JP5888108B2 - 可変圧縮比内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備える可変圧縮比内燃機関に関する。

従来より、複リンク式のピストン−クランク機構を利用して機関圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を本出願人は提案している（例えば特許文献１参照）。このような可変圧縮比機構は、モータ等のアクチュエータにより第１制御軸の回転位置を変更することで、機関圧縮比を機関運転状態に応じて制御する構成となっている。

特開２００４−２５７２５４号公報

上記可変圧縮比機構のアクチュエータをオイルや排気熱等から保護するために機関本体の外部に配置する構造の場合、例えば、アクチュエータと第１制御軸とが連結機構により連結され、機関本体の内部に配置される第１制御軸と、機関本体の外部に配置される連結機構の第２制御軸とが、機関本体の側壁を貫通するレバーによって連結される。第２制御軸は機関本体の側壁に取り付けられるハウジング内に収容配置され、このハウジングにモータ等のアクチュエータが取り付けられる。

このような構造では、機関本体の側壁の近傍の限られた設置スペースにハウジングやアクチュエータ等の部品を配置する必要があるために、ハウジングの小型化が要求される。その一方で、ハウジングには第２制御軸を回転可能に支持するための高い支持剛性が要求される。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明に係る可変圧縮比内燃機関は、機関本体の内部に配置された第１制御軸の回転位置に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、上記機関本体の外部に配置されて、上記第１制御軸の回転位置を変更及び保持するアクチュエータと、上記アクチュエータと上記第１制御軸とを連結する連結機構と、を有し、この連結機構が、上記機関本体の外部に配置され、上記第１制御軸と連動して回転する第２制御軸を含んで構成される。また、機関本体の側壁には第２制御軸を収容するハウジングが取り付けられ、このハウジング内には、第２制御軸を回転可能に支持する軸受体が設けられている。

この軸受体は、上記第２制御軸を挟み込む一対の軸受分割体により分割構成されており、これら一対の軸受分割体のうち、少なくとも上記機関本体から遠い側の軸受分割体が、上記ハウジングよりも剛性の高い別部材として構成されている。そして、上記軸受体の一対の軸受分割体の双方を貫通して、上記機関本体の側壁に形成された雌ねじ部に螺合することによって、上記軸受体を上記機関本体の側壁に共締め固定する固定ボルトを有している。

本発明によれば、ハウジングよりも剛性の高い軸受分割体を含んだ軸受体により第２制御軸を回転可能に支持し、この軸受体を固定ボルトにより機関本体の側壁に直接的に共締め固定する構造としたので、ハウジングの小型軽量化を図りつつ、第２制御軸の支持剛性を向上することができる。

本発明に係る可変圧縮比機構の一例を簡略的に示す構成図。 上記実施例の内燃機関のオイルパンアッパの第１制御軸と第２制御軸との連結部分の近傍を示す断面図。 上記実施例のハウジング，連結機構及びモータ等を示す分解斜視図。 上記実施例のオイルパン側壁に対するハウジング及び軸受体の固定部分を示す断面図。 上記実施例のカバー，オイルクーラ及びオイルフィルタ等を示す分解斜視図。 上記カバー内の油路構成を示す断面図。 本発明の他の実施例に係るオイルパン側壁に対するハウジング及び軸受体の固定部分を示す断面図。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。先ず、図１を参照して、複リンク式ピストン−クランク機構を利用した可変圧縮比機構について説明する。なお、この機構は上記の特開２００４−２５７２５４号公報等にも記載のように公知であるために、簡単な説明にとどめる。

内燃機関の機関本体の一部を構成するシリンダブロック１には、各気筒のピストン３がシリンダ２内に摺動可能に嵌合しているとともに、クランクシャフト４が回転可能に支持されている。可変圧縮比機構１０は、クランクシャフト４のクランクピン５に回転可能に取り付けられるロアリンク１１と、このロアリンク１１とピストン３とを連結するアッパリンク１２と、シリンダブロック１等の機関本体側に回転可能に支持される第１制御軸１４と、この第１制御軸１４に偏心して設けられた制御偏心軸部１５と、この制御偏心軸部１５とロアリンク１１とを連結する制御リンク１３と、を有している。ピストン３とアッパリンク１２の上端とはピストンピン１６を介して相対回転可能に連結され、アッパリンク１２の下端とロアリンク１１とは第１連結ピン１７を介して相対回転可能に連結され、制御リンク１３の上端とロアリンク１１とは第２連結ピン１８を介して相対回転可能に連結され、制御リンク１３の下端は上記の制御偏心軸部１５に回転可能に取り付けられている。

