JP2008106676A - Variable stroke characteristics engine - Google Patents
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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16PROBLEM 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。
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
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
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
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
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。
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (5)
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.
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.
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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| JP2006290308A JP2008106676A (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Variable stroke characteristics engine |
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Cited By (2)
| 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 |
-
2006
- 2006-10-25 JP JP2006290308A patent/JP2008106676A/en active Pending
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