WO2016157521A1 - 内燃機関 - Google Patents

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side stopper
compression ratio
main body
ratio side
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PCT/JP2015/060607
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French (fr)
Inventor
勝敏 中村
正嘉 坪川
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日産自動車株式会社
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Priority to MX2017012468A priority patent/MX365699B/es
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    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03—Controlling by changing the compression ratio

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism capable of changing a compression ratio according to the rotational position of a control shaft.
  • the control shaft side stopper member fixed to the control shaft includes a cylinder block.
  • a configuration is disclosed in which the rotation of the control shaft is regulated by being abutted against the main body side stopper member fixed to the head.
  • the load generated on both sides is from the rotation center of the control shaft as viewed from the control shaft axis direction when the rotation torque of the control shaft is constant.
  • the control shaft side stopper is positioned closer to the main body side stopper member at a position where the distance from the rotation center of the control shaft is relatively close when viewed in the control axis direction.
  • the internal combustion engine of the present invention includes a variable compression ratio mechanism capable of continuously changing the compression ratio of the internal combustion engine according to the rotational position of the control shaft, and a main body side stopper that regulates the rotation of the control shaft.
  • the control shaft includes a control shaft side stopper that abuts against the main body side stopper, the control shaft side stopper includes a control shaft side stopper surface that abuts against the main body side stopper, and the main body
  • the side stopper has a main body side stopper surface abutted against the control shaft side stopper, and when the control shaft side stopper is abutted against the main body side stopper, the main body side stopper surface and the control shaft side stopper surface The distance between In Rushafuto axial view, and is set so that the control shaft rotation center side becomes longer.
  • the present invention even when there is a variation in shape or the like on both the main body side stopper surface and the control side stopper surface, when the control shaft side stopper surface is abutted against the main body side stopper surface, thus, it is possible to avoid the control shaft side stopper surface from hitting the main body side stopper surface at a position where the distance from the control shaft rotation center is relatively short. Therefore, when the control shaft side stopper part is abutted against the main body side stopper part, it is possible to suppress the load generated in both the main body side stopper part and the control shaft side stopper part from becoming relatively large.
  • the explanatory view showing typically the schematic structure of the variable compression ratio mechanism with which the internal-combustion engine concerning the present invention is provided.
  • Explanatory drawing which showed the outline of the bearing part of a crankshaft and a control shaft typically.
  • the front view of the main bearing cap provided with the main body side stopper.
  • Explanatory drawing which showed typically the setting of a main body side stopper surface and a control shaft side stopper surface.
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a schematic configuration of a variable compression ratio mechanism 1 provided in an internal combustion engine according to the present invention.
  • variable compression ratio mechanism 1 is a multi-link type piston crank mechanism that changes the engine compression ratio by changing the top dead center position of the piston 2.
  • the variable compression ratio mechanism 1 includes a lower link 4 rotatably attached to a crank pin 3, an upper link 5 connecting the lower link 4 and the piston 2, and a control shaft 6 provided with an eccentric shaft portion 7. And a control link 8 that connects the eccentric shaft portion 7 and the lower link 4.
  • the crankshaft 9 includes a plurality of journal portions 10 and a crankpin 3.
  • the crankpin 3 is eccentric from the journal part 10 by a predetermined amount, and the lower link 4 is rotatably attached thereto.
  • the upper link 5 has one end rotatably connected to the piston 2 via the piston pin 11 and the other end rotatably connected to one end of the lower link 4 via the first connecting pin 12.
  • the control link 8 has one end rotatably connected to the other end of the lower link 4 via the second connecting pin 13 and the other end rotatably connected to the eccentric shaft portion 7.
  • reference numeral 14 in FIG. 1 denotes a cylinder block
  • reference numeral 15 in FIG. 1 denotes a cylinder in which the piston 2 reciprocates.
  • FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the outline of the bearing portions of the crankshaft 9 and the control shaft 6.
  • the upper part of the cylinder block 14 is omitted.
  • variable compression ratio mechanism 1 is accommodated in a crankcase constituted by the skirt portion 20 of the cylinder block 14 and the oil pan 31 shown in FIG.