第１制御軸１４には、後述する連結機構２０を介して、この可変圧縮比機構１０のアクチュエータとしてのモータ１９（図３参照）が連結されており、このモータ１９により第１制御軸１４の回転位置を変更することによって、ロアリンク１１の姿勢の変化を伴って、ピストン上死点位置やピストン下死点位置を含むピストンストローク特性が変化して、機関圧縮比が変化する。従って、図示せぬ制御部によりモータ１９を駆動制御することによって、機関運転状態に応じて機関圧縮比を制御することができる。なお、アクチュエータとしては、電動式のモータ１９に限らず、油圧駆動式のアクチュエータであっても良い。

図２及び図３を参照して、第１制御軸１４とモータ１９とは、減速機２１を備えた連結機構２０により機械的に連結されている。ここで、第１制御軸１４は、シリンダブロック１やその下側に固定されるオイルパンアッパ６等からなる機関本体の内部に回転可能に支持されている。一方、モータ１９は機関本体の外部に配置されており、より詳しくは、機関本体の一部を構成するオイルパンアッパ６の吸気側の側壁（以下、「オイルパン側壁」と呼ぶ）７に取り付けられるハウジング２２の機関後方側に取り付けられている。

減速機２１は、モータ１９の出力軸の回転を減速して第１制御軸１４へ伝達するものであり、ここではハーモニックドライブ（登録商標）機構を利用した構造のものが用いられている。なお、この構造は、本出願人が以前に出願した特願２０１１−２５９７５２号にも記載されているものと同様であるために、ここでは説明を省略する。なお、減速機としては、このようなハーモニックドライブ機構を利用した構造に限らず、サイクロ減速機等の他の形式の減速機を用いることもできる。

連結機構２０には、減速機２１の出力軸である第２制御軸２３が設けられている。この第２制御軸２３は、オイルパン側壁７に横付けされたハウジング２２内に回転可能に収容配置されており、オイルパン側壁７に沿って機関前後方向（つまり、第１制御軸１４と平行な方向）に延在している。

図２に示すように、潤滑用のオイルが飛散する機関本体の内部に配置される第１制御軸１４と、機関本体の外部に設けられる第２制御軸２３とは、オイルパン側壁７を貫通するレバー２４によって機械的に連結されており、両者１４，２３は連動して回転する。レバー２４の一端と、第１制御軸１４の軸方向中央部より径方向外方へ延びる第１アーム２５の先端とは、第３連結ピン２６を介して相対回転可能に連結されている。また、図３にも示すように、レバー２４の他端と、第２制御軸２３の軸方向中央部より径方向外方へ延びる第２アーム２７の先端とは、この第２アーム２７に形成されたピン孔２８を挿通する第４連結ピン（図示省略）を介して相対回転可能に連結されている。

なお、図２に示すように、オイルパン側壁７には、レバー２４が挿通するスリット２４Ａが貫通形成されており、このスリット２４Ａを塞ぐようにハウジング２２がオイルパン側壁７に横付けされている。

図３にも示すように、ハウジング２２は、中空の略直方体形状をなし、オイルパン側壁７寄りの側壁が、この側壁に形成されたボルト孔２９を挿通する複数本のボルトによって、オイルパン側壁７に締結・固定されている。このハウジング２２内には、第２制御軸２３が回転可能に収容配置されているとともに、この第２制御軸２３を回転可能に支持するための軸受体３０が設けられている。また、ハウジング２２の機関前後方向の側壁には、第２制御軸２３が挿通する円形の挿通孔３１，３２が開口形成され、第２制御軸２３を挟んでオイルパン側壁７と対向するハウジング２２の対向壁３３には、作業窓３４が開口形成されている。この作業窓３４はハウジング２２の対向壁３３の大部分にわたって形成されており、この作業窓３４を通して、ハウジング２２に対する軸受体３０の挿入及び固定作業が行われる。

