JP3952680B2

JP3952680B2 - Internal combustion engine with variable compression ratio mechanism

Info

Publication number: JP3952680B2
Application number: JP2000303284A
Authority: JP
Inventors: 博也藤本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002115570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複リンク式の可変圧縮比機構を備えた内燃機関に関し、特に、シリンダとピストン外周部との摺接部分における耐久性，潤滑性の向上及びフリクションの低減化に関する。
【０００２】
なお、本明細書においては、シリンダ軸方向に沿うピストン上昇方向を「上」、シリンダ軸方向に沿うピストン下降方向を「下」と定義している。また、シリンダ軸方向視におけるシリンダ直交方向で、シリンダ中心線に対してクランクシャフトの回転方向上流側をスラスト方向、クランク回転方向下流側を反スラスト方向と定義している。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、可変圧縮比機構を備えた内燃機関が種々提案されている（例えば１９９７年発行の論文：ＭＴＺＭｏｔｏｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅＺｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ５８，Ｎｏ．１１の第７０６〜７１１頁参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、本出願人は、以前に出願した特願平２０００−２３０２３２号（以下、先願と呼ぶ）において、コンパクトで機関搭載性に優れた可変圧縮比機構を提案している。この先願に係る可変圧縮比機構は、図７に示すように、ピストン１のピストンピン１ａに上端部が連結されるアッパーリンク２と、このアッパーリンク２の下端部とクランクシャフト３のクランクピン３ａとに連結されるロアーリンク４と、クランクシャフト３と略平行に延びる制御軸５と、この制御軸５の偏心カム５ａに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端がロアーリンク４に連結される制御リンク６と、を有している。そして、機関運転状態に応じて制御軸５の回動位置を変化させることにより、偏心カム５ａを介して制御リンク６の揺動支点が変化し、これに伴ってアッパーリンク２やロアーリンク４の姿勢が変化して、機関圧縮比が可変制御されるようになっている。
【０００５】
このような可変圧縮比機構においては、コンパクト化を図るべくクランクシャフト３の軸心３ｃがシリンダ７の軸線（中心線）７ｃ上に配置されている等に起因して、下死点位置であるピストン最下降状態（図７に示す状態）では、一般的に、アッパーリンク２の上端部と下端部とを結ぶ中心線２ａがシリンダ中心線７ｃに対して大きく傾斜してしまう。つまり、アッパーリンク２の下端部が上端部よりもシリンダ直交方向に沿う一方向（図７の例ではスラスト方向）にオフセットする。
【０００６】
ここで、このようなピストン最下降状態では、ピストン１に大きな下向き慣性力Ｆｉが作用し、この慣性力Ｆｉに抗してピストン１を上方へ押し上げる荷重Ｆｂを得るために、アッパーリンク２からピストン１へリンク中心線２ａに沿う荷重Ｆａが作用する。このため、ピストン１には反スラスト方向へスラスト荷重Ｆｔが作用し、最も反スラスト方向寄りのピストン１の外周部が、これに対向するシリンダ７の壁面（シリンダライナ）へ強く押し付けられる、という特有な現象が生じる。この結果、最も反スラスト方向寄りの部分でピストン１外周部とシリンダ７とが最も強く摺接することとなり、この部分の耐久性や潤滑性が特に要求される。
【０００７】
更に言えば、このようなピストン最下降状態で、仮に図７に示すように最も反スラスト方向寄りのピストン１の下端部１ｂがシリンダ７の下端よりも下方へ突出していると、最も反スラスト方向寄りの部分でピストン１とシリンダ７との摺接範囲が狭くなり、耐久性や潤滑性の面で不利であることに加え、ピストン１の外周部とシリンダ７の下端とのかじり現象によるスカッフ等を招くおそれがあり、非常に好ましくない。
【０００８】
この発明は、このような課題に着目してなされたもので、可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、ピストン外周部とシリンダとの摺接部分における耐久性，潤滑性を効果的に向上することを一つの目的としている。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、ピストン外周部とシリンダとの摺接部分における耐久性や潤滑性能を損ねることなく、そのフリクションを効果的に低減することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内燃機関は、シリンダ内に昇降可能に配設されるピストンに上端部が連結されるアッパーリンクと、このアッパーリンクの下端部とクランクシャフトのクランクピンとに連結されるロアーリンクと、上記クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、この制御軸に偏心して設けられる偏心カムと、この偏心カムに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端が上記ロアーリンクに連結される制御リンクと、を有する可変圧縮比機構を備えている。
【００１１】
このような構成により、制御軸を軸回りに回動することにより、偏心カムを介して制御リンクの揺動支点位置が変化して、ロアーリンク及びアッパーリンクの姿勢が変化し、これにより機関圧縮比が可変制御される。
【００１２】
このような可変圧縮比機構を備えた内燃機関では、多くの場合、ピストン最下降状態におけるクランク軸方向視で、アッパーリンクの下端部が上端部よりもシリンダ直交方向で第１の方向にオフセットすることとなる。言い換えると、ピストン最下降状態で、アッパーリンクの下端部と上端部とを結ぶ線がシリンダ中心線と平行となるように構成することは非常に困難であり、仮に可能であるとしても機構の大型化を免れない。
【００１３】
このようなアッパーリンクの傾斜に起因して、上述したように、ピストンには第１の方向と逆向きの第２の方向へ向けて大きなスラスト荷重が作用する。従って、最も第２の方向寄りのピストン外周部が、これに対向するシリンダの壁面に局所的に強く押し付けられるため、この部分に十分な耐久性，潤滑性が要求される。
【００１４】
そこで、ピストン最下降状態におけるクランク軸方向視で、最も上記第１の方向と逆向きの第２の方向寄りのシリンダの下端位置が、これに対向するピストン外周部の下端位置よりも下方に配置されている。
【００１５】
従って、上記のピストン最下降状態で大きなスラスト荷重が作用する第２の方向寄りのピストン外周部がシリンダの下端位置より下方へ突出することがなく、この部分のピストン外周部が上下方向全長にわたってシリンダ壁面と摺接する形となるため、耐久性，潤滑性の面で有利であるとともに、上述したようなピストン外周部とシリンダの下端とのかじりを生じるおそれもなく、このようなかじりに起因するスカッフの発生等が抑制され、十分な耐久性，潤滑性を確保することができる。
【００１６】
第１の発明では、上記ピストン最下降状態で、最も上記第１の方向寄りのピストン外周部の下端位置が、これに対向するシリンダの下端位置よりも下方に配置されている。
【００１７】
これにより、ピストン最下降状態でスラスト荷重がほとんど作用しない第１の方向寄りのピストン外周部とシリンダとの摺動面積が低減され、つまり不必要な摺動面積が有効に抑制されるため、耐久性や潤滑性を損ねることなく、この摺動部分のフリクションを効果的に低減することができる。
【００１８】