  • the lower part of the cylinder block 14 is partitioned by bulkheads 21 located between the cylinders and at both ends in the cylinder row direction. For example, if the internal combustion engine has four cylinders, the cylinder block 14 has five bulkheads 21.
  • the journal portion 10 of the crankshaft 9 is rotatably supported by the crankshaft bearing portion constituted by the bulkhead 21 and the main bearing cap 22. That is, the crankshaft 9 is rotatably supported by the bulkhead 21 and the main bearing cap 22 on both sides in the cylinder row direction of the crankpin 3 of each cylinder.
  • a side stopper portion 35 and a main body low compression ratio side stopper portion 36 are formed to protrude.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 and the main body low compression ratio side stopper portion 36 are formed so as to be spaced apart from each other on both sides of the control shaft 6 as viewed in the control shaft axial direction.
  • the sub bearing cap 24 is fixed to the lower part of the main bearing cap 22 with bolts (not shown).
  • the control shaft 6 is rotatably supported by a control shaft bearing portion 25 composed of a main bearing cap 22 and a sub bearing cap 24.
  • the control shaft 6 has a pair of arm portions 27 that protrude outward in the radial direction of the control shaft at a predetermined position in the axial direction. Further, as shown in FIG. 5, a stopper member 37 as a control shaft side stopper is fixed at a predetermined position in the axial direction of the control shaft 6.
  • One end of an elongated link member 28 is rotatably connected to the arm portions 27 and 27 via a connecting pin 29.
  • the link member 28 is connected to an actuator (not shown) located outside the oil pan 31 and reciprocates along the direction perpendicular to the crankshaft axis.
  • the control shaft 6 rotates when the reciprocating motion of the link member 28 is transmitted through the arm portions 27 and 27.
  • the actuator may be, for example, an electric motor or a hydraulically driven actuator.
  • the stopper member 37 regulates the rotation of the control shaft 6 by being abutted against the main body high compression ratio side stopper portion 35 or the main body low compression ratio side stopper portion 36 formed on the main bearing cap 22.
  • the stopper member 37 has a substantially fan shape, is abutted against the main body high compression ratio side stopper portion 35, and controls the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 that restricts the rotation of the control shaft 6 toward the high compression ratio side.
  • a control shaft low compression ratio side stopper portion 39 which is abutted against the compression ratio side stopper portion 36 and restricts the rotation of the control shaft 6 toward the low compression ratio side.
  • the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 and the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 are formed at positions separated from each other in the control shaft circumferential direction.
  • a control shaft high compression ratio side stopper surface 40 is formed on the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 as a control shaft side stopper surface that abuts against the main body high compression ratio side stopper portion 35.
  • control shaft high compression ratio side stopper portion 38 is formed so that the thickness along the control shaft radial direction of the portion abutted against the main body high compression ratio side stopper portion 35 is relatively thick. The whole projects in a substantially triangular shape when viewed in the shaft axial direction.
  • the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 is formed with a control shaft low compression ratio side stopper surface 41 as a control shaft side stopper surface abutted against the main body low compression ratio side stopper portion 36.
  • control shaft low compression ratio side stopper portion 39 is formed so that the thickness along the control shaft radial direction of the portion abutted against the main body low compression ratio side stopper portion 36 is relatively thick. The whole projects in a substantially triangular shape when viewed in the shaft axial direction.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 and the main body low compression ratio side stopper portion 36 are formed on both sides of the control shaft 6 so as to be separated from each other.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 has a main body high compression ratio side stopper surface 42 as a main body side stopper surface against which the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 of the stopper member 37 is abutted.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 is formed so that the thickness of the portion against which the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 abuts is relatively thick as viewed in the control shaft axial direction.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 is formed such that the wall thickness becomes relatively thicker as the distance from the control shaft rotation center C is longer as viewed in the control shaft axial direction.
  • the main body low compression ratio side stopper portion 36 has a main body low compression ratio side stopper surface 43 as a main body side stopper surface against which the control shaft low compression ratio side stopper surface 41 of the stopper member 37 is abutted.