軸受体３０は、レバー２４（図２参照）と連結する第２アーム２７を軸方向に挟み込むように、この第２アーム２７の両側二箇所にそれぞれ設けられている。各軸受体３０は、第２制御軸２３を挟み込む半割構造をなす一対の軸受分割体３５，３６によって分割構成されている。この実施例では、軸受分割体３５，３６の双方がハウジング２２とは別部材として構成されており、軽量化・低コスト化のために比較的剛性・強度の低いアルミ系の金属材料により形成されるハウジング２２に比して、剛性及び強度の高い鉄系の材料により形成されている。また、各軸受分割体３５，３６の半円筒状の軸受面と第２制御軸２３の外周面との間には、半円筒状の軸受メタル３７が介装されている。この軸受メタル３７もまた、ハウジング２２よりも剛性及び強度の高い鉄系の材料により形成されている。なお、軸受メタル３７を省略する構成としても良い。

そして、図４にも示すように、各軸受体３０が、第２制御軸２３の両側に配置される一対の固定ボルト３８によって、オイルパン側壁７に締結・固定されている。各固定ボルト３８は、一対の軸受分割体３５，３６の双方を貫通するとともに、ハウジング２２の側壁を貫通して、オイルパン側壁７に形成された雌ねじ部３９に螺合することによって、両軸受分割体３５，３６とハウジング２２とをオイルパン側壁７に堅牢に共締め固定している。あお、軸受体３０の外側面とハウジング２２の内壁面との間には、軸受体３０の固定作業性及び熱膨張による変形を考慮して、適宜な隙間３０Ａが確保されている。

図５に示すように、作業窓３４が開口するハウジング２２の対向壁３３には、この作業窓３４を閉塞するように、板状をなすカバー４０が、カバー４０及びハウジング２２に形成されたボルト孔４１，４２に取り付けられるカバー用ボルト（図示省略）を用いて固定される。なお、図２〜図４ではカバー４０を取り付ける前の状態が示されている。

そして、このカバー４０に、オイル（潤滑油）を冷却するためのオイルクーラ４３が取り付けられるとともに、オイル中の異物を除去するオイル浄化用のオイルフィルタ４４が取り付けられている。つまり、オイルパン側壁７に横付けされるハウジング２２には、アクチュエータとしてのモータ１９の他、オイルクーラ４３及びオイルフィルタ４４が装着されている。

オイルクーラ４３は、オイルクーラ４３の取付用の台座として機能するカバー４０の機関幅方向の外側の側面にクーラ取付ボルト（図示省略）を介して固定されており、カバー４０にはクーラ取付ボルトが螺合するボルト孔４３Ａが形成されている。従って、オイルクーラ４３は、ハウジング２２及びカバー４０に対して機関幅方向外方へ張り出すように配置されている。

オイルフィルタ４４は、カバー４０に設けられた円盤状のオイルフィルタ取付用の台座４４Ａに取り付けられている。従って、オイルフィルタ４４は、車載状態においては、ハウジング２２の機関後方側に取り付けられるモータ１９の下方に配置され、詳しくは、モータ１９の略直下位置で、このモータ１９と平行に配置される。

図示していないが、オイルパン側壁７の近傍には、機関前側にエアコンコンプレッサが取り付けられるとともに、機関後側にトランスミッションが締結される締結フランジが設けられており、両者の間の機関前後方向の狭いスペースを利用して、モータ１９，減速機２１を含む連結機構２０，オイルクーラ４３，及びオイルフィルタ４４等の部品が、ハウジング２２を介して集約してオイルパン側壁７に取り付けられている。

図５及び図６に示すように、カバー４０には、オイルクーラ４３及びオイルフィルタ４４へオイルを循環させるための複数の油路が形成されている。具体的に説明すると、ハウジング２２の内部は、スリット２４Ａ（図２参照）等を介してオイルパン内部と連通しており、ある程度オイルで満たされた状態となっている。カバー４０には、ハウジング２２の内部からオイルクーラ４３へオイルを供給するクーラ供給油路４６が板厚方向（図４に示す固定ボルト３８のボルト締結方向Ｆ１）に沿って貫通形成されているとともに、オイルクーラ４３からオイルフィルタ４４へオイルを排出（供給）するクーラ排出油路４７と、オイルクーラ４３からハウジング２２の内部へオイルを排出するフィルタ排出油路４８と、が形成されている。クーラ排出油路４７は、ドリル加工等によりカバー４０の側面もしくは端面に穿設された複数の長孔４７Ｂ〜４７Ｄを繋げて構成されており、同じくフィルタ排出油路４８は、複数の長孔４８Ａ，４８Ｂを繋げて構成されている。なお、長孔の不要な開口部分はキャップ４９（図６参照）により閉塞されている。

