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JP2008106676A - Variable stroke characteristics engine - Google Patents

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JP2008106676A
JP2008106676A JP2006290308A JP2006290308A JP2008106676A JP 2008106676 A JP2008106676 A JP 2008106676A JP 2006290308 A JP2006290308 A JP 2006290308A JP 2006290308 A JP2006290308 A JP 2006290308A JP 2008106676 A JP2008106676 A JP 2008106676A
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JP
Japan
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link
notch
cylinder
lower link
piston
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006290308A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Maezuru
昭徳 前鶴
Ryuichi Furukawa
隆一 古川
Kazuki Ichikawa
和樹 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2006290308A priority Critical patent/JP2008106676A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

【課題】 ストローク特性可変エンジンのシリンダの下端部に干渉防止用の切欠きを形成する場合に、その切欠きによるシリンダの剛性低下を最小限に抑える。
【解決手段】 アッパーリンク61およびロアリンク60を連結する第1連結部側のシリンダ5の下端部に、アッパーリンク61が通過してロアリンク60が通過しない第1切欠き5aを形成したので、第1連結部の全体が通過する第1切欠き5aを形成する場合に比べてシリンダ5の剛性低下を最小限に抑えることができる。またロアリンク60およびコントロールリンク63を連結する第2連結部側のシリンダ5の下端部に、ロアリンク60が通過する単一の第2切欠き5bを形成したので、複数の第2切欠き5bを形成する場合に比べて、第2切欠5bきの数を減らしてシリンダ5の剛性低下を最小限に抑えることができる。
【選択図】 図16
PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize a decrease in rigidity of a cylinder due to the notch when a notch for preventing interference is formed in a lower end portion of a cylinder of a variable stroke characteristic engine.
SOLUTION: Since a first notch 5a through which the upper link 61 passes and the lower link 60 does not pass is formed at the lower end portion of the cylinder 5 on the first connecting portion side that connects the upper link 61 and the lower link 60, A reduction in rigidity of the cylinder 5 can be minimized as compared with the case where the first notch 5a through which the entire first connecting portion passes is formed. In addition, since a single second notch 5b through which the lower link 60 passes is formed at the lower end of the cylinder 5 on the second connecting part side that connects the lower link 60 and the control link 63, a plurality of second notches 5b. Compared with the case of forming, the number of the second cutouts 5b can be reduced to minimize the decrease in the rigidity of the cylinder 5.
[Selection] FIG.

Description

本発明は、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、クランクシャフトと、コントロールシャフトとを連結するストローク可変リンク機構を、クランクシャフトに揺動自在に支持されたロアリンクと、ロアリンクをピストンに連結するアッパーリンクと、ロアリンクをコントロールシャフトに連結するコントロールリンクとで構成したストローク特性可変エンジンに関する。   The present invention relates to a piston that is slidably fitted to a cylinder, a crankshaft, and a variable stroke link mechanism that connects a control shaft, a lower link that is swingably supported by the crankshaft, and a lower link that is a piston. This invention relates to a variable stroke characteristic engine comprising an upper link connected to a control link and a control link connecting a lower link to a control shaft.

ピストンのピストンピンに一端を連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に連結され、かつクランク軸のクランクピンに連結されたロアリンクと、このロアリンクに一端が連結され、他端がエンジン本体に揺動可能に連結されたコントロールリンクとよりなるストローク可変リンク機構を備え、前記コントロールリンクをアクチュエータで駆動することにより、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンが、下記特許文献1により公知である。   An upper link having one end connected to the piston pin of the piston, a lower link connected to the other end of the upper link and connected to the crank pin of the crankshaft, and one end connected to the lower link, A variable stroke characteristic engine that includes a variable stroke link mechanism including a control link that is swingably connected to an engine body, and that can move a piston movement stroke by driving the control link with an actuator. 1 is known.

かかるストローク特性可変エンジンでは、アッパーリンク、ロアリンクおよびコントロールリンクよりなるストローク可変リンク機構の移動範囲が、単純なコネクティングロッドの移動範囲に比べて広くなるため、ストローク可変リンク機構がシリンダの下端部と干渉するのを回避しようとすると、エンジンのシリンダ軸線方向の寸法が大型化する問題がある。   In such a variable stroke characteristic engine, the moving range of the variable stroke link mechanism including the upper link, the lower link, and the control link is wider than the moving range of a simple connecting rod. In order to avoid the interference, there is a problem that the size of the engine in the cylinder axial direction increases.

そこで上記引用文献1に記載されたものは、ストローク可変リンク機構がシリンダの下端部と干渉するのを回避するために、シリンダの下端部の一側にアッパーリンクおよびロアリンクの連結部が通過する単一の切欠きを形成し、またシリンダの下端部の他側にロアリンクが通過する複数の切欠を形成している。
特開2006−183595号公報
Therefore, the one described in the above cited document 1 is such that the connecting portion of the upper link and the lower link passes through one side of the lower end portion of the cylinder in order to prevent the variable stroke link mechanism from interfering with the lower end portion of the cylinder. A single cutout is formed, and a plurality of cutouts through which the lower link passes are formed on the other side of the lower end portion of the cylinder.
JP 2006-183595 A

しかしながら、シリンダの下端部にストローク可変リンク機構との干渉を回避するために切欠きを形成すると、その切欠きによってシリンダの剛性が低下する問題がある。   However, if a notch is formed in the lower end portion of the cylinder in order to avoid interference with the variable stroke link mechanism, there is a problem that the rigidity of the cylinder decreases due to the notch.

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、ストローク特性可変エンジンのシリンダの下端部に干渉防止用の切欠きを形成する場合に、その切欠きによるシリンダの剛性低下を最小限に抑えることを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when a notch for preventing interference is formed at the lower end portion of a cylinder of a variable stroke characteristic engine, a reduction in cylinder rigidity due to the notch is minimized. With the goal.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、クランクシャフトと、コントロールシャフトとを連結するストローク可変リンク機構を、クランクシャフトに揺動自在に支持されたロアリンクと、ロアリンクをピストンに連結するアッパーリンクと、ロアリンクをコントロールシャフトに連結するコントロールリンクとで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、アッパーリンクおよびロアリンクを連結する連結部側のシリンダの下端部に、アッパーリンクが通過してロアリンクが通過しない切欠きを形成したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a variable stroke link mechanism for connecting a piston, a crankshaft, and a control shaft that are slidably fitted to a cylinder, and a crankshaft. The upper link and the lower link are connected in a variable stroke characteristic engine consisting of a lower link supported in a swingable manner, an upper link that connects the lower link to the piston, and a control link that connects the lower link to the control shaft. A variable stroke characteristic engine is proposed in which a notch through which the upper link passes and the lower link does not pass is formed at the lower end of the cylinder on the connecting portion side.

また請求項2に記載された発明によれば、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、クランクシャフトと、コントロールシャフトとを連結するストローク可変リンク機構を、クランクシャフトに揺動自在に支持されたロアリンクと、ロアリンクをピストンに連結するアッパーリンクと、ロアリンクをコントロールシャフトに連結するコントロールリンクとで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、ロアリンクおよびコントロールリンクを連結する連結部側のシリンダの下端部に、ロアリンクが通過する単一の切欠きを形成したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。   According to the second aspect of the present invention, the stroke variable link mechanism that connects the piston, the crankshaft, and the control shaft that are slidably fitted to the cylinder is supported by the crankshaft so as to be swingable. In a variable stroke characteristic engine composed of a lower link, an upper link that connects the lower link to the piston, and a control link that connects the lower link to the control shaft, the cylinder on the connecting side that connects the lower link and the control link A variable stroke characteristic engine is proposed, characterized in that a single notch through which the lower link passes is formed at the lower end.

また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在し、かつ前記切欠きの円周方向の幅は、前記ロアリンクの外端面間の幅よりも小さいことを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, there are receiving surfaces for receiving the skirt portion of the piston on both sides in the circumferential direction of the notch, and the circle of the notch. A variable stroke characteristic engine is proposed, characterized in that the circumferential width is smaller than the width between the outer end faces of the lower link.