  • variable compression ratio mechanism 1 when the control shaft 6 rotates, the center position of the eccentric shaft portion 7 changes and the swing support position of the other end of the control link 8 changes.
  • the swing support position of the control link 8 changes, the stroke of the piston 2 in the cylinder 15 changes, and the position of the piston 2 at the piston top dead center (TDC) becomes higher or lower. This makes it possible to change the engine compression ratio.
  • control shaft high compression ratio side stopper portion 38 of the stopper member 37 is brought into contact with the main body high compression ratio side stopper portion 35, whereby the reference position of the control shaft 6 on the high compression ratio side can be learned. Yes. Furthermore, it is possible to learn the reference position of the control shaft 6 on the low compression ratio side by abutting the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 of the stopper member 37 against the main body low compression ratio side stopper portion 36. Yes.
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 of the stopper member 37 is abutted against the main body high compression ratio side stopper surface 42 formed on the main body high compression ratio side stopper portion 35, or is formed on the main body low compression ratio side stopper portion 36.
  • each stopper surface 40, 41, 42 is provided in the configuration in which the rotation of the control shaft 6 is regulated by abutting the control shaft low compression ratio side stopper surface 41 of the stopper member 37 against the main body low compression ratio side stopper surface 43.
  • the positions of the main body side stopper surfaces 42 and 43 against which the control shaft side stopper surfaces 40 and 41 are abutted change due to variations in the shape and the like of 43 and 43.
  • control shaft low compression ratio side stopper surface 41 is abutted against the main body low compression ratio side stopper surface 43, the load generated in both the main body low compression ratio side stopper portion 36 and the stopper member 37 is controlled by the control shaft 6. If the rotational torque is constant, the distance from the control shaft rotation center C increases as it is abutted at a close position.
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 when the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 is abutted against the main body high compression ratio side stopper surface 42, the distance from the control shaft rotation center C is as viewed in the control shaft axial direction.
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 comes into contact with the main body high compression ratio side stopper surface 42 at a relatively close position (FIG. 6 a), the main body high compression ratio side stopper surface 42 and the control shaft high compression ratio.
  • the side stopper surface 40 comes into surface contact without any contact (FIG. 6b)
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 has a main body high compression ratio at a position relatively far from the control shaft rotation center C.
  • the controller If the rotational torque constant Rushafuto 6, the load that occurs in both the body and high compression ratio side stopper portion 35 and the stopper member 37 when the abutted relatively large.
  • the distance from the control shaft rotation center C to the contact position between them is determined by the control shaft axis.
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 is relatively longer than the case where the control shaft high compression ratio side stopper surface 42 comes into contact with the main body high compression ratio side stopper surface 42 at a position relatively close to the control shaft rotation center C. Relative to the case where the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 comes into contact with the main body high compression ratio side stopper surface 42 at a position relatively far from the control shaft rotation center C. Can be considered shorter.
  • the control shaft high compression ratio side stopper surface 40 is opposed to the main body high compression ratio side stopper surface 42 in the axial direction of the control shaft. It is set so that the distance from the control shaft rotation center C is one-sided on the far side. Further, when the stopper member 37 is abutted against the main body low compression ratio side stopper portion 36, the control shaft low compression ratio side stopper surface 41 controls the main body low compression ratio side stopper surface 43 as viewed in the control shaft axial direction. It is set so that the distance from the shaft rotation center C is one-sided on the far side.
  • control shaft high compression ratio side stopper portion 38 and the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 are formed apart from each other in the circumferential direction of the control shaft, the control shaft having a minimum size at a necessary position is formed.
  • the high compression ratio side stopper portion 38 and the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 can be set. That is, the stopper member 37 can be reduced in size as compared with the configuration in which the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 and the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 are formed as one stopper portion. The weight can be reduced.
  • the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 is formed so that the thickness of the portion abutted against the main body high compression ratio side stopper portion 35 along the control shaft radial direction is relatively thick. Therefore, the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 can ensure the required strength by setting the wall thickness along the control shaft radial direction to the minimum necessary thickness.