ところで、クランクシャフト周りから漏れる潤滑油（軸受からの余剰油等）や、クランクシャフトのカウンターウエイト等によって掻き上げられる潤滑油の飛散する方向は、クランクシャフトの旋回方向に沿う形となるので、シリンダの中でも、反スラスト方向寄りのシリンダ壁面へ潤滑油が供給され易い。
【００１９】
従って、上記第１の方向をスラスト方向、第２の方向を反スラスト方向に設定することにより、潤滑性が要求される第２の方向つまり反スラスト方向寄りのシリンダ壁面に十分な潤滑油を効率的に供給することができ、潤滑性能が一段と向上する。
【００２０】
また、上記第１の発明のように、ピストン最下降状態におけるシリンダの下端位置が反スラスト側ではピストンの下端位置よりも下方に配置され、スラスト側ではピストンの下端位置よりも上方に配置されていれば、多くの場合、最も反スラスト方向寄りのシリンダの下端位置が、最もスラスト方向寄りのシリンダの下端位置よりも下方に配置されることとなる。この場合、上記の飛散する潤滑油が更に反スラスト方向寄りのシリンダ壁面へ供給され易くなる。
【００２１】
第２の発明は、上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりもシリンダ軸方向寸法が長いことを特徴としている。
【００２２】
この場合、上述したようにピストン最下降状態で強く摺接する第２の方向寄りのピストン外周部とシリンダとの摺接面積が増し、その耐久性，潤滑性が更に向上する。一方、第１の方向寄りの部分では、ピストン外周部とシリンダとの不必要な摺動面積を低減でき、更なるフリクション低減化を図ることができるとともに、ピストンの軽量化を図ることができる。つまりピストン外周部が要求に応じた最適形状となる。
【００２３】
第３の発明は、上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりも剛性が高いことを特徴としている。
【００２４】
この場合、上述したようにピストン最下降状態で強く摺接する第２の方向寄りのピストン外周部の剛性が増し、この部分の耐久性が更に向上する。
【００２５】
例えば、上記シリンダの周囲にウォータージャケットが設けられ、上記ピストン最下降状態で、最も上記第２の方向寄りのウォータージャケットの下端位置が、上記ピストンの上端位置よりも上方に配置されている。
【００２６】
この場合、ピストン最下降状態で、大きなスラスト荷重が作用する最も第２の方向寄りのシリンダの壁温が上昇し易くなり、この壁温上昇に伴って、シリンダ壁面に付着する潤滑油温度も上昇し、結果として潤滑油粘度が低下することから、この部分のフリクションを有効に低減することができる。
【００２７】
あるいは、上記シリンダの周囲にウォータージャケットが設けられ、上記ピストン最下降状態で、最も上記第１の方向寄りのウォータージャケットの下端位置が、上記ピストンの上端位置よりも上方に配置されている。
【００２８】
この場合、ピストン最下降状態でスラスト荷重がほとんど作用しない最も第１の方向寄りのシリンダの壁温が上昇し易くなり、この壁温上昇に伴って、この部分のシリンダ壁面に付着する潤滑油温度も上昇し、結果として潤滑油粘度が低下することから、このスラスト荷重がほとんど発生しない部位の引き摺りフリクションを低減することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、ピストン最下降状態で強いスラスト荷重が作用する最も第２の方向寄りのシリンダとピストン外周部との摺接部分における耐久性，潤滑性を効果的に向上することができる。
【００３０】
特に、第１，第２の発明によれば、ピストン最下降状態でスラスト荷重がほとんど作用しない最も第１の方向寄りのシリンダとピストン外周部との摺接部分におけるフリクションを効果的に低減することができる。
【００３１】
つまり、ピストン外周部とシリンダとの摺接部分における耐久性及び潤滑性の向上と、フリクションの低減化と、を高いレベルで両立することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１〜３は、本発明に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関の第１実施例を示している。シリンダブロック１１には、各気筒毎に円筒状のシリンダ１２が形成されるとともに、各シリンダ１２の周囲にウォータージャケット１３が形成されている。各シリンダ１２内にはピストン１４が昇降可能に配設されており、各ピストン１４のピストンピン１５と、クランクシャフト１６のクランクピン１７とは、複リンク式の可変圧縮比機構を介して機械的に連携されている。なお、１８はカウンターウエイトである。
【００３４】
上記の可変圧縮比機構は、クランクピン１７に相対回転可能に外嵌するロアーリンク２１と、このロアーリンク２１とピストンピン１５とを連携するアッパーリンク２２と、クランクシャフト１６と平行に気筒列方向へ延びる制御軸２３と、この制御軸２３に偏心して設けられた偏心カム２４と、この偏心カム２４とロアーリンク２１とを連携する制御リンク２５と、により大略構成されている。
【００３５】
ロアーリンク２１は、後からクランクピン１７に組付可能な半割構造となっている。ロッド状をなすアッパーリンク２２の上端部はピストンピン１５に相対回転可能に連結されており、下端部は連結ピン２６を介してロアーリンク２１に相対回転可能に連結されている。
【００３６】
制御リンク２５は、後から偏心カム２４に組付可能な半割構造となっており、一端がこの偏心カム２４に相対回転可能に連結されるとともに、他端がロアーリンク２１に連結ピン２７を介して相対回転可能に連結されている。
【００３７】
制御軸２３は、クランクシャフト１６を回転可能に支持するためのメインベアリングキャップ２８と、サブベアリングキャップ２９とにより回転可能に支持されている。この制御軸２３の一端には図示せぬアクチュエータが設けられ、このアクチュエータにより、制御軸２３が機関運転状態に応じて所定の制御範囲内で回動されるとともに、所定の回転位置に保持される。
【００３８】
このような構成により、機関運転状態に応じて制御軸２３を回動すると、偏心カム２４に外嵌する制御リンク２５の揺動支点が変化する。この結果、ロアーリンク２１及びアッパーリンク２２の姿勢が変化して、ピストン１４のストロークが変化し、このピストン１４の上方に画成される燃焼室の圧縮比が可変制御される。
【００３９】
次に、本実施例の特徴的な構成及び作用効果について説明する。この可変圧縮比機構では、主にコンパクト化を図るために、ほぼシリンダ軸線（中心線）１２ｃ上にクランクシャフト１６の軸心１６ｃが配置され、かつ、制御軸２３がクランクシャフト１６に対して反スラスト側（図１〜３の右側）の斜め下方に配置されている。これらに起因して、ピストン昇降行程の大部分において、アッパーリンク２２の下端部が上端部よりもシリンダ直交方向（図１の左右方向）でスラスト方向（第１の方向）にオフセットすることとなる。
【００４０】
特に、ピストン１４が下死点に位置するピストン最下降状態では、アッパーリンク２２の上端部と下端部とを結ぶ中心線２２ａがシリンダ軸線１２ｃに対して大きく傾斜し、図１に示すピストン最下降状態におけるシリンダ軸方向視で、アッパーリンク２２の下端部が上端部よりも大きくスラスト方向へオフセットする。このため、最も反スラスト方向寄りのピストン外周部１４ａｔに対向，摺接するシリンダ１２ａｔへ大きなスラスト荷重が作用し、この摺接部分の耐久性，潤滑性が特に要求される。
【００４１】
そこで本実施例では、このようなピストン最下降状態で、最も反スラスト方向寄りのシリンダ１２ａｔの下端位置Ｌｂ−ａｔが、これに対向するピストン外周部１４ａｔの下端位置Ｌｐ−ａｔよりもわずかに下方に配置されている。また、ピストン最下降状態で、最もスラスト方向寄りのピストン外周部１４ｔの下端位置Ｌｐ−ｔが、これに対向するシリンダ１２ｔの下端位置Ｌｂ−ｔよりも下方に配置されている。
【００４２】
言い換えると、ピストン１４がスラスト−反スラスト方向で略対称形状に形成されている一方、シリンダ１２がスラスト−反スラスト方向で非対象となるライナ形状に形成されている。より具体的には、図２に示すように、シリンダ１２の下端は、シリンダ軸線１２ｃよりもスラスト側の部分３１では略均一高さＬｂ−ｔに設定されている一方、シリンダ軸線１２ｃよりも反スラスト側の部分３２では、最も反スラスト寄りの部分で所定高さＬｂ−ａｔとなるように、反スラスト方向へ向けて下方へ傾斜している。
