JPH05302529A - 内燃機関の圧縮比制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気が緩衝室に混入することなく充分な緩衝
能力を発揮し得る油圧ダンパを具えた内燃機関の圧縮比
制御装置を提供する。 【構成】 連接棒１３に収納されたシール筒４１と、こ
のシール筒４１内に嵌合され且つ圧油が供給される緩衝
室４４,４５を仕切ると共にシール筒４１よりも短尺の
プランジャ４２と、このプランジャ４２に突設され且つ
シール筒４１を貫通して先端部が連接棒１３の外に位置
する緩衝用ピン５２と、連接棒に形成されて緩衝用ピン
５２の移動を許容するピン案内窓４９と、シール筒４１
に形成されて緩衝用ピン５２の移動を許容すると共にピ
ン案内窓４９よりも開口長の短い筒摺動用窓５０と、緩
衝用ピン５２をピン案内窓４９の中央部に付勢するばね
材５３,５４と、連接棒１３に形成されて緩衝室４４,４
５を相互に連通する油路４７,４８と、両端部が緩衝用
ピン５２に当接して偏心スリーブ１６の回転範囲を規制
するピン案内用切欠部５５とを具えた内燃機関の圧縮比
制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧油を介して圧縮比を
切り換えるようにした内燃機関（以下、機関と略称す
る）の圧縮比制御装置に関し、特に圧縮比の切換操作に
伴って発生する衝撃を緩和し得るようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮比を高めに設定した機関
は、この機関の圧縮比を低めに設定したものと比較する
と、熱効率の上昇に伴う燃費等の改善が可能となる反
面、機関の高回転領域や高負荷領域にてノッキングが発
生し易くなる欠点がある。そこで、機関の運転中にその
圧縮比を切り換えることができるようにしたものが、例
えば特公昭６３−３２９７２号公報や実開平３−１２７
０５２号公報等で提案されており、機関の高回転領域や
高負荷領域ではノッキングが発生しないように機関の圧
縮比を下げる一方、ノッキングが発生し難いその他の運
転領域では機関の圧縮比を上げ、熱効率の上昇に伴う燃
費等の改善を行うようにしている。

【０００３】このような従来の圧縮比制御装置の一例に
おける低圧縮比の状態の断面構造を表す図７,そのVIII
−VIII矢視断面形状を表す図８,図７におけるストッパ
ピンの部分を拡大抽出した図９に示すように、図示しな
い機関のクランク軸101に形成されたクランクピン102と
連接棒103の大端部との間には、クランクピン102に対し
て外周面を偏心状態に形成した偏心スリーブ104が回転
可能に設けられている。

【０００４】機関の運転中には、偏心スリーブ104の自
由回転を拘束すると共にこの偏心スリーブ104を所定の
回転位置に固定する必要があるため、偏心スリーブ104
に相隔てて形成された二つの係止凹部104a,104bに係合
し得るストッパピン105がクランク軸101の軸心と平行な
方向（図７中、左右方向）に往復動自在に設けられてい
る。

【０００５】中間部分にフランジ状をなすピストン105a
が一体的に形成されたストッパピン105は、連接棒103の
大端部に対してクランク軸101の軸心と平行な方向に摺
動自在に嵌合されている。このストッパピン105のピス
トン105aは、２つの油室106,107を仕切るものであり、
これら油室106,107には偏心スリーブ104の外周面に臨む
油通路108,109がそれぞれ連通している。又、これら油
通路108,109が穿設された連接棒103の貫通穴の油室106
側には、ストッパピン105の外径と対応する環状のばね
受けキャップ110が嵌着され、図示しないボルト等を介
して連接棒103の大端部に固定されている。そして、こ
のばね受けキャップ110とピストン105aとの間には、ピ
ストン105aを油室107側に付勢する圧縮コイルばね111が
介装されている。

【０００６】前記偏心スリーブ104の両端部には、連接
棒103の大端部を挾む一対のフランジ部が形成されてお
り、図示例では連接棒103の大端部が小偏心位置を採る
ような一方のフランジ部に切欠き状をなす前記係止凹部
104aが形成され、連接棒103の大端部が大偏心位置を採
るような他方のフランジ部に切欠き状をなす前記係止凹
部104bが形成されている。

【０００７】つまり、ストッパピン105が図９に示す状
態から右側へ移動し、ストッパピン105と係止凹部104b
とが係合することにより、大偏心位置にて連接棒103の
大端部と偏心スリーブ104とが固定される。一方、スト
ッパピン105が左側へ移動して図示の如くストッパピン1
05と係止凹部104aとが係合することにより、小偏心位置
にて連接棒103の大端部と偏心スリーブ104とが固定され
る。