また請求項4に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、前記切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在し、かつ前記切欠きの円周方向の幅は、前記クランクシャフトに設けられる一対のカウンターウエイトの外端面間の幅よりも小さいことを特徴とするストローク特性可変エンジンが提案される。   According to the invention described in claim 4, in addition to the structure of claim 2, there are receiving surfaces for receiving the skirt portion of the piston on both sides in the circumferential direction of the notch, and the circle of the notch. A variable stroke characteristic engine is proposed in which the width in the circumferential direction is smaller than the width between the outer end surfaces of a pair of counterweights provided on the crankshaft.

また請求項5に記載された発明によれば、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、クランクシャフトと、コントロールシャフトとを連結するストローク可変リンク機構を、クランクシャフトに揺動自在に支持されたロアリンクと、ロアリンクをピストンに連結するアッパーリンクと、ロアリンクをコントロールシャフトに連結するコントロールリンクとで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、アッパーリンクおよびロアリンクを連結する第1連結部側のシリンダの下端部に、アッパーリンクが通過してロアリンクが通過しない第1切欠きを形成し、ロアリンクおよびコントロールリンクを連結する第2連結部側のシリンダの下端部に、ロアリンクが通過する単一の第2切欠きを形成し、前記第1、第2切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在し、前記第1切欠きの円周方向の幅は前記第2切欠きの円周方向の幅よりも狭く、かつ前記第1切欠きのシリンダ軸線方向の高さは前記第2切欠きのシリンダ軸線方向の高さよりも高いことを特徴とする、ストローク特性可変エンジンが提案される。   According to the fifth aspect of the present invention, the stroke variable link mechanism that connects the piston slidably fitted to the cylinder, the crankshaft, and the control shaft is supported by the crankshaft so as to be swingable. In the variable stroke characteristic engine composed of the lower link, the upper link that connects the lower link to the piston, and the control link that connects the lower link to the control shaft, the first connecting portion side that connects the upper link and the lower link A first notch through which the upper link passes and the lower link does not pass is formed at the lower end portion of the cylinder, and the lower link passes through the lower end portion of the cylinder on the second connecting portion side that connects the lower link and the control link. A single second cutout is formed on both sides in the circumferential direction of the first and second cutouts. There is a receiving surface for receiving the skirt portion of the piston, the circumferential width of the first notch is narrower than the circumferential width of the second notch, and the cylinder axis direction of the first notch A variable stroke characteristic engine is proposed, characterized in that the height is higher than the height of the second notch in the cylinder axis direction.

請求項1記載の構成によれば、アッパーリンクおよびロアリンクを連結する連結部側のシリンダの下端部に、アッパーリンクが通過してロアリンクが通過しない切欠きを形成したので、連結部の全体が通過する切欠きを形成する場合に比べて、切欠きを小さくしてシリンダの剛性低下を最小限に抑えることができる。   According to the first aspect of the present invention, since the notch through which the upper link passes and the lower link does not pass is formed at the lower end portion of the cylinder on the connecting portion connecting the upper link and the lower link, the entire connecting portion Compared with the case of forming a notch through which the cylinder passes, the notch can be made smaller to minimize the decrease in the rigidity of the cylinder.

また請求項2の構成によれば、ロアリンクおよびコントロールリンクを連結する連結部側のシリンダの下端部に、ロアリンクが通過する単一の切欠きを形成したので、ロアリンクが通過する複数の切欠きを形成する場合に比べて、切欠きの数を減らしてシリンダの剛性低下を最小限に抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, since the single notch through which the lower link passes is formed at the lower end of the connecting portion side cylinder that connects the lower link and the control link, a plurality of lower links pass through. Compared with the case where notches are formed, the number of notches can be reduced to minimize a decrease in cylinder rigidity.

また請求項3の構成によれば、シリンダの下端部の切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在し、かつ前記切欠きの円周方向の幅はロアリンクの外端面間の幅よりも小さいので、切欠きの大型化を抑制できるとともに、切欠きを形成したことによってピストンの挙動が不安定になるのを防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, there is a receiving surface for receiving the skirt portion of the piston on both sides in the circumferential direction of the notch at the lower end portion of the cylinder, and the circumferential width of the notch is lower than that of the lower link. Since it is smaller than the width between the outer end faces, it is possible to suppress the enlargement of the notch and to prevent the piston from becoming unstable due to the formation of the notch.

また請求項4の構成によれば、シリンダの下端部の切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在し、かつ前記切欠きの円周方向の幅はクランクシャフトに設けられる一対のカウンターウエイトの外端面間の幅よりも小さいので、切欠きの大型化を抑制できるとともに、切欠きを形成したことによってピストンの挙動が不安定になるのを防止することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, there is a receiving surface for receiving the skirt portion of the piston on both sides in the circumferential direction of the notch at the lower end portion of the cylinder, and the circumferential width of the notch is in the crankshaft. Since the width is smaller than the width between the outer end surfaces of the pair of counterweights provided, it is possible to suppress an increase in size of the notch and to prevent the piston from becoming unstable due to the formation of the notch.

また請求項5の構成によれば、アッパーリンクおよびロアリンクを連結する第1連結部側のシリンダの下端部に、アッパーリンクが通過してロアリンクが通過しない第1切欠きを形成したので、第1連結部の全体が通過する第1切欠きを形成する場合に比べて、第1切欠きを小さくしてシリンダの剛性低下を最小限に抑えることができる。またロアリンクおよびコントロールリンクを連結する第2連結部側のシリンダの下端部に、ロアリンクが通過する単一の第2切欠きを形成したので、ロアリンクが通過する複数の第2切欠きを形成する場合に比べて、第2切欠きの数を減らしてシリンダの剛性低下を最小限に抑えることができる。またシリンダの下端部の第1、第2切欠きの円周方向両側にはピストンのスカート部を受ける受け面が存在するので、第1、第2切欠きを形成したことによってピストンの挙動が不安定になるのを防止することができる。また第1切欠きの円周方向の幅は第2切欠きの円周方向の幅よりも狭く、かつ第1切欠きのシリンダ軸線方向の高さは第2切欠きのシリンダ軸線方向の高さよりも高いので、第1、第2切欠きの面積差を小さくしてピストンの挙動が不安定になるのを防止することができる。   Further, according to the configuration of the fifth aspect, since the first notch through which the upper link passes and the lower link does not pass is formed at the lower end portion of the cylinder on the first connecting portion side that connects the upper link and the lower link. Compared with the case where the first notch through which the entire first connecting portion passes is formed, the first notch can be made smaller to minimize the decrease in the rigidity of the cylinder. In addition, since a single second notch through which the lower link passes is formed at the lower end of the cylinder on the second connecting portion side that connects the lower link and the control link, a plurality of second notches through which the lower link passes are formed. Compared with the case of forming, the number of second notches can be reduced to minimize the decrease in cylinder rigidity. Also, since there are receiving surfaces for receiving the skirt of the piston on both sides in the circumferential direction of the first and second cutouts at the lower end of the cylinder, the piston behavior is not improved by forming the first and second cutouts. It can prevent becoming stable. The circumferential width of the first notch is narrower than the circumferential width of the second notch, and the height of the first notch in the cylinder axial direction is greater than the height of the second notch in the cylinder axial direction. Therefore, the difference in area between the first and second notches can be reduced to prevent the piston behavior from becoming unstable.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1〜図13は本発明の第1の実施の形態を示すもので、図1はストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図、図2は図1の2方向矢視図、図3は図1の3−3線断面図(高圧縮比状態)、図4は図1の4−4線断面図(低圧縮比状態)、図5は図2の5−5線断面図、図6は図5の6−6線横断面図、図7は図5の7−7線拡大縦面図、図8は図3の8−8線断面図、図9は図5の9方向矢視図、図10はアクチュエータの分解斜視図、図11はアクチュエータの制御系の油圧回路図、図12はエンジンの要部拡大断面図、図13は図12の13−13線拡大断面図である。   1 to 13 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic overall perspective view of a variable stroke characteristic engine, FIG. 2 is a view in the direction of the arrow 2 in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line 3-3 (high compression ratio state), FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. 1 (low compression ratio state), FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 6-6, FIG. 7 is an enlarged vertical view taken along line 7-7 in FIG. 5, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 3, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the actuator, FIG. 11 is a hydraulic circuit diagram of the control system of the actuator, FIG. 12 is an enlarged sectional view of the main part of the engine, and FIG. 13 is an enlarged sectional view taken along line 13-13 of FIG.