  • the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 is formed so that the thickness of the portion abutted against the main body low compression ratio side stopper portion 36 along the control shaft radial direction is relatively thick. Therefore, the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 can ensure the required strength by setting the wall thickness along the control shaft radial direction to the minimum necessary thickness.
  • the main body high compression ratio side stopper portion 35 is formed so that the thickness of the portion that comes into contact with the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 when the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 is abutted is relatively thick as viewed in the control shaft axial direction. Yes. Therefore, the main body high compression ratio side stopper portion 35 can improve the strength when the control shaft high compression ratio side stopper portion 38 is abutted.
  • the main body low compression ratio side stopper portion 36 may also be formed so that the thickness of the portion against which the control shaft low compression ratio side stopper portion 39 abuts is relatively thick as viewed in the axial direction of the control shaft. . That is, the main body low compression ratio side stopper portion 36 may also be formed so that the wall thickness becomes relatively thicker as the distance from the control shaft rotation center C is longer in the axial direction of the control shaft.
  • the distance between the stopper surfaces when abutting is set to be relatively longer toward the control shaft rotation center C side on both the high compression ratio side and the low compression ratio side.
  • only one of them may be set such that the distance between the stopper surfaces when being abutted is relatively longer toward the control shaft rotation center C side.
  • the distance between the stopper surfaces when abutting may be set to be relatively longer toward the control shaft rotation center C side.
  • a separate stopper member 37 is fixed to the control shaft 6, but the control shaft side stopper may be machined with respect to the forged control shaft 6.

Abstract

ストッパ部材が本体高圧縮比側ストッパ部（３５）に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、本体高圧縮比側ストッパ面（４２）とコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面（４０）との間の距離が、コントロールシャフト回転中心側ほど相対的に長くなるように設定する。同様に、ストッパ部材が本体低圧縮比側ストッパ部に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、本体低圧縮比側ストッパ面とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面との間の距離が、コントロールシャフト回転中心側ほど相対的に長くなるように設定する。

Description

内燃機関
　本発明は、コントロールシャフトの回転位置に応じて圧縮比を変化させることが可能な可変圧縮比機構を有する内燃機関に関する。
　特許文献１には、制御軸の回転位置に応じて内燃機関の燃焼室容積を変更して圧縮比を可変する圧縮比可変装置において、制御軸に固定された制御軸側ストッパ部材が、シリンダブロックに固定された本体側ストッパ部材に突き当てられることによって、制御軸の回転が規制される構成が開示されている。