更に、カバー４０には、クーラ供給油路４６とフィルタ排出油路４８とを結ぶバイパス油路５０が形成されている。このバイパス油路５０にはリリーフ弁５１が設けられている。このリリーフ弁５１は、フィルタ排出油路４８からクーラ供給油路４６へ向かうオイルの流れを防止し、クーラ供給油路４６からフィルタ排出油路４８へ向かう方向のオイルの流れのみを許容する逆止弁であり、クーラ供給油路４６内の油圧が所定のリリーフ圧を超えると開弁するものである。

従って、図５の矢印Ｙ１で示すように、ハウジング２２の内部空間よりクーラ供給油路４６を通してオイルクーラ４３へ供給されたオイルは、オイルクーラ４３により熱交換が行われた後、矢印Ｙ２に示すようにクーラ排出油路４７を通してオイルフィルタ４４へ供給され、このオイルフィルタ４４により異物が除去された後、矢印Ｙ３に示すように、フィルタ排出油路４８を通してハウジング２２の内部空間へと排出される。ハウジング２２の内部空間へ戻されたオイルは、矢印Ｙ４に示すように、機関後方側に配置されたモータ１９側へと流れ、このハウジング２２内に収容配置された第２制御軸２３やモータ１９の出力軸の軸受部分や摺動部分へ適宜供給されて、潤滑に供される。なお、図２に示すように第２制御軸２３には軸受部分へオイルを供給するための潤滑油路２３Ａ等が形成されている。

一方、オイルフィルタ４４の目詰まり等によりオイルの循環が不良となり、クーラ供給油路４６内の油圧がリリーフ圧を超えると、リリーフ弁５１が開弁する。この結果、ハウジング２２の内部空間よりクーラ供給油路４６へ供給されたオイルは、図５の矢印Ｙ５に示すように、バイパス油路５０及びフィルタ排出油路４８を流れた後、ハウジング２２の内部空間へと戻されて、矢印Ｙ４に示すように機関後方側へと流れ、このハウジング２２内に収容配置された第２制御軸２３やモータ１９の出力軸の軸受部分へ適宜供給されて、潤滑に供される。

なお、上記実施例では、オイルクーラ４３，オイルフィルタ４４の順にオイルが流れる油路構成としているが、これとは逆に、オイルフィルタ４４，オイルクーラ４３の順にオイルが流れる油路構成としても良い。

次に、上記実施例及び後述する他の実施例の特徴的な構成及びその作用効果について、以下に列記する。

［１］可変圧縮比機構１０のアクチュエータとして、応答性及び制御精度に優れたモータ１９を用いており、このモータ１９にオイルが飛散することのないように、モータ１９を機関本体の外部に配置している。また、モータ１９を排気熱から保護するために、モータ１９を吸気側のオイルパン側壁７に取り付けている。そして、モータ１９と第１制御軸１４とを、減速機２１を含んだ連結機構２０により機械的に連結している。連結機構２０の第２制御軸２３はオイルパン側壁７に沿うように配置されており、この第２制御軸２３と第１制御軸１４とが、オイルパン側壁７に形成されたスリット２４Ａを挿通するレバー２４によって機械的に連結されている。第２制御軸２３はオイルパン側壁７に取り付けられるハウジング２２内に収容配置されており、このハウジング２２には、第２制御軸２３を回転可能に支持する軸受体３０が設けられている。このような構造においては、以下のような＜課題１〜４＞を生じることが新たに見い出された。