【００４３】
このように本実施例では、ピストン最下降状態で、大きなスラスト荷重が作用する最も反スラスト方向寄りのシリンダ１２ａｔの下端位置Ｌｂ−ａｔが、これに対向するピストン外周部１４ａｔの下端位置Ｌｐ−ａｔよりも下方に配置されているため、このピストン外周部１４ａｔが上下方向全長にわたってシリンダ１２ａｔと対向，摺接することとなり、この部分の摺接面積が十分に確保され、耐久性，潤滑性の面で有利であるとともに、ピストン外周部１４ａｔとシリンダ１２ａｔの下端とのかじり現象を生じるおそれもなく、このようなかじりに起因するスカッフを抑制することができ、十分な耐久性，潤滑性を得ることができる。
【００４４】
一方、スラスト荷重が作用しない最もスラスト方向寄りのピストン外周部１４ｔとシリンダ１２ｔとの摺接部分では、ピストン外周部１４ｔの下端位置Ｌｐ−ｔがシリンダ１２ｔの下端位置Ｌｂ−ｔよりも下方へ突出しているため、不必要な摺接面積が低減される。つまり、耐久性や潤滑性を損なうことなく、フリクションを効果的に低減することができる。
【００４５】
また、図３に示すように、クランクシャフト１６周りから漏れる潤滑油（軸受からの余剰油等）や、カウンターウエイト１８によって掻き上げられる潤滑油の飛散する方向は、矢印３３に示すように、クランクシャフトの旋回方向ωに沿う形となるので、この旋回方向ωに対して下流側に位置する反スラスト方向寄りのシリンダ壁面１２ａｔに潤滑油が供給され易い。
【００４６】
ここで本実施例では、少なくともピストン最下端状態でアッパーリンク２２の下端部が上端部よりもスラスト方向へオフセットするように設定しているため、大きなスラスト荷重が反スラスト方向寄りの部分に作用する形となる。加えて、最も反スラスト方向寄りのシリンダ下端位置Ｌｂ−ａｔをスラスト側のシリンダ下端位置Ｌｐ−ｔよりも十分に（ΔＬｂ）下方へ突出させている。従って、飛散した潤滑油が効率的に反スラスト側のシリンダ１２ａｔへ供給される。このため、大きなスラスト荷重が作用する反スラスト方向寄りのピストン外周部１４ａｔとシリンダ１２ａｔとの間の潤滑性能が更に向上する。
【００４７】
図４，図５及び図６はそれぞれ第２，第３及び第４実施例を示している。なお、同一構成部分には同一参照符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【００４８】
図４に示す第２実施例では、第１実施例に対してピストン３４の形状が変更されている。つまり、最も反スラスト方向寄りのピストン外周部３４ａｔの上下方向寸法（スカート長さ）を、最もスラスト方向寄りのピストン外周部３４ｔの上下方向寸法よりも長く設定している。より具体的には、反スラスト側のピストン３４の下端部のみを部分的に下方へ張り出させている。
【００４９】
その他の構成は上記第１実施例と実質的に同様である。すなわち、ピストン最下降状態で、最も反スラスト方向寄りのシリンダ１２ａｔの下端位置が、これに対向するピストン外周部３４ａｔの下端位置よりも下方に配置されている一方、最もスラスト方向寄りのピストン外周部３４ｔの下端位置が、これに対向するシリンダ１２ｔの下端位置よりも下方に配置されている。
【００５０】
このような第２実施例では、上述した第１実施例と同様の効果が得られることに加え、反スラスト側のピストン外周部３４ａｔの上下方向寸法が相対的に長くなっているために、潤滑油膜の形成に必要な摺動面積を更に確保し易くなり、この反スラスト側の耐久性，潤滑性が更に向上する。また、スラスト側のピストン外周部３４ｔのスカート長が相対的に短いため、不必要な摺動面積が抑制され、フリクションが更に低減されることに加え、ピストンの軽量化を図ることできる。
【００５１】
この第２実施例とほぼ同様の効果を得るために、最も反スラスト方向寄りのピストン外周部の剛性を、最もスラスト方向寄りのピストン外周部の剛性よりも高くしても良い。この場合、特に、反スラスト側のピストン外周部では、最大スラスト荷重に対応した強度的耐久性をより確保し易くなる。
【００５２】
図５に示す第３実施例では、第２実施例に対してウォータージャケット３５の形状が変更されている。すなわち、シリンダ１２の周囲に設けられるウォータージャケット３５の中で、ピストン最下降状態で最も反スラスト方向寄りの部分の下端位置Ｈｗ−ａｔが、ピストン３４の上端位置Ｈｐよりも上方に配置されている。なお、最もスラスト方向寄りのウォータージャケット３５の下端位置Ｈｗ−ｔは、ピストン３４の上端位置Ｈｐよりも下方に配置されている。
【００５３】
このような構成により、ピストン最下降状態では、最大スラスト荷重が作用する最も反スラスト方向寄りのピストン外周部３４ａｔに対向する位置にウォータージャケット３５が存在せず、この部分のシリンダ１２ａｔの壁温が上昇し易いため、このシリンダ１２ａｔに付着する潤滑油温度も上昇し、結果として潤滑油粘度が低下することから、この最大スラスト荷重発生部位のフリクションを有効に低減することができる。
【００５４】
図６に示す第４実施例では、第２実施例に対してウォータージャケット３６の形状が変更されている。すなわち、シリンダ１２の周囲に設けられるウォータージャケット３６の中で、ピストン最下降状態で最もスラスト方向寄りの部分の下端位置Ｈｗ−ｔ’が、ピストン３４の上端位置Ｈｐよりも上方に配置されている。なお、最も反スラスト方向寄りのウォータージャケット３６の下端位置Ｈｗ−ａｔ’は、この実施例ではピストン３４の上端位置Ｈｐよりも下方に配置されているが、上記第３実施例と同様、上方に配置されていても良い。
【００５５】
このような構成により、ピストン最下降状態では、スラスト荷重がほとんど作用しない最もスラスト方向寄りのピストン外周部３４ｔに対向する位置にウォータージャケット３６が存在せず、この部分のシリンダ１２ｔの壁温が上昇し易いため、このシリンダ１２ｔに付着する潤滑油温度も上昇し、その潤滑油粘度が低下する。この結果、このスラスト荷重がほとんど作用しない部位の引き摺りフリクションをより確実に低減することができる。
【００５６】
以上のように本発明を具体的な実施例を挙げて説明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。例えば、ピストン最下降状態で、アッパーリンクの下端部が上端部よりも反スラスト側にオフセットする内燃機関にも、本発明を適用することは可能である。但し、この場合、ピストン最下降状態で、上記の第１実施例とは逆にスラスト方向へ向けて大きなスラスト荷重が作用するため、図３を用いて説明したような潤滑性能の向上効果は得られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関を示す断面対応図。
【図２】上記第１実施例のシリンダブロックを単体で示す断面対応図。
【図３】上記第１実施例の作用説明図。
【図４】本発明の第２実施例に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関を示す断面対応図。
【図５】本発明の第３実施例に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関を示す断面対応図。
【図６】本発明の第４実施例に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関を示す断面対応図。
【図７】先行技術に係る可変圧縮比機構を備えた内燃機関を示す断面対応図。
【符号の説明】
１２…シリンダ
１４，３４…ピストン
１３，３５，３６…ウォータージャケット
１６…クランクシャフト
１７…クランクピン
２１…ロアーリンク
２２…アッパーリンク
２３…制御軸
２４…偏心カム