【０００８】前記連接棒103の大端部に形成されて油室1
06,107にそれぞれ連通する油通路108,109には、偏心ス
リーブ104,クランクピン102,クランクアーム112及びク
ランク軸101のクランクジャーナル113に形成された低圧
油路114及び高圧油路115が接続し、クランクジャーナル
113側から油室106,107へそれぞれ圧油が供給される。

【０００９】なお、クランクピン102及び連接棒103の大
端部に対して偏心スリーブ104が相対回転するため、偏
心スリーブ104の内周面にはクランクピン102に形成され
た低圧油路114及び高圧油路115に常に連通し得る一対の
環状溝116,117が全周に亙って近接状態で形成されてお
り、同様に偏心スリーブ104の外周面が摺接する連接棒1
03の大端部の内周面にも、偏心スリーブ104に形成され
た低圧油路114及び高圧油路115に常に連通し得る一対の
環状溝118,119が全周に亙って相互に近接状態で形成さ
れている。

【００１０】一方、連接棒103の大端部の先端側にはク
ランクピン102の接線方向に往復動し得るプランジャ120
を収納した油圧ダンパ121が組み込まれている。この油
圧ダンパ121のプランジャ120によって仕切られた一対の
緩衝室122,123は、連接棒103の大端部の内周面に形成さ
れた一対の環状溝118,119の少なくとも一方にそれぞれ
油路124,125を介して連通しており、このため、緩衝室1
22,123内には油路124,125を介して常に圧油が供給され
た状態となっている。

【００１１】この油圧ダンパ121の中央部には、プラン
ジャ120の往復動方向に沿って開口する一対の窓126が形
成され、前記プランジャ120の左右両側から突出する緩
衝用ピン127は、これら窓126に対して摺動自在に係合し
ている。又、一対の緩衝室122,123内にはプランジャ120
と一体の緩衝用ピン127を前記窓126の中央部に付勢する
圧縮コイルばね128,129がそれぞれ収納されており、前
記偏心スリーブ104のフランジ部の外周には、緩衝用ピ
ン127に対する偏心スリーブ104の回転範囲を規制するピ
ン案内用切欠部130が形成され、ストッパピン105と係止
凹部104a,104bとが係合する直前に、このピン案内用切
欠部130の周方向両端部の何れかが緩衝用ピン127に当接
するようになっている。

【００１２】従って、図示しない油ポンプからの低圧油
が油通路108を介して油室106に供給されると、油室107
内には油通路109を介して図示しない油ポンプからの低
圧油が同時に供給されているため、圧縮コイルばね111
のばね力によりストッパピン105のピストン105aが図１
０に示す如く左方へ移動する。この結果、ストッパピン
105と係止凹部104aとが係合し、連接棒103の大端部が小
偏心位置に保持されるため、機関は低圧縮比状態とな
る。

【００１３】この時、偏心スリーブ104が高速で左回転
するるため、ストッパピン105と係止凹部104aとが一時
的に対向状態となっても、これらは係合できず、緩衝用
ピン127の一方のストロークエンドまで偏心スリーブ104
が回り過ぎることとなる。しかし、ピン案内用切欠部13
0の一方の端部が緩衝用ピン127に押し当たり、一方の緩
衝室122に接続する油路124のオリフィス効果により、偏
心スリーブ104の回転エネルギーが吸収される。そし
て、一方の緩衝室122内の圧縮コイルばね128のばね力に
より、偏心スリーブ104が逆回転を始めた直後にストッ
パピン105と係止凹部104aとが係合するようになってい
る。

【００１４】逆に、図示しない油ポンプからの高圧油が
油通路109を介して油室107に供給されると、油室106内
には油通路108を介して図示しない油ポンプからの低圧
油が供給されているため、圧縮コイルばね111のばね力
に抗してストッパピン105のピストン105aが図１０に示
す状態から右方へ移動する。この結果、ストッパピン10
5と係止凹部104bとが係合し、連接棒103の大端部が大偏
心位置に保持されるため、機関は高圧縮比状態となる。