図1〜図4に示すように、本発明に係るストローク特性可変エンジンEは、自動車用であって、図示しない自動車のエンジンルーム内に横置き(そのクランク軸30が自動車の進行方向に対して横方向配置)に搭載される。このエンジンEが自動車に搭載されるとき、図2に示すように、若干後傾状態、即ち、そのシリンダ軸線L−Lが鉛直線に対して若干後方に傾斜している。   As shown in FIGS. 1 to 4, the variable stroke characteristic engine E according to the present invention is for an automobile and is placed horizontally in an engine room of an automobile (not shown) (the crankshaft 30 is in the traveling direction of the automobile). Mounted horizontally). When this engine E is mounted on an automobile, as shown in FIG. 2, the cylinder is slightly tilted backward, that is, its cylinder axis LL is slightly tilted backward with respect to the vertical line.

また、このストローク特性可変エンジンEは、直列4気筒のOHC型4サイクルエンジンであって、そのエンジン本体1は、4つのシリンダ5が横方向に並列して設けられるシリンダブロック2と、このシリンダブロック2のデッキ面上にガスケット6を介して一体に結合されるシリンダヘッド3と、前記シリンダブロック2の下部に一体に形成したアッパブロック40(上部クランクケース)と、その下面に一体に結合されるロアブロック41(下部クランクケース)とを備えており、アッパブロック40とロアブロック41とでクランクケース4が形成される。前記シリンダヘッド3の上面には、シール材8を介してヘッドカバー9が一体に被冠され、また前記ロアブロック41(下部クランクケース)の下面には、オイルパン10が一体に結合されている。   The variable stroke characteristic engine E is an in-line four-cylinder OHC type four-cycle engine. The engine body 1 includes a cylinder block 2 in which four cylinders 5 are provided in parallel in the lateral direction, and the cylinder block. The cylinder head 3 is integrally coupled to the two deck surfaces via the gasket 6, the upper block 40 (upper crankcase) is integrally formed at the lower portion of the cylinder block 2, and is integrally coupled to the lower surface thereof. The lower block 41 (lower crankcase) is provided, and the crankcase 4 is formed by the upper block 40 and the lower block 41. A head cover 9 is integrally crowned on the upper surface of the cylinder head 3 via a sealing material 8, and an oil pan 10 is integrally coupled to the lower surface of the lower block 41 (lower crankcase).

シリンダブロック2の4つのシリンダ5には、それぞれピストン11が摺動可能に嵌合されており、それらのピストン11の頂面に対面するシリンダヘッド3の下面には、4つの燃焼室12と、それらの燃焼室12に連通する吸気ポート14と排気ポート15とが形成されており、吸気ポート14には吸気弁16が、また排気ポート15には排気弁17がそれぞれ開閉可能に設けられる。またシリンダヘッド3上には、前記吸気弁16と排気弁17とを開閉する動弁機構18が設けられる。この動弁機構18は、シリンダヘッド3に回転自在に支持される吸気側カム軸20および排気側カム軸21と、シリンダヘッド3に設けた吸気側および排気側ロッカ軸22,23にそれぞれ揺動可能に軸支されて前記吸気側および排気側カム軸20,21と吸気弁16および排気弁17間を連接する吸気側および排気側ロッカアーム24,25とを備えており、吸気側および排気側カム軸20,21の回転によれば、弁ばね26,27の閉弁力に抗して吸気側および排気側ロッカアーム24,25を揺動して、吸気弁16および排気弁17を所定のタイミングをもって開閉作動することができる。   Pistons 11 are slidably fitted to the four cylinders 5 of the cylinder block 2, and four combustion chambers 12 are provided on the lower surface of the cylinder head 3 facing the top surfaces of the pistons 11. An intake port 14 and an exhaust port 15 communicating with those combustion chambers 12 are formed. An intake valve 16 is provided in the intake port 14 and an exhaust valve 17 is provided in the exhaust port 15 so as to be opened and closed. On the cylinder head 3, a valve operating mechanism 18 for opening and closing the intake valve 16 and the exhaust valve 17 is provided. The valve mechanism 18 swings on an intake side cam shaft 20 and an exhaust side cam shaft 21 that are rotatably supported by the cylinder head 3, and on an intake side and exhaust side rocker shafts 22, 23 provided on the cylinder head 3. The intake side and exhaust side camshafts 20 and 21 and the intake side and exhaust side rocker arms 24 and 25 connected to the intake valve 16 and the exhaust valve 17 so as to be pivotally supported are provided. According to the rotation of the shafts 20 and 21, the intake side and exhaust side rocker arms 24 and 25 are swung against the valve closing force of the valve springs 26 and 27, and the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are moved at a predetermined timing. Can open and close.

図2に示すように、吸気側および排気側カム軸20,21は、従来公知の調時伝動機構28を介して後述するクランク軸30に連動されており、クランク軸30の回転によれば、その1/2の回転速度で駆動されるようになっている。そして、前記動弁機構28は、シリンダヘッド3上に一体に被冠されるヘッドカバー9により被覆される。またシリンダヘッド3には、4つのシリンダに対応して円筒状のプラグ挿通筒31が設けられ、このプラグ挿通筒31内に点火プラグ32が挿着される。   As shown in FIG. 2, the intake-side and exhaust-side camshafts 20, 21 are interlocked with a crankshaft 30 described later via a conventionally known timing transmission mechanism 28, and according to the rotation of the crankshaft 30, It is driven at half the rotational speed. The valve mechanism 28 is covered with a head cover 9 that is integrally crowned on the cylinder head 3. The cylinder head 3 is provided with a cylindrical plug insertion cylinder 31 corresponding to the four cylinders, and a spark plug 32 is inserted into the plug insertion cylinder 31.

4つのシリンダ5に対応する複数の吸気ポート14は、エンジン本体1の前面、つまり車両の前方側に向けて開口されており、そこに吸気系INの吸気マニホールド34が接続されている。この吸気系INは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。   A plurality of intake ports 14 corresponding to the four cylinders 5 are opened toward the front surface of the engine body 1, that is, toward the front side of the vehicle, and an intake manifold 34 of the intake system IN is connected thereto. Since the intake system IN has a conventionally known structure, a detailed description thereof will be omitted.

また4つのシリンダ5に対応する複数の排気ポート15は、エンジン本体1の後面、即ち車両の後方側に向けて開口されており、そこに排気系EXの排気マニホールド35が接続されている。この排気系EXは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。   A plurality of exhaust ports 15 corresponding to the four cylinders 5 are opened toward the rear surface of the engine body 1, that is, toward the rear side of the vehicle, and an exhaust manifold 35 of the exhaust system EX is connected thereto. Since the exhaust system EX has a conventionally known structure, a detailed description thereof is omitted.

図3および図4に示すように、シリンダブロック2下部のアッパブロック40(上部クランクケース)と、ロアブロック41(下部クランクケース)よりなるクランクケース4は、シリンダブロック2のシリンダ5の部分よりも前方(車両前方)側に張出しており、この張出し部36のクランク室CC内には、ピストン11の移動ストロークを可変とする、ストローク可変リンク機構LV(後述)と、それを駆動する油圧アクチュエータAC(後述)が設けられる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the crankcase 4 including the upper block 40 (upper crankcase) at the lower part of the cylinder block 2 and the lower block 41 (lower crankcase) is more than the portion of the cylinder 5 of the cylinder block 2. Stretching forward (in front of the vehicle), in the crank chamber CC of the overhanging portion 36, a stroke variable link mechanism LV (described later) that makes the moving stroke of the piston 11 variable, and a hydraulic actuator AC that drives the link mechanism LV. (Described later) is provided.