　例えば、上記本体側ストッパ部材のストッパ面を上記制御軸側ストッパ部材のストッパ面に突き当てることで制御軸の回転を規制するような構成では、制御軸側ストッパ部材及び本体側ストッパ部材の形状等のばらつきによって、制御軸側ストッパ部材の本体側ストッパ部材に突き当たる位置が変化する。
　ここで、本体側ストッパ部材に制御軸側ストッパ部材が突き当てられた際に双方に生じる荷重は、制御軸の回転トルクが一定であれば、制御軸軸方向視で、制御軸の回転中心からの距離が近い位置で突き当てられるほど大きくなる。
　つまり、本体側ストッパ部材及び制御軸側ストッパ部材の形状等のばらつきによっては、制御軸軸方向視で制御軸の回転中心からの距離が相対的に近い位置で本体側ストッパ部材に制御軸側ストッパ部材が片当たりしてしまい、本体側ストッパ部材と制御軸側ストッパ部材の双方に生じる荷重が相対的に大きくなってしまう虞がある。
特開２００６－２２６１３３号公報
　本発明の内燃機関は、コントロールシャフトの回転位置に応じて内燃機関の圧縮比を連続的に変化させることが可能な可変圧縮比機構と、上記コントロールシャフトの回転を規制する本体側ストッパと、を有するものであって、上記コントロールシャフトは、上記本体側ストッパと突き当たるコントロールシャフト側ストッパを備え、上記コントロールシャフト側ストッパは、上記本体側ストッパに突き当てられるコントロールシャフト側ストッパ面を有し、上記本体側ストッパは、上記コントロールシャフト側ストッパに突き当てられる本体側ストッパ面を有し、上記コントロールシャフト側ストッパが上記本体側ストッパに突き当てられる際に、上記本体側ストッパ面と上記コントロールシャフト側ストッパ面との間の距離は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心側が長くなるよう設定されている。
　本発明によれば、本体側ストッパ面及び制御側ストッパ面の双方に形状等のばらつきがあったとしても、本体側ストッパ面にコントロールシャフト側ストッパ面が突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心からの距離が相対的に近い位置でコントロールシャフト側ストッパ面が本体側ストッパ面に片当たりしてしまうことを回避することができる。そのため、本体側ストッパ部にコントロールシャフト側ストッパ部が突き当てられた際に本体側ストッパ部及びコントロールシャフト側ストッパ部の双方に生じる荷重が相対的に大きくなってしまうことを抑制することができる。
本発明に係る内燃機関が備える可変圧縮比機構の概略構成を模式的に示した説明図。 クランクシャフト及びコントロールシャフトの軸受部分の概略を模式的に示した説明図。 オイルパンとコントロールシャフトの軸受部分の斜視図。 本体側ストッパが設けられたメインベアリングキャップの正面図。 コントロールシャフトの正面図。 本体側ストッパとコントロールシャフト側ストッパの突き当たり方を模式的に示した説明図であって、（ａ）はコントロールシャフト回転中心に近い位置で片当たりする場合を示し、（ｂ）は面接触する場合を示し、（ｃ）はコントロールシャフト回転中心から遠い位置で片当たりする場合を示す。 本体側ストッパ面とコントロールシャフト側ストッパ面の設定を模式的に示した説明図。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る内燃機関が備える可変圧縮比機構１の概略構成を模式的に示した説明図である。
　可変圧縮比機構１は、複リンク式ピストンクランク機構であって、ピストン２の上死点位置を変更することで機関圧縮比を変更するものである。
　この可変圧縮比機構１は、クランクピン３に回転可能に取り付けられたロアリンク４と、このロアリンク４とピストン２とを連結するアッパリンク５と、偏心軸部７が設けられたコントロールシャフト６と、偏心軸部７とロアリンク４とを連結するコントロールリンク８と、を有している。
　クランクシャフト９は、複数のジャーナル部１０及びクランクピン３を備えている。クランクピン３は、ジャーナル部１０から所定量偏心しており、ここにロアリンク４が回転可能に取り付けられている。
　アッパリンク５は、一端がピストンピン１１を介してピストン２に回転可能に連結され、他端が第１連結ピン１２を介してロアリンク４の一端部に回転可能に連結されている。
　コントロールリンク８は、一端が第２連結ピン１３を介してロアリンク４の他端部に回転可能に連結され、他端が偏心軸部７に回転可能に連結されている。
　なお、図１中の符号１４はシリンダブロック、図１中の符号１５は、ピストン２が往復動するシリンダである。
　図２は、クランクシャフト９及びコントロールシャフト６の軸受部分の概略を模式的に示した説明図である。なお、この図２においては、シリンダブロック１４の上部が省略されている。
　可変圧縮比機構１は、シリンダブロック１４のスカート部２０と図３に示すオイルパン３１とによって構成されるクランクケース内に収容される。
　シリンダブロック１４の下部は、気筒間及び気筒列方向の両端に位置するバルクヘッド２１によって仕切られている。例えば、内燃機関が４気筒であれば、シリンダブロック１４は５つのバルクヘッド２１を有している。
　そして、このバルクヘッド２１とメインベアリングキャップ２２とで構成されるクランクシャフト軸受部によって、クランクシャフト９のジャーナル部１０が回転可能に支持されている。つまり、クランクシャフト９は、各気筒のクランクピン３の気筒列方向両側が、バルクヘッド２１とメインベアリングキャップ２２とによって、回転可能に支持されている。
　メインベアリングキャップ２２のうち後述するストッパ部材３７に隣接するメインベアリングキャップ２２のストッパ部材３７が位置する側の側面には、図２～図４に示すように、本体側ストッパとしての本体高圧縮比側ストッパ部３５及び本体低圧縮比側ストッパ部３６が突出形成されている。本体高圧縮比側ストッパ部３５と本体低圧縮比側ストッパ部３６は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト６の両側に互いに離間して位置するよう形成される。
　メインベアリングキャップ２２の下部には、サブベアリングキャップ２４がボルト（図示せず）で固定されている。
　コントロールシャフト６は、メインベアリングキャップ２２とサブベアリングキャップ２４とで構成されるコントロールシャフト軸受部２５に回転可能に支持されている。
　コントロールシャフト６は、軸方向の所定位置に、コントロールシャフト径方向の外側に突出する一対のアーム部２７、２７を有している。また、コントロールシャフト６の軸方向所定位置には、図５に示すように、コントロールシャフト側ストッパとしてのストッパ部材３７が固定されている。