２５…制御リンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine provided with a multi-link variable compression ratio mechanism, and more particularly to improvement in durability, lubricity and friction reduction in a sliding contact portion between a cylinder and a piston outer peripheral portion.
[0002]
In this specification, the piston upward direction along the cylinder axis direction is defined as “up”, and the piston downward direction along the cylinder axis direction is defined as “down”. Further, in the cylinder orthogonal direction as viewed in the cylinder axis direction, the upstream side in the rotation direction of the crankshaft with respect to the cylinder center line is defined as the thrust direction, and the downstream side in the crank rotation direction is defined as the anti-thrust direction.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, various internal combustion engines having a variable compression ratio mechanism have been proposed (see, for example, a paper published in 1997: MTZ Motortechnique Zeitschrift 58, No. 11, pages 706 to 711).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Further, the present applicant has proposed a variable compression ratio mechanism that is compact and excellent in engine mountability in Japanese Patent Application No. 2000-230232 (hereinafter referred to as a prior application) previously filed. As shown in FIG. 7, the variable compression ratio mechanism according to the prior application includes an upper link 2 having an upper end connected to the piston pin 1 a of the piston 1, a lower end of the upper link 2, and a crank pin 3 a of the crankshaft 3. A lower link 4 connected to the control shaft 5, a control shaft 5 extending substantially parallel to the crankshaft 3, and an eccentric cam 5a of the control shaft 5 so that one end of the control shaft 5 is swingably connected and the other end is connected to the lower link 4. And a control link 6 to be connected. Then, by changing the rotational position of the control shaft 5 in accordance with the engine operating state, the swing fulcrum of the control link 6 changes via the eccentric cam 5a, and accordingly, the upper link 2 and the lower link 4 The engine compression ratio is variably controlled by changing the attitude.
[0005]
In such a variable compression ratio mechanism, the center 3c of the crankshaft 3 is located on the axis (center line) 7c of the cylinder 7 in order to achieve a compact size. In the lowest piston state (the state shown in FIG. 7), generally, the center line 2a connecting the upper end portion and the lower end portion of the upper link 2 is largely inclined with respect to the cylinder center line 7c. That is, the lower end portion of the upper link 2 is offset in one direction (the thrust direction in the example of FIG. 7) along the cylinder orthogonal direction from the upper end portion.
[0006]
Here, in such a piston lowering state, a large downward inertia force Fi acts on the piston 1, and in order to obtain a load Fb that pushes up the piston 1 against this inertial force Fi, the piston is moved from the upper link 2 to the piston. A load Fa along the link center line 2a is applied to 1. Therefore, the thrust load Ft acts on the piston 1 in the anti-thrust direction, and the outer peripheral portion of the piston 1 closest to the anti-thrust direction is strongly pressed against the wall surface (cylinder liner) of the cylinder 7 facing the piston 1. Phenomenon occurs. As a result, the outer peripheral portion of the piston 1 and the cylinder 7 are in the strongest sliding contact with the portion closest to the anti-thrust direction, and durability and lubricity of this portion are particularly required.