図2、図3、図5および図6に示すように、シリンダブロック2の下部に一体に形成されるアッパブロック40下面には、ロアブロック41が複数の連結ボルト42をもって固定され、ベアリングキャップとしての中央軸受部材54は、ベアリングキャップ締め付けボルト57をもって固定されている。   As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, a lower block 41 is fixed to the lower surface of the upper block 40 integrally formed with the lower portion of the cylinder block 2 with a plurality of connecting bolts 42. The center bearing member 54 is fixed with a bearing cap tightening bolt 57.

アッパブロック40と、ロアブロック41との合わせ面に形成される複数のジャーナル軸受部43にはクランク軸30のジャーナル軸30Jが回転自在に支承される(図8参照)。   The journal shaft 30J of the crankshaft 30 is rotatably supported by a plurality of journal bearing portions 43 formed on the mating surfaces of the upper block 40 and the lower block 41 (see FIG. 8).

図5に示すように、前記ロアブロック41は、平面視四角な閉断面構造に鋳造成形されており、その左、右端部には端部軸受部材50,51が、その中間部には、左、右中間軸受部材52,53が、さらにその中央には、ベアリングキャップとしての中央軸受部材54(後述のハウジングHUが一体成形される)が設けられており、これらの軸受部材50〜54によってクランク軸30のジャーナル軸30Jが支承される。   As shown in FIG. 5, the lower block 41 is cast and molded in a closed cross-sectional structure having a square shape in plan view, and end bearing members 50 and 51 are provided at the left and right ends thereof, and a left portion thereof is provided at the intermediate portion thereof. The right intermediate bearing members 52 and 53 are further provided with a central bearing member 54 (a housing HU described later is integrally formed) as a bearing cap at the center thereof. The journal shaft 30J of the shaft 30 is supported.

図5、図6および図9に示すように、前記中央軸受部材、即ちベアリングキャップ54は、ロアブロック41とは別体に成形されており、複数のベアリングキャップ締め付けボルト56によりそのロアブロック41に堅固に固定され、また、このベアリングキャップ54は、アッパブロック40の下面にも他のベアリングキャップ締め付けボルト57により堅固に固定される。中央軸受部材、即ちベアリングキャップ54のクランク軸30の軸受部分54Aから一方(エンジン本体1の前方)側に偏った一側部は、上下幅を拡張し、かつ肉厚とした膨大部58とされており、この膨大部58に後に詳述する油圧アクチュエータACのハウジングHUが設けられている。   As shown in FIGS. 5, 6, and 9, the central bearing member, that is, the bearing cap 54 is formed separately from the lower block 41, and a plurality of bearing cap tightening bolts 56 are attached to the lower block 41. The bearing cap 54 is also firmly fixed to the lower surface of the upper block 40 by other bearing cap tightening bolts 57. One side portion of the central bearing member, that is, the bearing portion 54A of the crankshaft 30 of the bearing cap 54 that is biased toward one side (the front of the engine body 1) is an enormous portion 58 that has an enlarged vertical width and is thick. This enormous portion 58 is provided with a housing HU for a hydraulic actuator AC, which will be described in detail later.

ここで、ベアリングキャップ54の膨大部58に前記ハウジングHUを鋳込み成形してもよい。   Here, the housing HU may be cast and formed in the enormous portion 58 of the bearing cap 54.

次に、図3および図4に戻って、ピストン11の移動ストロークを可変とするストローク可変リンク機構LVの構造について説明すると、アッパブロック40とロアブロック41との合わせ面に回転自在に支承されるクランク軸30の複数のクランクピン30Pには、三角形状のロアリンク60の中間部がそれぞれ揺動自在に枢支連結される。それらのロアリンク60の一端(上端)には、ピストン11のピストンピン13に枢支連結されるアッパリンク( コンロッド) 61の下端(大端部)が第1連結ピン62を介して枢支連結され、各ロアリンク60の他端(下端)に第2連結ピン64を介してコントロールリンク63の上端が枢支連結される。このコントロールリンク63は下方に延びて、その下端には、クランク形状をなす、コントロール軸65(後に詳述)の偏心ピン65Pが枢支連結されている。コントロール軸65は、油圧アクチュエータAC(後に詳述)により、所定角度の範囲(約90度)で駆動され、これによる偏心ピン65Pの変移により、コントロールリンク63が揺動駆動される。具体的には、コントロール軸65は、図3に示す第1の位置(偏心ピン65Pが下方位置)と、図4に示す第2の位置(偏心ピン65Pが左方位置)との間で回転可能である。図3に示す第1の位置では、コントロール軸65の偏心ピン65Pが下方に位置しているため、コントロールリンク63は引き下げられてロアリンク60はクランク軸30のクランクピン30P回りに時計方向に揺動し、アッパリンク61が押し上げられてピストン11の位置がシリンダ5に対して高い位置となり、エンジンEは高圧縮比状態となる。逆に、図4に示す第2位置では、コントロール軸65の偏心ピン65Pが左方に位置(前記第1の位置よりも高位置)しているため、コントロールリンク63は押し上げられてロアリンク60はクランク軸30のクランクピン30P回りに反時計方向に揺動し、アッパリンク61が押し下げられてピストン11の位置がシリンダ5に対して低い高い位置となり、エンジンEは低圧縮比状態となる。以上のように、コントロール軸65の回動制御により、コントロールリンク63が揺動し、ロアーリンク60の運動拘束条件が変化してピストン11の上死点位置を含むストローク特性が変化することで、エンジンEの圧縮比を任意に制御することが可能になる。   Next, returning to FIGS. 3 and 4, the structure of the variable stroke link mechanism LV that makes the moving stroke of the piston 11 variable will be described. The structure is rotatably supported on the mating surface of the upper block 40 and the lower block 41. An intermediate portion of a triangular lower link 60 is pivotally connected to the plurality of crank pins 30P of the crankshaft 30 so as to be swingable. One end (upper end) of the lower link 60 is pivotally connected to the lower end (large end) of an upper link (connecting rod) 61 pivotally connected to the piston pin 13 of the piston 11 via a first connecting pin 62. The upper end of the control link 63 is pivotally connected to the other end (lower end) of each lower link 60 via the second connecting pin 64. The control link 63 extends downward, and an eccentric pin 65P of a control shaft 65 (detailed later) is pivotally connected to the lower end of the control link 63. The control shaft 65 is driven within a predetermined angle range (about 90 degrees) by a hydraulic actuator AC (described in detail later), and the control link 63 is driven to swing by the displacement of the eccentric pin 65P. Specifically, the control shaft 65 rotates between a first position shown in FIG. 3 (the eccentric pin 65P is a lower position) and a second position shown in FIG. 4 (the eccentric pin 65P is a left position). Is possible. In the first position shown in FIG. 3, the eccentric pin 65P of the control shaft 65 is positioned below, so that the control link 63 is pulled down and the lower link 60 swings clockwise around the crank pin 30P of the crankshaft 30. As a result, the upper link 61 is pushed up, and the position of the piston 11 becomes higher than the cylinder 5, and the engine E enters a high compression ratio state. On the other hand, in the second position shown in FIG. 4, the eccentric pin 65P of the control shaft 65 is located to the left (higher than the first position), so that the control link 63 is pushed up to lower link 60. Swings counterclockwise around the crankpin 30P of the crankshaft 30, the upper link 61 is pushed down, and the position of the piston 11 is lowered to a high position relative to the cylinder 5, and the engine E is in a low compression ratio state. As described above, by the rotation control of the control shaft 65, the control link 63 swings, the motion constraint condition of the lower link 60 changes, and the stroke characteristics including the top dead center position of the piston 11 change. It becomes possible to arbitrarily control the compression ratio of the engine E.