＜課題１＞吸気側のオイルパン側壁７に取り付けられるハウジング２２やモータ１９等の部品は、上述したようにエアコンコンプレッサとトランスミッション締結フランジとに挟まれた狭いスペースに配置する必要があるため、機関前後方向の寸法制限が厳しい。特に、過給機を備える内燃機関の場合には、オイルフィルタ４４に加えてオイルクーラ４３が設けられ、図示していないが、オイルポンプやメインギャラリがオイルパン上方のシリンダブロックとオイルパンアッパーの吸気側に配置されることから、上記のオイルフィルタ４４やオイルクーラ４３もハウジング２２等とともに吸気側のオイルパン側壁７の近傍に配置する必要がある。このため、ハウジング２２の小型化、特に機関前後方向寸法の短縮化が要求される。このようなハウジング２２の機関前後方向寸法の短縮の要求により、このハウジング２２内に収容配置される第２制御軸２３の軸受幅を短縮すると、軸受面圧が増大し、軸受部分の磨耗が問題となる。このような第２制御軸２３の軸受部分の磨耗対策として、第２制御軸２３の軸径を増大すると、熱膨張等に起因する第２制御軸２３と軸受部分との間のクリアランスの変動幅が大きくなり、高温時にはクリアランスが増大して音振悪化を招くおそれがあり、低温時にはクリアランスが縮小してフリクションが増大するために、低温始動時等における機関圧縮比の変更が困難となるおそれがある。

＜課題２＞オイルパン側壁７に対するモータ１９（アクチュエータ）の支持剛性が低いと、モータ１９の共振が発生し、音振性能の悪化や耐振性能の悪化を生じるおそれがある。

＜課題３＞上述したように、機関運転中には可変圧縮比機構１０の第１制御軸１４の側から第２制御軸２３の側に大きな燃焼荷重や慣性荷重が繰り返し作用するため、第２制御軸２３を収容・支持するハウジング２２や軸受体３０には高い支持剛性が要求される。そのために、ハウジング２２の大型化や重量の増加を招き易い。

＜課題４＞熱膨張等により第２制御軸２３の軸受部分のクリアランスが増大すると、機関圧縮比のばらつきが増大し、機関圧縮比の誤差が拡大する。この場合、誤差を見越して機関圧縮比を適切な圧縮比よりも低く設定する必要があり、機関圧縮比の低下に伴う燃費の悪化やトルク・出力の低下を招く。

これらの＜課題１〜４＞に鑑みて、本実施例では、次のような特徴的な構成を用いている。すなわち、ハウジング２２に設けられた軸受体３０を、第２制御軸２３を挟み込む半割構造の一対の軸受分割体３５，３６により分割構成し、これらの軸受分割体３５，３６（及び軸受メタル３７）を、アルミ合金製のハウジング２２よりも剛性及び強度の高い鉄系の金属材料により形成する別部材として構成している。そして、これら一対の軸受分割体３５，３６を一対の固定ボルト３８によってオイルパン側壁７に直接的に締結・固定している。つまり、各固定ボルト３８は、一対の軸受分割体３５，３６の双方を貫通してオイルパン側壁７に形成された雌ねじ部３９に螺合することによって、軸受体３０とオイルパン側壁７とを直接的に共締め固定している。このような構成によって、下記の＜効果１〜３＞が得られる。

＜効果１＞ ハウジング２２よりも剛性の高い軸受体３０を固定ボルト３８により機関本体の一部であるオイルパン側壁７に直接的に締結・固定する構造としたので、ハウジング２２の剛性や強度に依存することなく軸受体３０をオイルパン側壁７に堅牢に固定することができる。このために、第２制御軸２３の支持剛性が大幅に向上して、機関圧縮比の変動を抑制することができる。

＜効果２＞ 可変圧縮比機構１０の側より繰り返し作用する燃焼荷重や慣性荷重の大部分が第２制御軸２３から軸受体３０及び固定ボルト３８を介してオイルパン側壁７へと伝達・作用し、ハウジング２２に荷重が直接的に伝達・作用することがない。このようにハウジング２２に作用する荷重が軽減されるために、ハウジング２２の変形が抑制され、ハウジング２２の小型化・軽量化を図ることができる。具体的には、ハウジング２２をアルミ合金製とすることで、ハウジング２２の軽量化・低コスト化を図ることができる。