[0007]
Furthermore, if the lower end portion 1b of the piston 1 closest to the anti-thrust direction protrudes downward from the lower end of the cylinder 7 as shown in FIG. The sliding contact range between the piston 1 and the cylinder 7 becomes narrower at the closer portion, which is disadvantageous in terms of durability and lubricity, and scuffing due to a galling phenomenon between the outer periphery of the piston 1 and the lower end of the cylinder 7 This is very undesirable.
[0008]
The present invention has been made paying attention to such problems, and in an internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism, effectively improves the durability and lubricity in the sliding contact portion between the piston outer peripheral portion and the cylinder. That is one purpose.
[0009]
Another object of the present invention is to effectively reduce the friction without impairing durability and lubrication performance at the sliding contact portion between the piston outer peripheral portion and the cylinder.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An internal combustion engine according to the present invention includes an upper link having an upper end connected to a piston disposed in a cylinder so as to be movable up and down, a lower link connected to a lower end of the upper link and a crank pin of a crankshaft, A control shaft extending substantially parallel to the crankshaft, an eccentric cam provided eccentric to the control shaft, and a control in which one end is swingably connected to the eccentric cam and the other end is connected to the lower link. And a variable compression ratio mechanism having a link.
[0011]
With such a configuration, by rotating the control shaft about the axis, the swing fulcrum position of the control link is changed via the eccentric cam, and the posture of the lower link and the upper link is changed. The ratio is variably controlled.
[0012]
In an internal combustion engine having such a variable compression ratio mechanism, in many cases, the lower end portion of the upper link is offset in the first direction in the cylinder orthogonal direction from the upper end portion when viewed from the crankshaft direction when the piston is in the lowest position. It will be. In other words, it is very difficult to configure the line connecting the lower end portion and the upper end portion of the upper link to be parallel to the cylinder center line when the piston is in the lowest position. I cannot escape.
[0013]
Due to the inclination of the upper link, as described above, a large thrust load acts on the piston in the second direction opposite to the first direction. Accordingly, since the outer peripheral portion of the piston closest to the second direction is strongly pressed locally against the wall surface of the cylinder facing the piston, sufficient durability and lubricity are required for this portion.
[0014]
Therefore , the lower end position of the cylinder closest to the second direction opposite to the first direction is lower than the lower end position of the piston outer peripheral portion facing the cylinder in the crank shaft direction when the piston is in the lowest position. Has been.
[0015]
Therefore, the piston outer peripheral portion near the second direction in which a large thrust load acts in the lowermost piston state does not protrude downward from the lower end position of the cylinder, and this portion of the piston outer peripheral portion extends over the entire length in the vertical direction. Since it is in sliding contact with the wall surface, it is advantageous in terms of durability and lubricity, and there is no risk of galling between the piston outer periphery and the lower end of the cylinder as described above, and scuffing caused by such galling. Is suppressed, and sufficient durability and lubricity can be secured.
[0016]
In the first invention, the lower end position of the outer peripheral portion of the piston closest to the first direction in the lowest piston state is disposed below the lower end position of the cylinder facing the piston.
[0017]
This reduces the sliding area between the piston outer periphery near the first direction where the thrust load hardly acts when the piston is in the lowest position and the cylinder, that is, the unnecessary sliding area is effectively suppressed. The friction of the sliding portion can be effectively reduced without impairing the properties and lubricity.
[0018]
By the way, the direction in which the lubricating oil that leaks from around the crankshaft (excess oil from the bearing, etc.) or the lubricating oil that is scooped up by the counterweight of the crankshaft, etc. is along the turning direction of the crankshaft. Among these, the lubricating oil is easily supplied to the cylinder wall surface near the anti-thrust direction.
[0019]
Therefore , by setting the first direction as the thrust direction and the second direction as the anti-thrust direction, sufficient lubricating oil is efficiently applied to the cylinder wall near the second direction, ie, the anti-thrust direction, where lubricity is required. The lubrication performance is further improved.
[0020]
Further, as in the first aspect, the lower end position of the cylinder in the lowest piston state is disposed below the lower end position of the piston on the anti-thrust side, and is disposed above the lower end position of the piston on the thrust side. Thus, in many cases, the lower end position of the cylinder closest to the anti-thrust direction is arranged below the lower end position of the cylinder closest to the thrust direction. In this case, the scattered lubricating oil is more easily supplied to the cylinder wall surface near the anti-thrust direction.
[0021]
The second aspect of the present invention is characterized in that, in the outer peripheral portion of the piston, the portion closest to the second direction has a longer cylinder axial dimension than the portion closest to the first direction.
[0022]
In this case, as described above, the sliding contact area between the cylinder and the outer peripheral portion of the piston near the second direction that is strongly slidably contacted in the lowest piston state is further increased, and the durability and lubricity are further improved. On the other hand, in the portion closer to the first direction, an unnecessary sliding area between the piston outer peripheral portion and the cylinder can be reduced, and the friction can be further reduced and the weight of the piston can be reduced. That is, the piston outer peripheral portion has an optimum shape according to the request.
[0023]
The third invention is characterized in that, in the outer peripheral portion of the piston, the portion closest to the second direction has higher rigidity than the portion closest to the first direction.
[0024]
In this case, as described above, the rigidity of the piston outer peripheral portion close to the second direction that makes strong sliding contact in the lowest piston state is increased, and the durability of this portion is further improved.
[0025]
For example , a water jacket is provided around the cylinder, and the lower end position of the water jacket closest to the second direction is disposed above the upper end position of the piston in the lowest piston state .
[0026]
In this case, when the piston is in the lowest position, the wall temperature of the cylinder closest to the second direction in which a large thrust load acts is likely to rise, and as the wall temperature rises, the temperature of the lubricating oil adhering to the cylinder wall surface also rises. As a result, the viscosity of the lubricating oil decreases, so that the friction at this portion can be effectively reduced.
[0027]
Alternatively , a water jacket is provided around the cylinder, and the lower end position of the water jacket closest to the first direction is disposed above the upper end position of the piston in the lowest piston state .