しかして、アッパリンク60、第1連結ピン62、ロアリンク60、第2連結ピン64およびコントロールリンク63は、本発明にかかるストローク可変リンク機構LVを構成している。   Thus, the upper link 60, the first connecting pin 62, the lower link 60, the second connecting pin 64, and the control link 63 constitute a variable stroke link mechanism LV according to the present invention.

図6、図7、図9および図10に示すように、前記コントロールリンク63に連結されてストローク可変リンク機構LVを作動するコントロール軸65は、クランク軸30と同じく、複数のジャーナル軸65Jと偏心ピン65PとがアームAを介して交互に連結されてクランク状に形成されており、その軸方向の中央の偏心ピン65P間に円筒状のベーン軸66が一体に設けられている。そして、このコントロール軸65は、ロアブロック41の一側(エンジン本体1の前方側)に偏らせて、そのジャーナル軸65Jがロアブロック41と、その下面に複数の連結ボルト68で固定される軸受ブロック70との間に回転自在に支承される。軸受ブロック70は、コントロール軸65の軸方向に延長される縦フレーム71と、この縦フレーム71より一体に起立される複数の軸受壁72と、中央ハウジング受部73を有してブロック状に形成されており、前記複数の軸受壁72の上面と、ロアブロック40の前記軸受部材50,51,52,53から延長される軸受壁50a,51a,52a,53aの下面との合わせ面間の軸受部により、コントロール軸65のジャーナル軸65Jを回転自在に支承する。   As shown in FIGS. 6, 7, 9, and 10, the control shaft 65 that is connected to the control link 63 and operates the stroke variable link mechanism LV is the same as the crankshaft 30 and has a plurality of journal shafts 65 </ b> J and eccentricity. The pins 65P are alternately connected via the arm A to form a crank shape, and a cylindrical vane shaft 66 is integrally provided between the eccentric pins 65P in the center in the axial direction. The control shaft 65 is biased to one side of the lower block 41 (the front side of the engine body 1), and the journal shaft 65J is a bearing that is fixed to the lower block 41 and a plurality of connecting bolts 68 on the lower surface thereof. It is rotatably supported between the block 70. The bearing block 70 includes a vertical frame 71 that extends in the axial direction of the control shaft 65, a plurality of bearing walls 72 that stand up together with the vertical frame 71, and a central housing receiving portion 73. A bearing between the mating surfaces of the upper surfaces of the plurality of bearing walls 72 and the lower surfaces of the bearing walls 50a, 51a, 52a, 53a extending from the bearing members 50, 51, 52, 53 of the lower block 40 is provided. The journal shaft 65J of the control shaft 65 is rotatably supported by the portion.

軸受ブロック70に形成される中央ハウジング受部73には、後に述べるように、中央軸受部材54に設けたハウジングHUの下部が複数のボルト74により固定支持される(図6参照)。   As will be described later, the lower portion of the housing HU provided on the central bearing member 54 is fixedly supported by a plurality of bolts 74 on the central housing receiving portion 73 formed in the bearing block 70 (see FIG. 6).

図6および図7に示すように、コントロール軸65を駆動する油圧アクチュエータACは、エンジン本体1のクランク室CC内に設けられており、その油圧駆動部を収容支持するハウジングHUは、前記中央軸受部材54(アッパブロック40およびロアブロック41に一体に固定)の一側部の前記膨大部58に設けられる。このハウジングHUには、両端面の開放される短円筒状のベーン室80が形成され、このベーン室80内に、コントロール軸65の中央のベーン軸66が貫通、収容され、このベーン軸66は、ハウジングHUの両側に複数ボルト83で固定した、他のハウジングとなる左右ベーン軸受81,82により回転自在に支承され、ベーン室80の開口側面はその左右ベーン軸受81,82により閉じられる。ベーン室20の内周面とベーン軸66との間には、約180°の位相差を存して一対の扇形状ベーン油室86が形成され、これらのベーン油室86内に、ベーン軸66の中央部外周面より一体に突設した一対のベーン87がそれぞれ収容され、各ベーン87は、扇形状のベーン油室86内を2つの制御油室に油密に区画しており、それら2つの制御油室に後述する油圧回路からの作動油を給排することにより、ベーン軸66即ちコントロール軸65を所定の角度範囲で往復駆動することができる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the hydraulic actuator AC that drives the control shaft 65 is provided in the crank chamber CC of the engine body 1, and the housing HU that accommodates and supports the hydraulic drive unit includes the central bearing. The member 54 (fixed integrally with the upper block 40 and the lower block 41) is provided on the enlarging portion 58 on one side. The housing HU is formed with a short cylindrical vane chamber 80 whose both end surfaces are open, and a vane shaft 66 at the center of the control shaft 65 is passed through and accommodated in the vane chamber 80. The housing HU is rotatably supported by left and right vane bearings 81 and 82 which are other housings fixed with a plurality of bolts 83 on both sides of the housing HU, and the open side surface of the vane chamber 80 is closed by the left and right vane bearings 81 and 82. A pair of fan-shaped vane oil chambers 86 are formed between the inner peripheral surface of the vane chamber 20 and the vane shaft 66 with a phase difference of about 180 °, and the vane shafts are formed in the vane oil chambers 86. A pair of vanes 87 projecting integrally from the outer peripheral surface of the central portion of 66 is accommodated, and each vane 87 is oil-tightly divided into two control oil chambers in a fan-shaped vane oil chamber 86. By supplying and discharging hydraulic oil from a hydraulic circuit, which will be described later, to and from the two control oil chambers, the vane shaft 66, that is, the control shaft 65 can be reciprocated within a predetermined angle range.

以上のように、コントロール軸65を駆動する油圧アクチュエータACのハウジングHCは、ロアブロック41の中央軸受部材(ロアブロック41とは別体に形成されてそこに固定される)を用いてコンパクトに、しかも部品点数を少なく形成することが可能であり、このハウジングHCがクランク室CC内で占める容積を小さくすることができ、クランクケースの嵩が拡大するのを抑制することができる。   As described above, the housing HC of the hydraulic actuator AC that drives the control shaft 65 is compact using the central bearing member of the lower block 41 (formed separately from the lower block 41 and fixed thereto). In addition, the number of parts can be reduced, the volume occupied by the housing HC in the crank chamber CC can be reduced, and the bulk of the crankcase can be prevented from increasing.

図5、図7および図9に示すように、中央軸受部材54に形成される、ハウジングHUの上面には、クランク軸30の軸受部54Aから該ハウジングHU側の端部に向かって鳩尾状に広がる平坦な取付面90が形成されており、図7に示すように、この取付面90のコントロール軸65方向の幅D1は、ハウジングHUの幅D2よりも広くしてあり、その取付面90には、前記アクチュエータACの油圧制御回路のバルブユニット92が複数のボルト91をもって固定支持されており、このバルブユニット92は、シリンダブロック2の壁面を貫通してその上面に露出状態に配置される(図1参照)。これにより、ハウジングHUの取付面上にバルブユニット92を堅固に固定することができ、そのバルブユニット92は、シリンダブロック2の取付壁面上にあって、その四方が開放されているので、前記油圧式ベーンアクチュエータACの切換操作、メンテナンスなどがし易くなる。   As shown in FIGS. 5, 7, and 9, the upper surface of the housing HU formed in the central bearing member 54 has a dovetail shape from the bearing portion 54 </ b> A of the crankshaft 30 toward the end portion on the housing HU side. An expanding flat mounting surface 90 is formed. As shown in FIG. 7, the width D1 of the mounting surface 90 in the direction of the control shaft 65 is wider than the width D2 of the housing HU. The valve unit 92 of the hydraulic control circuit of the actuator AC is fixedly supported by a plurality of bolts 91, and this valve unit 92 passes through the wall surface of the cylinder block 2 and is exposed on the upper surface thereof ( (See FIG. 1). As a result, the valve unit 92 can be firmly fixed on the mounting surface of the housing HU. The valve unit 92 is on the mounting wall surface of the cylinder block 2 and is open on all four sides. The switching operation and maintenance of the type vane actuator AC are facilitated.