　アーム部２７、２７には、連結ピン２９を介して、細長いリンク部材２８の一端が回転可能に連結されている。
　リンク部材２８は、オイルパン３１の外側に位置する図外のアクチュエータと連結されており、クランクシャフト軸直角方向に沿って往復動する。コントロールシャフト６は、リンク部材２８の往復動がアーム部２７、２７を介して伝達されることで回転する。なお、上記アクチュエータは、例えば、電動モータであっても油圧駆動式のアクチュエータであってもよい。
　ストッパ部材３７は、メインベアリングキャップ２２に形成された本体高圧縮比側ストッパ部３５または本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられることで、コントロールシャフト６の回転を規制するものである。
　ストッパ部材３７は、略扇形状を呈し、本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられコントロールシャフト６の高圧縮比側への回転を規制するコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８と、本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられコントロールシャフト６の低圧縮比側への回転を規制するコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９と、を有している。コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９とは、コントロールシャフト周方向で互いに離間した位置に形成されている。
　コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８には、本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられるコントロールシャフト側ストッパ面としてのコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が形成されている。
　また、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８は、本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられる部分のコントロールシャフト径方向に沿った肉厚が相対的に厚くなるように形成されており、コントロールシャフト軸方向視で全体が略三角形状に突出している。
　コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９には、本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられるコントロールシャフト側ストッパ面としてのコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１が形成されている。
　また、コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９は、本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられる部分のコントロールシャフト径方向に沿った肉厚が相対的に厚くなるように形成されており、コントロールシャフト軸方向視で全体が略三角形状に突出している。
　本体高圧縮比側ストッパ部３５と本体低圧縮比側ストッパ部３６は、コントロールシャフト６の両側に互いに離間して形成されている。
　本体高圧縮比側ストッパ部３５は、ストッパ部材３７のコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が突き当てられる本体側ストッパ面としての本体高圧縮比側ストッパ面４２を有している。
　また、本体高圧縮比側ストッパ部３５は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８が突き当てられる部分の肉厚が相対的に厚くなるように形成されている。換言すると、本体高圧縮比側ストッパ部３５は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が遠くなるほど肉厚が相対的に厚くなるように形成されている。
　本体低圧縮比側ストッパ部３６は、ストッパ部材３７のコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１が突き当てられる本体側ストッパ面としての本体低圧縮比側ストッパ面４３を有している。
　この可変圧縮比機構１においては、コントロールシャフト６が回転すると、偏心軸部７の中心位置が変化し、コントロールリンク８の他端の揺動支持位置が変化する。そして、コントロールリンク８の揺動支持位置が変化すると、シリンダ１５内のピストン２の行程が変化し、ピストン上死点（ＴＤＣ）におけるピストン２の位置が高くなったり低くなったりする。これにより、機関圧縮比を変えることが可能となる。
　また、本体高圧縮比側ストッパ部３５にストッパ部材３７のコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８を突き当てることで、コントロールシャフト６の高圧縮比側の基準位置を学習することが可能となっている。さらに、本体低圧縮比側ストッパ部３６にストッパ部材３７のコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９を突き当てることで、コントロールシャフト６の低圧縮比側の基準位置を学習することが可能となっている。
　本体高圧縮比側ストッパ部３５に形成された本体高圧縮比側ストッパ面４２にストッパ部材３７のコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０を突き当てたり、本体低圧縮比側ストッパ部３６に形成された本体低圧縮比側ストッパ面４３にストッパ部材３７のコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１を突き当てたりすることで、コントロールシャフト６の回転を規制する構成では、各ストッパ面４０、４１、４２、４３の形状等のばらつきによって、コントロールシャフト側ストッパ面４０、４１が突き当てられる本体側ストッパ面４２、４３の位置が変化することになる。