＜効果３＞ 軸受体３０の強度がハウジング２２よりも高いために、固定ボルト３８の頭部が着座するボルト座面の変形・陥没が抑制される。このために、ボルト座面の変形・陥没を招くことなくボルト座面を小径化し、ボルト軸力の低下による支持剛性の低下を招くことなく、軸受幅を縮小することができるために、軸受体３０の機関前後方向寸法を短縮し、ひいては第２制御軸２３の軸方向寸法を短縮してハウジング２２の機関前後方向寸法を短縮し、機関搭載性を向上することができる。

［２］軸受体３０が第２制御軸２３と同様に鉄系の金属材料により形成されているために、第２制御軸２３と軸受体３０との熱膨張率の差が、軸受体３０とアルミ系の金属材料により形成されるハウジング２２との熱膨張率の差よりも小さい。このために、熱膨張による変形量の差異に起因する第２制御軸２３の外周面と軸受体３０（軸受メタル３７）の軸受面との間のクリアランスの変動（増減）を抑制し、クリアランスの増大による音振性能の低下やクリアランスの縮小によるフリクションの増加を抑制することができる。

また、鉄系の軸受体３０を用いることで、同じく鉄系の金属材料により形成される固定ボルト３８と軸受体３０との熱膨張率の差も小さくなる。このために、熱膨張による変形量の相違に起因するボルト軸力の低下を抑制することができ、高温時にはボルト座面の変形・陥没を抑制し、また、低温時にはボルト締結面の口開きを抑制することができる。

［３］軸受用の固定ボルト３８は、軸受体３０とオイルパン側壁７との間に介装されるハウジング２２の側壁を貫通して、このハウジング２２の側壁を軸受体３０とともにオイルパン側壁７に共締め固定している。

このように、ハウジング２２の側壁を挟んで軸受体３０をオイルパン側壁７に締結する構造とすることで、この部分でもハウジング２２がオイルパン側壁７に固定されることとなり、ハウジング２２とオイルパン側壁７との締結点数が増加するために、ハウジング２２の支持剛性、ひいてはこのハウジング２２に取り付けられるアクチュエータ（モータ１９）の支持剛性が向上する。従って、アクチュエータの共振を抑制して音振性能の悪化を抑制できるとともに、アクチュエータの耐久性向上を図ることができる。

［４］図４に示すように、固定ボルト３８の締結方向Ｌ１が、レバー２４のリンク中心線に沿う最大燃焼荷重の作用方向Ｌ２と逆向きの反対方向、つまり略１８０度反対側の方向となるように設定されている。これにより、第２制御軸２３から軸受体３０に作用する燃焼荷重を固定ボルト３８を介してオイルパン側壁７で直接的に受け止めることができるため、ハウジング２２に作用する荷重を更に低減することができる。

［５］上述した実施例では軸受体３０を構成する一対の軸受分割体３５，３６の双方をハウジング２２よりも剛性の高い鉄系の別部材として構成しているが、これに限らず、図７に示す他の実施例のように、部品点数の削減や構造の簡素化を図るために、軸受体３０を構成する一対の軸受分割体３５，３６Ａのうち、オイルパン側壁７に近い側の軸受分割体３６Ａを、ハウジング２２に一体的に形成するようにしても良い。

最大燃焼荷重は、概ね、オイルパン側壁７から遠い側の軸受分割体３５，固定ボルト３８を経由してオイルパン側壁７へと作用するために、オイルパン側壁７に近い側の軸受分割体３６Ａには最大燃焼荷重が直接的に作用することがない。従って、オイルパン側壁７に近い側の軸受分割体３６Ａを相対的に剛性・強度の低いハウジング２２に一体的に形成しているにもかかわらず、支持剛性の大幅な低下を招くことがない。

また、最大燃焼荷重が作用するオイルパン側壁７に遠い側の軸受分割体３５が、ハウジング２２と別部材とされ、このハウジング２２よりも剛性・強度の高い材料により形成されているために、最大燃焼荷重に対して十分な剛性・強度を確保することができるとともに、ボルト座面の面圧を確保することができる。

［６］上述したように固定ボルト３８により軸受部材３０をオイルパン側壁７に共締め固定する構造とする場合、ハウジング２２には、オイルパン側壁７に沿って配置された第２制御軸２３を挟んでオイルパン側壁７と対向する対向壁３３に、軸受部材３０の挿入及び固定作業を行うための大きな作業窓３４を開口形成する必要がある。この作業窓３４を通してハウジング２２内部のオイルが漏洩することのないように、ハウジング２２の対向壁３３に板状のカバー４０が取り付けられ、このカバー４０によって作業窓３４が液密に閉塞される。そして、この作業窓閉塞用のカバー４０に、オイルを冷却するオイルクーラ４３が装着されている。