【００１５】この時、偏心スリーブ104が高速で右回転
するるため、ストッパピン105と係止凹部104bとが一時
的に対向状態となっても、これらは係合できず、緩衝用
ピン127の他方のストロークエンドまで偏心スリーブ104
が回り過ぎることとなる。しかし、ピン案内用切欠部13
0の他方の端部が緩衝用ピン127に押し当たり、他方の緩
衝室123に接続する油路125のオリフィス効果により、偏
心スリーブ104の回転エネルギーが吸収される。そし
て、他方の緩衝室123内の圧縮コイルばね129のばね力に
より、偏心スリーブ104が逆回転を始めた直後にストッ
パピン105と係止凹部104bとが係合するようになってい
る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図７〜図９に示した従
来の圧縮比制御装置においては、低圧縮比を選択した場
合に緩衝用ピン127が図９中、窓126の右側に位置するた
め、プランジャ120の左端部と窓126の左側との間に隙間
Ｓが形成される。この結果、偏心スリーブ104を回して
高圧縮比に切り換えた場合、プランジャ120の移動に伴
って外部からの空気がこの隙間Ｓを介して緩衝室123に
混入してしまい、正常な緩衝作用を発揮させることが困
難となる虞がある。このような不具合は、高圧縮比を選
択した状態から低圧縮比に切り換える場合にも同様に発
生する。

【００１７】かかる不具合を避けるためには、緩衝用ピ
ン127の位置に係わらずプランジャ120の端部と窓126の
両端部との間に隙間Ｓが形成されないように窓126を短
くするか、或いは図８の左右方向に沿ったプランジャ12
0の長さを長くする必要がある。

【００１８】ところが、図８の左右方向に沿った窓126
の長さを短くするか、或いはプランジャ120を長くする
と、当然の結果としてプランジャ120の移動ストローク
が狭まってしまい、油圧ダンパ121としての充分な緩衝
能力を持たせることが困難となる。

【００１９】

【発明の目的】本発明は、圧縮比を切り換えた場合に空
気が緩衝室に混入することなく、常に充分な緩衝能力を
発揮し得る油圧ダンパを具えた機関の圧縮比制御装置を
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による機関の圧縮
比制御装置は、クランクピンと連接棒の大端部との間に
回転自在に嵌合された偏心スリーブと、前記連接棒に組
み込まれ且つ前記偏心スリーブに相隔てて形成された一
対の係合部の何れかに係合して当該連接棒と前記偏心ス
リーブとの相対回転位置を切り換えるストッパピンと、
このストッパピンを少なくとも一方の前記係合部側に付
勢する圧油を供給するための油圧供給手段とを具えた内
燃機関の圧縮比制御装置において、前記連接棒の大端部
に摺動自在に収納されたシール筒と、このシール筒内に
摺動自在に嵌合され且つ二つの緩衝室を仕切ると共に当
該シール筒よりも短尺のプランジャと、このプランジャ
の中央部から前記クランクピンと平行に突設され且つ前
記シール筒を貫通して先端部が前記連接棒の大端部の外
に位置する緩衝用ピンと、前記連接棒の大端部に形成さ
れ且つ前記緩衝用ピンの移動を許容するピン案内窓と、
前記シール筒に形成され且つ前記緩衝用ピンの移動を許
容すると共に前記ピン案内窓よりも開口長の短い筒摺動
用窓と、前記緩衝室内に設けられて前記緩衝用ピンを前
記ピン案内窓の中央部に付勢する一対のばね材と、前記
連接棒の大端部に形成されて前記緩衝室と前記油圧供給
手段とをそれぞれ連通する一対の油路と、両端部が前記
緩衝用ピンに当接して偏心スリーブの回転範囲を規制す
るピン案内用切欠部とを具えたものである。

【００２１】

【作用】連接棒に設けられたストッパピンと偏心スリー
ブに形成された一方の係合部との係合が解除されると、
連接棒に対して偏心スリーブが相対回転を始め、他方の
係合部にストッパピンが係合して所定の圧縮比に切り換
えられる。

【００２２】偏心スリーブの回転位相がこの偏心スリー
ブの係合部にストッパピンが係合し得る位置まで回転し
た時点で、ピン案内用切欠部の端部が緩衝用ピンに押し
当たる。ここで、偏心スリーブの回転速度が早すぎる場
合には、偏心スリーブの係合部にストッパピンが係合す
ることができず、プランジャのストロークエンドに対応
した分だけ偏心スリーブが回り過ぎた後、ばね材のばね
力により、偏心スリーブが逆回転してプランジャが元の
中立位置に戻される際、偏心スリーブの係合部にストッ
パピンが係合する。

【００２３】つまり、偏心スリーブの回転力によってプ
ランジャがその中立位置から移動を開始すると、移動方
向前方に位置する緩衝室内の圧油が油路を介して流れ出
るが、この時の油路のオリフィス効果により、偏心スリ
ーブの高速回転がプランジャを介して減速される。

【００２４】この時、プランジャの移動途中で中立位置
にあるシール筒の筒摺動用窓の端部に緩衝用ピンが当接
し、プランジャと共にシール筒も連接棒の大端部内を摺
動するが、プランジャとピン案内窓との隙間にはシール
筒が介在しているため、他方の緩衝室内は密閉された状
態が保持される。