[0028]
In this case, the wall temperature of the cylinder closest to the first direction in which the thrust load hardly acts in the lowest piston state is likely to rise, and as the wall temperature rises, the lubricating oil temperature adhering to this portion of the cylinder wall surface As a result, the viscosity of the lubricating oil decreases, so that the drag friction at a site where this thrust load hardly occurs can be reduced.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the durability and lubricity at the sliding contact portion between the cylinder closest to the second direction where the strong thrust load is applied and the piston outer peripheral portion in the lowest piston state are effective. Can be improved.
[0030]
In particular, according to the first and second inventions, the friction at the sliding contact portion between the cylinder closest to the first direction where the thrust load hardly acts in the piston descending state and the piston outer peripheral portion can be effectively reduced. Can do.
[0031]
That is, it is possible to achieve both a high level of durability and lubricity improvement at the sliding contact portion between the piston outer peripheral portion and the cylinder and a reduction in friction.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0033]
1 to 3 show a first embodiment of an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism according to the present invention. In the cylinder block 11, a cylindrical cylinder 12 is formed for each cylinder, and a water jacket 13 is formed around each cylinder 12. A piston 14 is disposed in each cylinder 12 so as to be movable up and down. The piston pin 15 of each piston 14 and the crankpin 17 of the crankshaft 16 are mechanically connected via a multi-link variable compression ratio mechanism. It is linked to. Reference numeral 18 denotes a counterweight.
[0034]
The variable compression ratio mechanism includes a lower link 21 that is externally fitted to the crankpin 17 so as to be relatively rotatable, an upper link 22 that links the lower link 21 and the piston pin 15, and a cylinder row direction parallel to the crankshaft 16. A control shaft 23 extending to the control shaft 23, an eccentric cam 24 provided eccentric to the control shaft 23, and a control link 25 linking the eccentric cam 24 and the lower link 21 are roughly configured.
[0035]
The lower link 21 has a half structure that can be assembled to the crankpin 17 later. The upper end portion of the rod-like upper link 22 is connected to the piston pin 15 so as to be relatively rotatable, and the lower end portion is connected to the lower link 21 via the connecting pin 26 so as to be relatively rotatable.
[0036]
The control link 25 has a half structure that can be assembled to the eccentric cam 24 later. One end of the control link 25 is connected to the eccentric cam 24 so as to be relatively rotatable, and the other end is connected to the lower link 21 with a connecting pin 27. It is connected so that relative rotation is possible.
[0037]
The control shaft 23 is rotatably supported by a main bearing cap 28 for rotatably supporting the crankshaft 16 and a sub-bearing cap 29. An actuator (not shown) is provided at one end of the control shaft 23, and the actuator rotates the control shaft 23 within a predetermined control range according to the engine operating state and holds it at a predetermined rotational position. .
[0038]
With such a configuration, when the control shaft 23 is rotated in accordance with the engine operating state, the swing fulcrum of the control link 25 fitted on the eccentric cam 24 changes. As a result, the postures of the lower link 21 and the upper link 22 change, the stroke of the piston 14 changes, and the compression ratio of the combustion chamber defined above the piston 14 is variably controlled.
[0039]
Next, a characteristic configuration and operational effects of the present embodiment will be described. In this variable compression ratio mechanism, the shaft center 16c of the crankshaft 16 is disposed substantially on the cylinder axis (center line) 12c, and the control shaft 23 is opposed to the crankshaft 16 mainly for compactness. It is arranged obliquely below on the thrust side (right side in FIGS. 1 to 3). As a result, in most of the piston lifting / lowering stroke, the lower end portion of the upper link 22 is offset in the thrust direction (first direction) in the cylinder orthogonal direction (left-right direction in FIG. 1) with respect to the upper end portion. .
[0040]
In particular, when the piston 14 is at the lowest position where the piston 14 is located at the bottom dead center, the center line 22a connecting the upper end portion and the lower end portion of the upper link 22 is greatly inclined with respect to the cylinder axis 12c. When viewed in the cylinder axial direction in the state, the lower end portion of the upper link 22 is offset in the thrust direction to be larger than the upper end portion. For this reason, a large thrust load acts on the cylinder 12at facing and slidably contacting the piston outer peripheral portion 14at closest to the anti-thrust direction, and durability and lubricity of the slidably contacting portion are particularly required.
[0041]
Therefore, in this embodiment, the lower end position Lb-at of the cylinder 12at closest to the anti-thrust direction is slightly lower than the lower end position Lp-at of the piston outer peripheral portion 14at facing this in the piston lowermost state. Is arranged. Further, in the lowest piston state, the lower end position Lp-t of the piston outer peripheral portion 14t closest to the thrust direction is disposed below the lower end position Lb-t of the cylinder 12t facing the piston.
[0042]
In other words, the piston 14 is formed in a substantially symmetrical shape in the thrust-anti-thrust direction, while the cylinder 12 is formed in a liner shape that is non-target in the thrust-anti-thrust direction. More specifically, as shown in FIG. 2, the lower end of the cylinder 12 is set to a substantially uniform height Lb-t in the portion 31 on the thrust side of the cylinder axis 12c, while it is opposite to the cylinder axis 12c. The thrust side portion 32 is inclined downward in the anti-thrust direction so that the portion closest to the anti-thrust has a predetermined height Lb-at.
[0043]
In this way, in this embodiment, the lower end position Lb-at of the cylinder 12at closest to the anti-thrust direction where a large thrust load is applied in the lowest state of the piston is the lower end position Lp-at of the piston outer peripheral portion 14at facing this. Since the piston outer peripheral portion 14at is opposed to and slidably contacted with the cylinder 12at over the entire length in the vertical direction, a sufficient slidable contact area is secured in this portion, and durability and lubricity are ensured. It is advantageous, and there is no risk of galling between the piston outer peripheral portion 14at and the lower end of the cylinder 12at, and scuffing caused by such galling can be suppressed, and sufficient durability and lubricity can be obtained. it can.
[0044]
On the other hand, the lower end position Lp-t of the piston outer peripheral portion 14t protrudes below the lower end position Lb-t of the cylinder 12t at the sliding contact portion between the piston outer peripheral portion 14t and the cylinder 12t closest to the thrust direction where the thrust load does not act. Therefore, an unnecessary sliding contact area is reduced. That is, friction can be effectively reduced without impairing durability and lubricity.