このように、作業窓３４を閉塞するカバー４０が、オイルクーラ４３の取付用の台座を兼用する形となり、部品点数の削減による簡素化を図ることができ、かつ、ハウジング２２の近傍にオイルクーラ４３を集約して配置することで、機関搭載性の向上を図ることができる。

［７］このカバー４０には、オイルクーラ４３へオイルを供給するクーラ供給油路４６と、オイルクーラ４３からオイルを排出するクーラ排出油路４７と、が形成されている。このように、作業窓閉塞用のカバー４０にオイルクーラ４３へオイルを循環させるための油路を形成することで、油路の短縮化及び簡素化を図ることができる。

オイルクーラ４３が取り付けられるカバー４０の側面には、クーラ供給油路４６の一端であるオイルクーラ入口４６Ａと、クーラ排出油路４７の一端であるオイルクーラ出口４７Ａと、が開口形成されている。そして、図５に示すように、オイルクーラ入口４６Ａからアクチュエータであるモータ１９までの距離が、オイルクーラ出口４７Ａからモータ１９までの距離よりも長くなるように油路が形成されている。つまり、オイルクーラ出口４７Ａがオイルクーラ入口４６Ａよりもモータ１９が配置された機関後方寄りに配置されている。

このような構成により、高温のオイルが流れるオイルクーラ入口４６Ａを含むクーラ供給油路４６をモータ１９から遠ざけ、低温のオイルが流れるオイルクーラ出口４７Ａを含むクーラ排出油路４７をモータ１９の近接側に配置することで、モータ１９が高温になることを抑制することができる。このために、モータ１９の過熱を防止するためにモータ１９の作動が制限される機会が低減され、つまり、モータ１９の保持力を用いることなく第１制御軸１４の角度位置を保持可能な機関圧縮比に低下させる機会を低減することができるために、これに起因する燃費の悪化を抑制することができる。

［８］更に、カバー４０には、オイルを浄化するオイルフィルタ４４が取り付けられている。これにより、作業窓閉塞用のカバー４０がオイルフィルタ４４の取付用の台座をも兼用する形となり、更なる部品点数の削減による簡素化を図ることができ、かつ、ハウジング２２の近傍にオイルフィルタ４４をも集約して配置することで、機関搭載性の更なる向上を図ることができる。

［９］カバー４０には、オイルフィルタ４４からオイルを排出するフィルタ排出油路４８と、クーラ供給油路４６とフィルタ排出油路４８とを結ぶバイパス油路５０と、が形成されており、このバイパス油路５０には、クーラ供給油路４６からフィルタ排出油路４８へのオイル流れのみを許容するリリーフ弁５１が設けられている。

従って、オイルフィルタ４４の目詰まり等によりオイルフィルタ４４を循環するオイルの流れが不良となった場合にも、バイパス油路５０を介してオイルが流れるようになり、ハウジング２２の内部に収容された第２制御軸２３やモータ１９の出力軸の軸受部分へのオイル供給を確保することができる。

［１０］ 図３及び図５に示すように、オイルフィルタ４４はハウジング２２の後方に配置されたモータ１９の下方に平行に配置される。このように、減速機２１等を収容するハウジング２２よりも小型のモータ１９の近傍にオイルフィルタ４４を配置することで、ハウジング２２の下方にオイルフィルタ４４を配置する場合に比して、オイルフィルタ４４を比較的上方位置に配置することができ、つまり地上面から遠ざけて配置することができるために、路面との干渉や路面からの跳ね石を回避し易くなる。

また、モータ１９の下部にオイルフィルタ４４を配置し、モータ１９とハーネス（の特に樹脂性接続部）が路面に直接晒されることを抑制・回避することで、跳び石等からモータ１９を防護することができる。また、仮にオイルフィルタ４４からオイルが漏れても、モータ１９がオイルフィルタ４４よりも上方に位置しているために、モータ１９にオイルが飛散することを抑制することができる。