【００２５】

【実施例】本発明による機関の圧縮比制御装置の一実施
例における高圧縮比の状態の断面構造を表す図１、その
II−II矢視断面形状を表す図２、図１におけるストッパ
ピンの部分を拡大抽出した図３に示すように、図示しな
い機関のクランク軸１１に形成されたクランクピン１２
には、連接棒１３の大端部が回転自在に嵌着され、この
連接棒１３の小端部には機関の図示しない気筒内を往復
動し得るピストン１４がピストンピン１５を介して枢着
されている。

【００２６】前記クランクピン１２と連接棒１３の大端
部との間には、クランクピン１２に対して外周面が偏心
した偏心スリーブ１６が回転可能に設けられているが、
本実施例ではクランクピン１２と偏心スリーブ１６との
間に偏心スリーブ１６と一体のメタル軸受１７を介装す
る一方、連接棒１３と偏心スリーブ１６との間にも連接
棒１３と一体のメタル軸受１８を介装することにより、
クランクピン１２及び連接棒１３に対して偏心スリーブ
１６が円滑に回転できるように配慮している。

【００２７】機関の運転中には、偏心スリーブ１６の自
由回転を拘束すると共にこの偏心スリーブ１６を所定の
回転位置に固定する必要があるため、偏心スリーブ１６
に相隔てて形成された二つの係止凹部16a,16bに係合し
得るストッパピン１９がクランク軸１１の軸心と平行な
方向（図１中、左右方向）に往復動自在に設けられてい
る。中間部分にフランジ状をなすピストン19aが一体的
に形成されたストッパピン１９は、連接棒１３の大端部
に対してクランク軸１１の軸心と平行な方向に摺動自在
に嵌合されている。

【００２８】前記ストッパピン１９のピストン19aは、
連接棒１３の大端部に形成される２つの油室２０,２１
を仕切るものであり、これら油室２０,２１にはメタル
軸受１８に形成された油路２２,２３を介して偏心スリ
ーブ１６の外周面に臨む潤滑油用通路２４と切換用油通
路２５とがそれぞれ連通している。又、連接棒１３の大
端部の油室２０側には、ストッパピン１９の外径と対応
する環状のばね受けキャップ２６が嵌着され、図示しな
いボルト等を介して連接棒１３の大端部に固定されてい
る。そして、このばね受けキャップ２６とピストン19a
との間には、ピストン19aを油室２１側に付勢する圧縮
コイルばね２７が介装されている。

【００２９】前記偏心スリーブ１６の両端部には、連接
棒１３の大端部を挾む一対のフランジ部が形成されてお
り、本実施例では連接棒１３の大端部が小偏心位置を採
るような一方のフランジ部に切欠き状をなす前記係止凹
部16aが形成され、連接棒１３の大端部が大偏心位置を
採るような他方のフランジ部に切欠き状をなす前記係止
凹部16bが形成されている。つまり、ストッパピン１９
が図１及び図３に示す如く右方へ移動してストッパピン
１９と係止凹部16bとが係合することにより、大偏心位
置にて連接棒１３の大端部と偏心スリーブ１６とが固定
される。一方、ストッパピン１９が図１及び図３に示す
状態から左方へ移動して係止凹部16aに係合することに
より、小偏心位置にて連接棒１３の大端部と偏心スリー
ブ１６とが固定される。

【００３０】ここで、連接棒１３の大端部が大偏心位置
にあると、クランクピン１２とピストンピン１５との間
隔が見掛け上、伸びた状態となって高圧縮比状態が実現
される。又、連接棒１３の大端部が小偏心位置にある
と、クランクピン１２とピストンピン１５との間隔が見
掛け上、縮んだ状態になって低圧縮比状態が実現され
る。

【００３１】前記連接棒１３に対して一体的に嵌着され
た軸受メタル１８の内周面には、前記油路２２を介して
潤滑用油通路２４に接続する潤滑用環状溝２８と、前記
油路２３を介して切換用油通路２５に接続する切換用環
状溝２９とが形成されている。同様に、前記偏心スリー
ブ１６に対して一体的に嵌着されたメタル軸受１７の内
周面には、前記油路３０を介してクランクピン１２の外
周面に開口する潤滑油供給路３１に常に連通し得る潤滑
用環状溝３２と、前記油路３３を介してクランクピン１
２の外周面に開口する切換用油供給路３４に対して常に
連通し得る切換用環状溝３５とがそれぞれ刻設されてい
る。