[0045]
As shown in FIG. 3, the direction in which the lubricating oil leaking from around the crankshaft 16 (excess oil from the bearing, etc.) or the lubricating oil scooped up by the counterweight 18 is scattered as shown by the arrow 33. Since the shape is along the turning direction ω of the shaft, the lubricating oil is easily supplied to the cylinder wall surface 12 at the downstream side with respect to the turning direction ω and closer to the anti-thrust direction.
[0046]
Here, in the present embodiment, since the lower end portion of the upper link 22 is set to be offset in the thrust direction from the upper end portion at least in the piston bottom end state, a large thrust load acts on the portion near the anti-thrust direction. It becomes a shape. In addition, the cylinder lower end position Lb-at closest to the anti-thrust direction protrudes sufficiently (ΔLb) below the thrust side cylinder lower end position Lp-t. Therefore, the scattered lubricating oil is efficiently supplied to the cylinder 12at on the anti-thrust side. For this reason, the lubrication performance between the piston outer peripheral portion 14at near the anti-thrust direction on which a large thrust load acts and the cylinder 12at is further improved.
[0047]
4, 5 and 6 show the second, third and fourth embodiments, respectively. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.
[0048]
In the second embodiment shown in FIG. 4, the shape of the piston 34 is changed with respect to the first embodiment. That is, the vertical dimension (skirt length) of the piston outer peripheral part 34at closest to the anti-thrust direction is set longer than the vertical dimension of the piston outer peripheral part 34t closest to the thrust direction. More specifically, only the lower end portion of the piston 34 on the anti-thrust side is partially protruded downward.
[0049]
Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. That is, the lower end position of the cylinder 12at closest to the anti-thrust direction is disposed below the lower end position of the piston outer peripheral portion 34at facing the piston 12 at the lowest position, while the piston outer peripheral portion closest to the thrust direction. The lower end position of 34t is disposed below the lower end position of the cylinder 12t facing this.
[0050]
In such a second embodiment, in addition to obtaining the same effect as the first embodiment described above, the vertical dimension of the piston outer peripheral portion 34at on the anti-thrust side is relatively long, so that lubrication is performed. It becomes easier to secure the sliding area necessary for forming the oil film, and the durability and lubricity on the anti-thrust side are further improved. In addition, since the skirt length of the piston outer peripheral portion 34t on the thrust side is relatively short, an unnecessary sliding area is suppressed, and the friction can be further reduced, and the weight of the piston can be reduced.
[0051]
In order to obtain substantially the same effect as in the second embodiment, the rigidity of the piston outer peripheral portion closest to the anti-thrust direction may be made higher than the rigidity of the piston outer peripheral portion closest to the thrust direction. In this case, particularly in the outer peripheral portion of the piston on the anti-thrust side, it becomes easier to ensure the strength durability corresponding to the maximum thrust load.
[0052]
In the third embodiment shown in FIG. 5, the shape of the water jacket 35 is changed with respect to the second embodiment. That is, in the water jacket 35 provided around the cylinder 12, the lower end position Hw-at of the portion closest to the anti-thrust direction in the lowest piston state is disposed above the upper end position Hp of the piston 34. . Note that the lower end position Hw-t of the water jacket 35 closest to the thrust direction is disposed below the upper end position Hp of the piston 34.
[0053]
With such a configuration, when the piston is in the lowest position, the water jacket 35 does not exist at the position facing the piston outer peripheral portion 34at closest to the anti-thrust direction where the maximum thrust load acts, and the wall temperature of the cylinder 12at in this portion is Since it rises easily, the temperature of the lubricating oil adhering to the cylinder 12at also rises, and as a result, the viscosity of the lubricating oil is lowered, so that the friction at the maximum thrust load generation site can be effectively reduced.
[0054]
In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the shape of the water jacket 36 is changed with respect to the second embodiment. That is, in the water jacket 36 provided around the cylinder 12, the lower end position Hw-t ′ of the portion closest to the thrust direction in the lowest piston state is disposed above the upper end position Hp of the piston 34. . Note that the lower end position Hw-at ′ of the water jacket 36 closest to the anti-thrust direction is arranged below the upper end position Hp of the piston 34 in this embodiment. It may be arranged.
[0055]
With such a configuration, when the piston is in the lowest position, the water jacket 36 does not exist at the position facing the piston outer peripheral portion 34t closest to the thrust direction where the thrust load hardly acts, and the wall temperature of the cylinder 12t in this portion increases. Therefore, the temperature of the lubricating oil adhering to the cylinder 12t also increases, and the viscosity of the lubricating oil decreases. As a result, it is possible to more reliably reduce drag friction at a site where the thrust load hardly acts.
[0056]
As described above, the present invention has been described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the above examples. For example, the present invention can be applied to an internal combustion engine in which the lower end portion of the upper link is offset to the anti-thrust side with respect to the upper end portion in the piston lowermost state. However, in this case, since a large thrust load acts in the thrust direction in the piston descending state contrary to the first embodiment, the effect of improving the lubrication performance as described with reference to FIG. 3 is obtained. I can't.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cylinder block of the first embodiment alone.
FIG. 3 is an operation explanatory view of the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an internal combustion engine equipped with a variable compression ratio mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism according to the prior art.
[Explanation of symbols]
12 ... Cylinders 14, 34 ... Pistons 13, 35, 36 ... Water jacket 16 ... Crankshaft 17 ... Crankpin 21 ... Lower link 22 ... Upper link 23 ... Control shaft 24 ... Eccentric cam 25 ... Control link

Claims

シリンダ内に昇降可能に配設されるピストンに上端部が連結されるアッパーリンクと、このアッパーリンクの下端部とクランクシャフトのクランクピンとに連結されるロアーリンクと、上記クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、この制御軸に偏心して設けられる偏心カムと、この偏心カムに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端が上記ロアーリンクに連結される制御リンクと、を有する可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、
ピストン最下降状態におけるクランク軸方向視で、上記アッパーリンクの下端部が上端部よりもシリンダ直交方向で第１の方向にオフセットしているとともに、最も上記第１の方向と逆向きの第２の方向寄りのシリンダの下端位置が、これに対向するピストン外周部の下端位置よりも下方に配置される一方、最も上記第１の方向寄りのピストン外周部の下端位置が、これに対向するシリンダの下端位置よりも下方に配置されていることを特徴とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関。An upper link having an upper end connected to a piston disposed in the cylinder so as to be movable up and down, a lower link connected to a lower end of the upper link and a crank pin of the crankshaft, and extending substantially parallel to the crankshaft A variable compression ratio having a control shaft, an eccentric cam provided eccentric to the control shaft, and a control link having one end pivotably coupled to the eccentric cam and the other end coupled to the lower link. In an internal combustion engine equipped with a mechanism,
The lower end portion of the upper link is offset in the first direction in the direction perpendicular to the cylinder from the upper end portion when viewed from the crankshaft direction when the piston is in the lowest position, and the second direction that is the most opposite to the first direction. lower end position in the direction toward the cylinder, whereas that will be placed lower than the lower end position of the piston outer peripheral portion opposed thereto, the most lower end position of the piston outer peripheral portion of the first direction toward the, cylinder opposed thereto An internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism, which is disposed below a lower end position .