次に、前記ストローク可変ロンク機構LVを駆動制御する油圧アクチュエータACの油圧回路を、図11を参照して説明する。   Next, a hydraulic circuit of a hydraulic actuator AC that drives and controls the stroke variable long mechanism LV will be described with reference to FIG.

前述したように、コントロール軸65のベーン軸66とハウジングHUとで形成される扇形状の一対のベーン油室86内をベーン87で仕切る2つの制御油室は、油圧回路を介してオイルタンクTに接続され、その油圧回路には、モータMで駆動されるオイルポンプPと、チェック弁Cと、アキュムレータAと、電磁切換弁Vとが接続される。オイルタンクT、モータM、オイルポンプP、チェック弁CおよびアキュムレータAは油圧供給装置Sを構成して、エンジン本体1の適所に設けられ、また電磁切換弁Vは、前述のバルブユニット92の内部に設けられる。油圧供給装置Sと電磁切換弁Vとは、2本の配管P1,P2で接続され、また電磁切換弁Vと油圧アクチュエータACとは2本の配管P3,P4で接続される。従って、図11において、電磁切換弁Vを左方向に切り換えるオイルポンプPで発生した油圧でベーン87が押されてコントロール軸65が反時計方向に回転し、逆に電磁切換弁Vを右方向に切り換えるオイルポンプPで発生した油圧でベーン87が押されてコントロール軸65が時計方向に回転することで、コントロール軸65の偏心ピン65Pの位相が変化する。コントロール軸65の偏心ピン65Pには、ストローク可変リンク機構LVのコントロールリンク63が揺動可能に枢支連結され、コントロール軸65の駆動(約90°)によれば、コントロール軸65の偏心ピン65Pの位相変化により、前述したように、ストローク可変リンク機構LVを作動する。   As described above, the two control oil chambers that divide the inside of the pair of fan-shaped vane oil chambers 86 formed by the vane shaft 66 of the control shaft 65 and the housing HU by the vanes 87 are connected to the oil tank T via the hydraulic circuit. An oil pump P driven by a motor M, a check valve C, an accumulator A, and an electromagnetic switching valve V are connected to the hydraulic circuit. An oil tank T, a motor M, an oil pump P, a check valve C, and an accumulator A constitute a hydraulic pressure supply device S, which is provided at an appropriate position of the engine body 1, and an electromagnetic switching valve V is provided inside the valve unit 92 described above. Is provided. The hydraulic pressure supply device S and the electromagnetic switching valve V are connected by two pipes P1 and P2, and the electromagnetic switching valve V and the hydraulic actuator AC are connected by two pipes P3 and P4. Accordingly, in FIG. 11, the vane 87 is pushed by the hydraulic pressure generated by the oil pump P that switches the electromagnetic switching valve V to the left, and the control shaft 65 rotates counterclockwise. Conversely, the electromagnetic switching valve V is moved to the right. The phase of the eccentric pin 65P of the control shaft 65 changes when the vane 87 is pushed by the hydraulic pressure generated by the oil pump P to be switched and the control shaft 65 rotates clockwise. The control link 63 of the stroke variable link mechanism LV is pivotally connected to the eccentric pin 65P of the control shaft 65 so that the control pin 65 is driven (about 90 °), and the eccentric pin 65P of the control shaft 65 is driven. As described above, the stroke variable link mechanism LV is operated by the phase change.

図12および図13に示すように、シリンダ5の下端部における円周方向の1カ所に切欠き5aが形成される。尚、前記シリンダ5の下端部とは、シリンダ5を構成するシリンダスリーブの下端部と、そのシリンダスリーブを支持するシリンダブロック2の下端部とが、本明細書でいうシリンダ5の下端部に相当する。   As shown in FIGS. 12 and 13, a notch 5 a is formed at one place in the circumferential direction at the lower end of the cylinder 5. The lower end portion of the cylinder 5 corresponds to the lower end portion of the cylinder sleeve constituting the cylinder 5 and the lower end portion of the cylinder block 2 that supports the cylinder sleeve. To do.

ロアリンク60の一端部は第1スリット60aにより二股状に形成されており、その第1スリット60aにアッパーリンク61の下端部が嵌合して第1連結ピン62で枢支される。またロアリンク60の他端部は第2スリット60bにより二股状に形成されており、その第2スリット60bにコントロールリンク63の上端部が嵌合して第2連結ピン64で枢支される。   One end of the lower link 60 is formed in a bifurcated shape by the first slit 60 a, and the lower end of the upper link 61 is fitted into the first slit 60 a and is pivotally supported by the first connecting pin 62. The other end of the lower link 60 is formed in a bifurcated shape by the second slit 60b. The upper end of the control link 63 is fitted into the second slit 60b and is pivotally supported by the second connecting pin 64.

前記切欠き5aは、シリンダ5の下端部の外周のうち、アッパーリンク61およびロアリンク60の連結部側に形成されるもので、アッパーリンク61だけが通過し、ロアリンク60が通過しない位置に形成される。従って、切欠き5aの円周方向の幅W1はロアリンク60よりも薄いアッパーリンク61が通過し得る最小限の幅、つまりロアリンク60の外端面間の幅W4(図13参照)よりも小さい幅とされる。ピストン11の前後部の下縁には一対のスカート部11aが下向きに張り出しており、このスカート部11aの円周方向の幅W3は切欠き5aの円周方向の幅W1よりも大きくなっている。従って、シリンダ5の切欠き5aの円周方向両側にはピストン11の一方のスカート部11aを受ける二つの受け面5c(図13で網かけした部分)が存在する。   The notch 5a is formed on the outer periphery of the lower end of the cylinder 5 on the connecting portion side of the upper link 61 and the lower link 60, and only the upper link 61 passes and the lower link 60 does not pass. It is formed. Accordingly, the circumferential width W1 of the notch 5a is smaller than the minimum width through which the upper link 61 thinner than the lower link 60 can pass, that is, the width W4 between the outer end surfaces of the lower link 60 (see FIG. 13). The width. A pair of skirt portions 11a project downward from the lower edges of the front and rear portions of the piston 11, and the circumferential width W3 of the skirt portion 11a is larger than the circumferential width W1 of the notch 5a. . Accordingly, there are two receiving surfaces 5c (shaded portions in FIG. 13) for receiving one skirt portion 11a of the piston 11 on both sides in the circumferential direction of the notch 5a of the cylinder 5.

以上のように、ストローク可変リンク機構LVのアッパーリンク61およびロアリンク60の連結部側におけるシリンダ5の下端部に、アッパーリンク61との干渉を回避するための切欠き5aを形成したので、エンジンEのシリンダ軸線L−L方向の寸法を小型化してもアッパーリンク61がシリンダ5の下端部と干渉するのを回避することができる。このとき、前記切欠き5aはアッパーリンク61だけが通過し、それよりも厚いロアリンク60は通過しないため、切欠き5aの幅W1を最小限に抑えることができ、よって切欠き5aを形成したことによるシリンダ5の剛性低下を最小限に抑えることができる。   As described above, the notch 5a for avoiding interference with the upper link 61 is formed at the lower end portion of the cylinder 5 on the connecting portion side of the upper link 61 and the lower link 60 of the variable stroke link mechanism LV. Even if the size of E in the cylinder axis LL direction is reduced, the upper link 61 can be prevented from interfering with the lower end portion of the cylinder 5. At this time, since only the upper link 61 passes through the notch 5a and the lower link 60 thicker than the upper link 61 does not pass, the width W1 of the notch 5a can be minimized, so that the notch 5a is formed. Therefore, a decrease in the rigidity of the cylinder 5 due to this can be minimized.

また切欠き5aの円周方向両側に、ピストン11の一方のスカート部11aを受ける二つの受け面5cが存在するため、切欠き5aによってピストン11の挙動が不安定になるのを防止し、ピストン11のシリンダ5への噛み込み等が確実に防止される。   Further, since there are two receiving surfaces 5c for receiving one skirt portion 11a of the piston 11 on both sides in the circumferential direction of the notch 5a, the behavior of the piston 11 is prevented from becoming unstable due to the notch 5a. 11 is reliably prevented from being caught in the cylinder 5.