　本体高圧縮比側ストッパ面４２にコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が突き当てられた際に、本体高圧縮比側ストッパ部３５及びストッパ部材３７の双方に生じる荷重は、コントロールシャフト６の回転トルクが一定であれば、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が近い位置で突き当てられるほど大きくなる。
　また、本体低圧縮比側ストッパ面４３にコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１が突き当てられた際に、本体低圧縮比側ストッパ部３６及びストッパ部材３７の双方に生じる荷重は、コントロールシャフト６の回転トルクが一定であれば、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が近い位置で突き当てられるほど大きくなる。
　例えば、図６に示すように、本体高圧縮比側ストッパ面４２に、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が突き当てられる際、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に近い位置でコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が本体高圧縮比側ストッパ面４２に片当たりするような場合（図６ａ）、本体高圧縮比側ストッパ面４２とコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０とが片当たりすることなく面接触する場合（図６ｂ）や、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に遠い位置でコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が本体高圧縮比側ストッパ面４２に片当たりするような場合（図６ｃ）に比べてトルクの腕の長さが短くなるため、コントロールシャフト６の回転トルク一定であれば、突き当てられた際に本体高圧縮比側ストッパ部３５及びストッパ部材３７の双方に生じる荷重が相対的に大きくなる。
　なお、本体高圧縮比側ストッパ面４２とコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０とが片当たりすることなく面接触する場合、コントロールシャフト回転中心Ｃから両者の接触位置までの距離は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に近い位置でコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が本体高圧縮比側ストッパ面４２に片当たりするような場合よりも相対的に長くなるとみなすことができ、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に遠い位置でコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が本体高圧縮比側ストッパ面４２に片当たりするような場合よりも相対的に短くなるとみなすことができる。
　そこで、本実施例においては、図７に示すように。コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８が本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、互いに対向する本体高圧縮比側ストッパ面４２とコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０との間の距離が、コントロールシャフト回転中心Ｃ側ほど相対的に長くなるように設定する。同様に、コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９が本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、互いに対向する本体低圧縮比側ストッパ面４３とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１との間の距離が、コントロールシャフト回転中心Ｃ側ほど相対的に長くなるように設定する。
　換言すると、ストッパ部材３７が本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、本体高圧縮比側ストッパ面４２に対してコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０がコントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が遠い側で片当たりするように設定されている。また、ストッパ部材３７が本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられる際に、コントロールシャフト軸方向視で、本体低圧縮比側ストッパ面４３に対してコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１がコントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が遠い側で片当たりするように設定されている。
　これによって、本体高圧縮比側ストッパ面４２及びコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０の双方に形状等のばらつきがあったとしても、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に近い位置でコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ面４０が本体高圧縮比側ストッパ面４２に片当たりしてしまうことを回避することができ、本体高圧縮比側ストッパ部３５及びストッパ部材３７の双方に生じる荷重が相対的に大きくなってしまうことを抑制することができる。また、本体低圧縮比側ストッパ面４３及びコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１の双方に形状等のばらつきがあったとしても、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が相対的に近い位置でコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ面４１が本体低圧縮比側ストッパ面４３に片当たりしてしまうことを回避することができ、本体低圧縮比側ストッパ部３６及びストッパ部材３７の双方に生じる荷重が相対的に大きくなってしまうことを抑制することができる。
　コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９とが、コントロールシャフト周方向で互いに離間して形成されているので、必要な位置に必要最小限の大きさのコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９を設定することができる。すなわち、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８とコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９とが１つのストッパ部として突出形成される構成に比べてストッパ部材３７を小型化でき、ストッパ部材３７の全体を軽量化することができる。
　コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８は、本体高圧縮比側ストッパ部３５に突き当てられる部分のコントロールシャフト径方向に沿った肉厚が相対的に厚くなるように形成されている。そのため、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８は、コントロールシャフト径方向に沿った肉厚を必要最低限の厚さに設定して要求される強度を確保することができる。
　コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９は、本体低圧縮比側ストッパ部３６に突き当てられる部分のコントロールシャフト径方向に沿った肉厚が相対的に厚くなるように形成されている。そのため、コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９は、コントロールシャフト径方向に沿った肉厚を必要最低限の厚さに設定して要求される強度を確保することができる。
　本体高圧縮比側ストッパ部３５は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８が突き当てられた際に接触する部分の肉厚が相対的に厚くなるように形成されている。そのため、本体高圧縮比側ストッパ部３５は、コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部３８が突き当てられた際の強度を向上させることができる。
　なお、本体低圧縮比側ストッパ部３６についても、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部３９が突き当てられる部分の肉厚が相対的に厚くなるように形成してもよい。すなわち、本体低圧縮比側ストッパ部３６についても、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心Ｃからの距離が遠くなるほど肉厚が相対的に厚くなるように形成してもよい。
　また、上述した実施例では、高圧縮比側と低圧縮比側の双方で、突き当てられる際のストッパ面間の距離が、コントロールシャフト回転中心Ｃ側ほど相対的に長くなるように設定されているが、どちらか一方のみ、突き当てられる際のストッパ面間の距離が、コントロールシャフト回転中心Ｃ側ほど相対的に長くなるように設定するようにしてもよい。
　例えば、コントロールシャフト６の基準位置学習の頻度が高い側のみや、コントロールシャフト６を回転させる上記アクチュエータが故障して圧縮比が維持できない場合に筒内圧荷重をうける低圧縮比側のみを、コントロールシャフト軸方向視で、突き当てられる際のストッパ面間の距離がコントロールシャフト回転中心Ｃ側ほど相対的に長くなるように設定するようにしてもよい。
　上述した実施例においては、コントロールシャフト６に別部材のストッパ部材３７を固定した構成となっているが、鍛造したコントロールシャフト６に対して、コントロールシャフト側ストッパを機械加工してもよい。

Claims (4)

  1. 　コントロールシャフトの回転位置に応じて内燃機関の圧縮比を連続的に変化させることが可能な可変圧縮比機構と、上記コントロールシャフトの回転を規制する本体側ストッパと、を有する内燃機関において、
    　上記コントロールシャフトは、上記本体側ストッパと突き当たるコントロールシャフト側ストッパを備え、
    　上記コントロールシャフト側ストッパは、上記本体側ストッパに突き当てられるコントロールシャフト側ストッパ面を有し、
    　上記本体側ストッパは、上記コントロールシャフト側ストッパに突き当てられる本体側ストッパ面を有し、
    　上記コントロールシャフト側ストッパが上記本体側ストッパに突き当てられる際に、上記本体側ストッパ面と上記コントロールシャフト側ストッパ面との間の距離は、コントロールシャフト軸方向視で、コントロールシャフト回転中心側が長くなるよう設定されている内燃機関。
  2. 　上記コントロールシャフト側ストッパは、上記コントロールシャフトの高圧縮比側への変位を規制するコントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部と、上記コントロールシャフトの低圧縮比側への変位を規制するコントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部と、を有し、
    　上記コントロールシャフト高圧縮比側ストッパ部と上記コントロールシャフト低圧縮比側ストッパ部とは、上記コントロールシャフトの周方向に互いに離間して形成されている請求項１に記載の内燃機関。
  3. 　上記コントロールシャフト側ストッパは、上記本体側ストッパに突き当てられる部分のコントロールシャフト径方向に沿った肉厚が相対的に厚くなるように形成されている請求項１または２に記載の内燃機関。
  4. 　上記本体側ストッパは、上記コントロールシャフト回転中心からの距離が遠いほど肉厚が相対的に厚くなるように形成されている請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関。
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