上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりもシリンダ軸方向寸法が長いことを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。Among the piston outer peripheral portion, most said second variable compression ratio mechanism of claim 1, the direction toward the portion and wherein the most that the cylinder axial dimension than the portion of the first direction toward a long Internal combustion engine equipped with.

シリンダ内に昇降可能に配設されるピストンに上端部が連結されるアッパーリンクと、このアッパーリンクの下端部とクランクシャフトのクランクピンとに連結されるロアーリンクと、上記クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、この制御軸に偏心して設けられる偏心カムと、この偏心カムに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端が上記ロアーリンクに連結される制御リンクと、を有する可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、
ピストン最下降状態におけるクランク軸方向視で、上記アッパーリンクの下端部が上端部よりもシリンダ直交方向で第１の方向にオフセットしているとともに、最も上記第１の方向と逆向きの第２の方向寄りのシリンダの下端位置が、これに対向するピストン外周部の下端位置よりも下方に配置され、
かつ、上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりもシリンダ軸方向寸法が長いことを特徴とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関。An upper link having an upper end connected to a piston disposed in the cylinder so as to be movable up and down, a lower link connected to a lower end of the upper link and a crank pin of the crankshaft, and extending substantially parallel to the crankshaft A variable compression ratio having a control shaft, an eccentric cam provided eccentric to the control shaft, and a control link having one end pivotably coupled to the eccentric cam and the other end coupled to the lower link. In an internal combustion engine equipped with a mechanism,
The lower end portion of the upper link is offset in the first direction in the direction perpendicular to the cylinder from the upper end portion when viewed from the crankshaft direction when the piston is in the lowest position, and the second direction that is the most opposite to the first direction. The lower end position of the cylinder near the direction is arranged below the lower end position of the piston outer peripheral portion facing this,
An internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism characterized in that, in the outer peripheral portion of the piston, the portion closest to the second direction has a longer cylinder axial dimension than the portion closest to the first direction. organ.

上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりも剛性が高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。The variable compression according to any one of claims 1 to 3 , wherein, in the outer peripheral portion of the piston, a portion closest to the second direction has higher rigidity than a portion closest to the first direction. An internal combustion engine with a ratio mechanism.

シリンダ内に昇降可能に配設されるピストンに上端部が連結されるアッパーリンクと、このアッパーリンクの下端部とクランクシャフトのクランクピンとに連結されるロアーリンクと、上記クランクシャフトと略平行に延びる制御軸と、この制御軸に偏心して設けられる偏心カムと、この偏心カムに一端が揺動可能に連結されるとともに、他端が上記ロアーリンクに連結される制御リンクと、を有する可変圧縮比機構を備えた内燃機関において、
ピストン最下降状態におけるクランク軸方向視で、上記アッパーリンクの下端部が上端部よりもシリンダ直交方向で第１の方向にオフセットしているとともに、最も上記第１の方向と逆向きの第２の方向寄りのシリンダの下端位置が、これに対向するピストン外周部の下端位置よりも下方に配置され、
かつ、上記ピストン外周部の中で、最も上記第２の方向寄りの部分が最も上記第１の方向寄りの部分よりも剛性が高いことを特徴とする可変圧縮比機構を備えた内燃機関。An upper link having an upper end connected to a piston disposed in the cylinder so as to be movable up and down, a lower link connected to a lower end of the upper link and a crank pin of the crankshaft, and extending substantially parallel to the crankshaft A variable compression ratio having a control shaft, an eccentric cam provided eccentric to the control shaft, and a control link having one end pivotably coupled to the eccentric cam and the other end coupled to the lower link. In an internal combustion engine equipped with a mechanism,
The lower end portion of the upper link is offset in the first direction in the direction perpendicular to the cylinder from the upper end portion when viewed from the crankshaft direction when the piston is in the lowest position, and the second direction that is the most opposite to the first direction. The lower end position of the cylinder near the direction is arranged below the lower end position of the piston outer peripheral portion facing this,
An internal combustion engine comprising a variable compression ratio mechanism characterized in that a portion closest to the second direction in the outer peripheral portion of the piston is higher in rigidity than a portion closest to the first direction .

上記第１の方向をスラスト方向、第２の方向を反スラスト方向に設定するとともに、
最も反スラスト方向寄りのシリンダの下端位置が、最もスラスト方向寄りのシリンダの下端位置よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。While setting the first direction as the thrust direction and the second direction as the anti-thrust direction,
The variable compression ratio mechanism according to any one of claims 1 to 5 , wherein the lower end position of the cylinder closest to the anti-thrust direction is disposed below the lower end position of the cylinder closest to the thrust direction. An internal combustion engine provided.

上記シリンダの周囲にウォータージャケットが設けられ、
上記ピストン最下降状態で、最も上記第２の方向寄りのウォータージャケットの下端位置が、上記ピストンの上端位置よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。A water jacket is provided around the cylinder,
In the piston lowermost state, the most bottom end position of the second direction side of the water jacket is, according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is arranged above the upper end position of the piston An internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism.

上記シリンダの周囲にウォータージャケットが設けられ、
上記ピストン最下降状態で、最も上記第１の方向寄りのウォータージャケットの下端位置が、上記ピストンの上端位置よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の可変圧縮比機構を備えた内燃機関。A water jacket is provided around the cylinder,
In the piston lowermost state, the most lower end position of the first direction side of the water jacket is, according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is arranged above the upper end position of the piston An internal combustion engine provided with a variable compression ratio mechanism.