図14 および図15 は本発明の第2の実施の形態を示すもので、図14は前記図12に対応する図、図15は図14の15−15線拡大断面図である。   FIGS. 14 and 15 show a second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a view corresponding to FIG. 12, and FIG. 15 is an enlarged sectional view taken along line 15-15 of FIG.

第1の実施の形態では、シリンダ5の下端部の外周のうちアッパーリンク61およびロアリンク60の連結部側に切欠き5aが形成されているが、第2の実施の形態ではシリンダ5の下端部の外周のうちロアリンク60およびコントロールリンク63の連結部側に切欠き5bが形成される。この切欠き5bの数は1個であり、そこをロアリンク60が通過する。従って、切欠き5bの円周方向の幅W2は、ロアリンク60が通過し得る最小限の幅、つまりクランクシャフト30の一対のカウンターウエイトの外端面間の幅W5(図8参照)よりも小さい幅とされる。ピストン11のスカート部11aの円周方向の幅W3は切欠き5bの円周方向の幅W2よりも大きくなっており、従ってシリンダ5の切欠き5bの円周方向両側にはピストン11の一方のスカート部11aを受ける二つの受け面5c(図15で網かけした部分)が存在する。   In the first embodiment, a notch 5a is formed on the connecting portion side of the upper link 61 and the lower link 60 in the outer periphery of the lower end portion of the cylinder 5, but in the second embodiment, the lower end of the cylinder 5 is formed. A notch 5b is formed on the connecting part side of the lower link 60 and the control link 63 in the outer periphery of the part. The number of the notches 5b is one, and the lower link 60 passes therethrough. Therefore, the circumferential width W2 of the notch 5b is smaller than the minimum width through which the lower link 60 can pass, that is, the width W5 between the outer end surfaces of the pair of counterweights of the crankshaft 30 (see FIG. 8). The width. The circumferential width W3 of the skirt portion 11a of the piston 11 is larger than the circumferential width W2 of the notch 5b. Therefore, one of the pistons 11 is disposed on both sides of the notch 5b of the cylinder 5 in the circumferential direction. There are two receiving surfaces 5c (shaded portions in FIG. 15) for receiving the skirt portion 11a.

以上のように、ストローク可変リンク機構LVのロアリンク60およびコントロールリンク63の連結部側におけるシリンダ5の下端部に、ロアリンク60との干渉を回避するための切欠き5bを形成したので、エンジンEのシリンダ軸線L−L方向の寸法を小型化してもロアリンク60がシリンダ5の下端部と干渉するのを回避することができる。このとき、前記切欠き5bは最小個数の1個であり、かつ大きさも必要最小限であるため、切欠き5bを形成したことによるシリンダ5の剛性低下を最小限に抑えることができる。   As described above, the notch 5b for avoiding interference with the lower link 60 is formed at the lower end portion of the cylinder 5 on the connecting portion side of the lower link 60 and the control link 63 of the variable stroke link mechanism LV. Even if the dimension of E in the cylinder axis LL direction is reduced, the lower link 60 can be prevented from interfering with the lower end portion of the cylinder 5. At this time, since the notch 5b is one of the minimum number and the size is the minimum necessary, it is possible to minimize a decrease in rigidity of the cylinder 5 due to the formation of the notch 5b.

また切欠き5bの円周方向両側に、ピストン11の他方のスカート部11aを受ける二つの受け面5cが存在するため、切欠き5bによってピストン11の挙動が不安定になるのを防止し、ピストン11のシリンダ5への噛み込み等が確実に防止される。   Further, since there are two receiving surfaces 5c that receive the other skirt portion 11a of the piston 11 on both sides in the circumferential direction of the notch 5b, the behavior of the piston 11 is prevented from becoming unstable due to the notch 5b. 11 is reliably prevented from being caught in the cylinder 5.

次に、図16に基づいて本発明の第3の実施の形態を説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第3の実施の形態は、シリンダ5の下端部に、第1の実施の形態の切欠き5a(第1の切欠き5a)と、第2の実施の形態の切欠き5b(第2の切欠き5b)とを設けたものである。第1、第2の切欠き5a,5bの構造は第1、第2の実施の形態と同じある。よって、第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態の作用効果および第2の実施の形態の作用効果の両方を達成することができる。   In the third embodiment, a notch 5a (first notch 5a) of the first embodiment and a notch 5b (second notch) of the second embodiment are provided at the lower end of the cylinder 5. The notch 5b) is provided. The structures of the first and second notches 5a and 5b are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, according to the third embodiment, it is possible to achieve both the operational effects of the first embodiment and the operational effects of the second embodiment.

更に、第3の実施の形態では、第1の切欠き5aのシリンダ軸線L−L方向の高さH1(図13参照)が、第2の切欠き5bのシリンダ軸線L−L方向の高さH2(図15参照)よりも大きくなっている。即ち、第1の切欠き5aは幅W1が小さく高さH1が大きく、第2の切欠き5bは幅W2が大きく高さH2が小さいため、第1、第2の切欠き5a,5bの円周方向両側にピストン11のスカート部11aを受ける受け面5cの面積を充分に確保することができ、これによりピストン11の挙動が不安定になるのを抑制できる。しかも第1、第2の切欠き5a,5bの面積に大きな差が発生せず、これによりピストン11の前後面の摺動抵抗が不均一になるのを防止し、ピストン11の挙動を安定させることができる。   Further, in the third embodiment, the height H1 (see FIG. 13) of the first notch 5a in the cylinder axis LL direction is the height of the second notch 5b in the cylinder axis LL direction. It is larger than H2 (see FIG. 15). That is, since the first notch 5a has a small width W1 and a large height H1, and the second notch 5b has a large width W2 and a small height H2, the circles of the first and second notches 5a and 5b. A sufficient area of the receiving surface 5c for receiving the skirt portion 11a of the piston 11 can be ensured on both sides in the circumferential direction, thereby suppressing the behavior of the piston 11 from becoming unstable. In addition, there is no significant difference in the areas of the first and second notches 5a and 5b, thereby preventing the sliding resistance of the front and rear surfaces of the piston 11 from becoming uneven and stabilizing the behavior of the piston 11. be able to.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、実施の形態では第1、第2切欠き5a,5bがシリンダスリーブおよびシリンダブロック2に跨がって形成されているが、シリンダスリーブだけに形成されてシリンダブロック2には形成されない場合もある。   For example, in the embodiment, the first and second notches 5a and 5b are formed across the cylinder sleeve and the cylinder block 2, but may be formed only on the cylinder sleeve and not on the cylinder block 2. is there.

第1の実施の形態に係るストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図1 is a schematic overall perspective view of a variable stroke characteristic engine according to a first embodiment. 図1の2方向矢視図2 direction view of FIG. 図1の3−3線断面図(高圧縮比状態)Sectional view along line 3-3 in FIG. 1 (high compression ratio state) 図1の4−4線断面図(低圧縮比状態)Sectional view taken along line 4-4 in FIG. 1 (low compression ratio state) 図2の5−5線断面図Sectional view along line 5-5 in FIG. 図5の6−6線横断面図6-6 cross-sectional view of FIG. 図5の7−7線拡大縦面図7-7 enlarged vertical view of FIG. 図3の8−8線断面図Sectional view taken along line 8-8 in FIG. 図5の9方向矢視図9 direction arrow view of FIG. アクチュエータの分解斜視図Exploded perspective view of actuator アクチュエータの制御系の油圧回路図Hydraulic circuit diagram of actuator control system エンジンの要部拡大断面図Enlarged sectional view of the main part of the engine 図12の13−13線拡大断面図FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view taken along line 13-13 of FIG. 第2の実施の形態に係る、前記図12に対応する図The figure corresponding to the said FIG. 12 based on 2nd Embodiment 図14の15−15線拡大断面図14 is an enlarged cross-sectional view taken along line 15-15 in FIG. 第3の実施の形態に係る、前記図12に対応する図The figure corresponding to the said FIG. 12 based on 3rd Embodiment