１…シリンダブロック（機関本体）
６…オイルパンアッパ（機関本体）
７…オイルパン側壁（機関本体の側壁）
１０…可変圧縮比機構
１４…第１制御軸
１９…モータ（アクチュエータ）
２０…連結機構
２４…レバー
２２…ハウジング
２３…第２制御軸
３０…軸受体
３５，３６，３６Ａ…軸受分割体
３８…固定ボルト
４０…カバー
４３…オイルクーラ
４４…オイルフィルタ
４６…クーラ供給油路
４７…クーラ排出油路
４８…フィルタ排出油路
５０…バイパス油路
５１…リリーフ弁

Claims (10)

1. 機関本体の内部に配置された第１制御軸の回転位置に応じて機関圧縮比を変更する可変圧縮比機構と、
   上記機関本体の外部に配置され、上記第１制御軸の回転位置を変更及び保持するアクチュエータと、
   上記アクチュエータと上記第１制御軸とを連結する連結機構と、を有し、
   この連結機構が、上記機関本体の外部に配置されて、上記第１制御軸と連動して回転する第２制御軸を含んでおり、
   更に、上記機関本体の側壁に取り付けられ、少なくとも上記第２制御軸が収容されるハウジングと、
   このハウジング内に設けられ、上記第２制御軸を回転可能に支持する軸受体と、を有し、
   この軸受体は、上記第２制御軸を挟み込む半割構造の一対の軸受分割体により分割構成されており、これら一対の軸受分割体のうち、少なくとも上記機関本体から遠い側の軸受分割体が、上記ハウジングよりも剛性の高い別部材として構成されており、
   かつ、上記一対の軸受分割体の双方を貫通して、上記機関本体の側壁に形成された雌ねじ部に螺合することによって、上記軸受体を上記機関本体の側壁に共締め固定する固定ボルトを有することを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
2. 上記第２制御軸と上記軸受体との熱膨張率の差が、上記軸受体と上記ハウジングとの熱膨張率の差よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。
3. 上記固定ボルトは、上記軸受体と上記機関本体の側壁との間に介装される上記ハウジングの側壁を貫通して、上記機関本体の側壁に形成された雌ねじ部に螺合することによって、上記ハウジングと上記軸受体とを上記機関本体の側壁に共締め固定するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の可変圧縮比内燃機関。
4. 上記固定ボルトの締結方向が、上記第１制御軸の側から上記第２制御軸の側へ作用する燃焼荷重の作用方向と反対方向となるように設定されている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内燃機関。
5. 上記軸受体を構成する一対の軸受分割体のうち、上記機関本体の側壁に近い軸受分割体が、上記ハウジングに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
6. 上記第２制御軸が上記機関本体の側壁に沿って配置され、この第２制御軸を挟んで上記機関本体の側壁と対向する上記ハウジングの対向壁に作業窓が開口形成され、この作業窓を塞ぐように、上記ハウジングの対向壁にカバーが取り付けられ、このカバーに、オイルクーラが取り付けら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内燃機関。
7. 上記カバーには、上記オイルクーラへオイルを供給するクーラ供給油路と、上記オイルクーラからオイルを排出するクーラ排出油路と、が形成されているとともに、
   上記オイルクーラが取り付けられる上記カバーの側面には、上記クーラ供給油路の一端であるオイルクーラ入口と、上記クーラ排出油路の一端であるオイルクーラ出口と、が開口形成されており、
   上記オイルクーラ入口から上記アクチュエータまでの距離が、上記オイルクーラ出口から上記アクチュエータまでの距離よりも長いことを特徴する請求項６に記載の可変圧縮比内燃機関。
8. 上記カバーにオイルフィルタが取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の可変圧縮比内燃機関。
9. 上記カバーには、上記オイルフィルタからオイルを排出するフィルタ排出油路と、上記クーラ供給油路と上記フィルタ排出油路とを結ぶバイパス油路と、が形成されており、
   このバイパス油路には、上記クーラ供給油路から上記フィルタ排出油路へ向かう方向のオイルの流れのみを許容するリリーフ弁が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の可変圧縮比内燃機関。
10. 上記ハウジングの機関前後方向の一側にアクチュエータが取り付けられ、
    上記オイルフィルタが、上記アクチュエータの下方に平行に配置されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の可変圧縮比内燃機関。

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