符号の説明Explanation of symbols

5 シリンダ
5a 切欠き、第1切欠き
5b 切欠き、第2切欠き
5c 受け面
11 ピストン
11a スカート部
30 クランクシャフト
60 ロアリンク
61 アッパーリンク
63 コントロールリンク
65 コントロールシャフト
LV ストローク可変リンク機構
H1 第1切欠きのシリンダ軸線方向の高さ
H2 第2切欠きのシリンダ軸線方向の高さ
W1 第1切欠きの円周方向の幅
W2 第2切欠きの円周方向の幅
W4 ロアリンクの外端面間の幅
W5 クランクシャフトに設けられる一対のカウンターウエイトの外端面間の幅
5 Cylinder 5a Notch, 1st notch 5b Notch, 2nd notch 5c Receiving surface 11 Piston 11a Skirt part 30 Crankshaft 60 Lower link 61 Upper link 63 Control link 65 Control shaft LV Stroke variable link mechanism H1 First cut Height H2 in the cylinder axial direction of the notch Height W1 in the cylinder axial direction of the second notch Circumferential width W2 of the first notch Circumferential width W4 of the second notch Between the outer end surfaces of the lower links Width W5 Width between the outer end surfaces of a pair of counterweights provided on the crankshaft

Claims (5)

シリンダ(5)に摺動自在に嵌合するピストン(11)と、クランクシャフト(30)と、コントロールシャフト(65)とを連結するストローク可変リンク機構(LV)を、クランクシャフト(30)に揺動自在に支持されたロアリンク(60)と、ロアリンク(60)をピストン(11)に連結するアッパーリンク(61)と、ロアリンク(60)をコントロールシャフト(65)に連結するコントロールリンク(63)とで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、
アッパーリンク(61)およびロアリンク(60)を連結する連結部側のシリンダ(5)の下端部に、アッパーリンク(61)が通過してロアリンク(60)が通過しない切欠き(5a)を形成したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
A variable stroke link mechanism (LV) that connects the piston (11) slidably fitted to the cylinder (5), the crankshaft (30), and the control shaft (65) is swung to the crankshaft (30). A lower link (60) supported movably, an upper link (61) for connecting the lower link (60) to the piston (11), and a control link for connecting the lower link (60) to the control shaft (65) ( 63), the variable stroke characteristic engine
A notch (5a) through which the upper link (61) passes and the lower link (60) does not pass is passed to the lower end of the connecting part side cylinder (5) that connects the upper link (61) and the lower link (60). A variable stroke characteristic engine characterized by being formed.
シリンダ(5)に摺動自在に嵌合するピストン(11)と、クランクシャフト(30)と、コントロールシャフト(65)とを連結するストローク可変リンク機構(LV)を、クランクシャフト(30)に揺動自在に支持されたロアリンク(60)と、ロアリンク(60)をピストン(11)に連結するアッパーリンク(61)と、ロアリンク(60)をコントロールシャフト(65)に連結するコントロールリンク(63)とで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、
ロアリンク(60)およびコントロールリンク(63)を連結する連結部側のシリンダ(5)の下端部に、ロアリンク(60)が通過する単一の切欠き(5b)を形成したことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
A variable stroke link mechanism (LV) that connects the piston (11) slidably fitted to the cylinder (5), the crankshaft (30), and the control shaft (65) is swung to the crankshaft (30). A lower link (60) supported movably, an upper link (61) for connecting the lower link (60) to the piston (11), and a control link for connecting the lower link (60) to the control shaft (65) ( 63), the variable stroke characteristic engine
It is characterized in that a single notch (5b) through which the lower link (60) passes is formed at the lower end of the cylinder (5) on the connecting portion side connecting the lower link (60) and the control link (63). Variable stroke characteristics engine.
前記切欠き(5a)の円周方向両側にはピストン(11)のスカート部(11a)を受ける受け面(5c)が存在し、かつ前記切欠き(5a)の円周方向の幅(W1)は、前記ロアリンク(60)の外端面間の幅(W4)よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載のストローク特性可変エンジン。   On both sides in the circumferential direction of the notch (5a), there are receiving surfaces (5c) for receiving the skirt portion (11a) of the piston (11), and the circumferential width (W1) of the notch (5a). The stroke characteristic variable engine according to claim 1, wherein is smaller than a width (W4) between outer end faces of the lower link (60). 前記切欠き(5b)の円周方向両側にはピストン(11)のスカート部(11a)を受ける受け面(5c)が存在し、かつ前記切欠き(5b)の円周方向の幅(W2)は、前記クランクシャフト(30)に設けられる一対のカウンターウエイトの外端面間の幅(W5)よりも小さいことを特徴とする、請求項2に記載のストローク特性可変エンジン。   On both sides in the circumferential direction of the notch (5b), there are receiving surfaces (5c) for receiving the skirt portion (11a) of the piston (11), and the circumferential width (W2) of the notch (5b). The stroke characteristic variable engine according to claim 2, wherein is smaller than a width (W5) between outer end surfaces of a pair of counterweights provided on the crankshaft (30). シリンダ(5)に摺動自在に嵌合するピストン(11)と、クランクシャフト(30)と、コントロールシャフト(65)とを連結するストローク可変リンク機構(LV)を、クランクシャフト(30)に揺動自在に支持されたロアリンク(60)と、ロアリンク(60)をピストン(11)に連結するアッパーリンク(61)と、ロアリンク(60)をコントロールシャフト(65)に連結するコントロールリンク(63)とで構成したストローク特性可変エンジンにおいて、
アッパーリンク(61)およびロアリンク(60)を連結する第1連結部側のシリンダ(5)の下端部に、アッパーリンク(61)が通過してロアリンク(60)が通過しない第1切欠き(5a)を形成し、ロアリンク(60)およびコントロールリンク(63)を連結する第2連結部側のシリンダ(5)の下端部に、ロアリンクが通過する単一の第2切欠き(5b)を形成し、前記第1、第2切欠き(5a,5b)の円周方向両側にはピストン(11)のスカート部(11a)を受ける受け面(5c)が存在し、前記第1切欠き(5a)の円周方向の幅(W1)は前記第2切欠き(5b)の円周方向の幅(W2)よりも狭く、かつ前記第1切欠き(5a)のシリンダ軸線方向の高さ(H1)は前記第2切欠き(5b)のシリンダ軸線方向の高さ(H2)よりも高いことを特徴とする、ストローク特性可変エンジン。
A variable stroke link mechanism (LV) that connects the piston (11) slidably fitted to the cylinder (5), the crankshaft (30), and the control shaft (65) is swung to the crankshaft (30). A lower link (60) supported movably, an upper link (61) for connecting the lower link (60) to the piston (11), and a control link for connecting the lower link (60) to the control shaft (65) ( 63) In the variable stroke characteristic engine configured as
A first notch through which the upper link (61) does not pass and the lower link (60) does not pass through the lower end portion of the cylinder (5) on the side of the first connecting portion that connects the upper link (61) and the lower link (60). A single second notch (5b) through which the lower link passes at the lower end of the cylinder (5) on the second connecting part side that forms (5a) and connects the lower link (60) and the control link (63). And a receiving surface (5c) for receiving the skirt portion (11a) of the piston (11) is present on both sides in the circumferential direction of the first and second notches (5a, 5b). The circumferential width (W1) of the notch (5a) is narrower than the circumferential width (W2) of the second notch (5b), and the height of the first notch (5a) in the cylinder axis direction is high. (H1) is in the cylinder axial direction of the second notch (5b). Being higher than the (H2), stroke characteristic variable engine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027358A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 日産自動車株式会社 Internal combustion engine for vehicle
CN109667676A (en) * 2017-10-16 2019-04-23 现代自动车株式会社 Variable compression ratio engine

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