【００３２】又、前記偏心スリーブ１６には、メタル軸
受１８の油路２２及びメタル軸受１７の油路３０を介し
て前記潤滑用油通路２４と潤滑油供給路３１とが常に連
通し得るように、前記潤滑用環状溝３２に接続する潤滑
用溝連通路３６が放射状に複数本形成されている。同様
に、メタル軸受１８の油路２３及びメタル軸受１７の油
路３３を介して前記切換用油通路２５と切換用油供給路
３４とが常に連通し得るように、偏心スリーブ１６には
前記切換用環状溝３５に接続する切換用溝連通路３７が
放射状に複数本形成されている。

【００３３】前記クランクピン１２の外周面に開口する
潤滑油供給路３１は、クランクアーム３８からクランク
ジャーナル３９に亙って形成されており、常にこのクラ
ンクジャーナル３９側から図示しない圧油が油室２０側
へ供給されるようになっている。

【００３４】前記クランクピン１２の外周面に開口する
切換用油供給路３４は、クランクアーム３８からクラン
クジャーナル４０に亙って形成されており、高圧縮比を
選択した場合にこのクランクジャーナル４０側から図示
しない高圧油が油室２１側に供給されるようになってい
る。

【００３５】一方、図１及び図２及び連接棒１３の大端
部の先端側の断面構造を表す図４及びそのＶ−Ｖ矢視断
面構造を表す図５に示すように、連接棒１３の大端部の
先端側にはクランクピン１２の接線方向に往復動し得る
シール筒４１と、このシール筒４１に対して摺動自在に
嵌合されたプランジャ４２とを収納した油圧ダンパ４３
が組み込まれている。この油圧ダンパ４３のプランジャ
４２によって仕切られた一対の緩衝室４４,４５は、連
接棒１３の大端部の内周面に形成された連通溝４６の両
端部にそれぞれ油路４７,４８を介して相互に連通し合
っており、又、連通溝４６は連接棒１３の大端部の内周
面に形成された前記潤滑用環状溝２８及び切換用環状溝
２９の何れかに図示しない油溝を介して連通している。
このため、緩衝室４４,４５内には連通溝４６及び油路
４７,４８を介して常に圧油が供給された状態となって
いる。

【００３６】この油圧ダンパ４３の中央部には、プラン
ジャ４２の往復動方向に沿って開口する一対のピン案内
窓４９が形成され、同様に、このピン案内窓４９と重な
り合う筒摺動用窓５０が前記シール筒４１の中央部に形
成されている。図５中、この筒摺動用窓５０の左右方向
の長さは、ピン案内窓４９の左右方向の長さの約半分に
設定されており、シール筒４１が緩衝室４４,４５の何
れか一方側にそのストロークエンドまで摺動した場合
に、ピン案内窓４９の一端と筒摺動用窓５０の一端とが
ほぼ一致するように、シール筒４１の長さが設定されて
いる。

【００３７】本実施例においては、油圧ダンパ４３内に
おけるシール筒４１の位置に係わらず、ピン案内窓４９
と緩衝室４４,４５とはこのシール筒４１によって常に
仕切られた状態となっており、これら緩衝室４４,４５
がピン案内窓４９を介して連接棒１３の外部に直接連通
するような不具合は発生しない。なお、本実施例では図
５中、プランジャ４２の左右方向の長さをシール筒４１
の長さよりもほぼ筒摺動用窓５０の長さ分だけ短く設定
してある。

【００３８】このため、ピン案内窓４９の左右方向の長
さを図７及び図８に示す従来のものよりも長く設定して
も、緩衝室４４,４５内を連接棒１３の外部に対して密
閉状態に保持することができるため、プランジャ４２の
移動ストロークが長くなった分だけ緩衝能力を向上させ
ることができる。

【００３９】前記プランジャ４２の中央部に固定用ねじ
５１を介して固定され且つ当該プランジャ４２の左右両
側から突出する緩衝用ピン５２は、これらピン案内窓４
９に対して摺動自在に係合している。又、一対の緩衝室
４４,４５内にはプランジャ４２と一体の緩衝用ピン５
２を前記ピン案内窓４９の中央部に付勢する圧縮コイル
ばね５３,５４がそれぞれ収納されており、前記偏心ス
リーブ１６のフランジ部の外周には、緩衝用ピン５２に
対する偏心スリーブ１６の回転範囲を規制するピン案内
用切欠部５５が形成され、前記ストッパピン１９と係止
凹部16a,16bとが係合する状態の時に、このピン案内用
切欠部５５の両端部の何れかが緩衝用ピン５２に当接す
るようになっている。

【００４０】従って、図示する状態から低圧縮比に切り
換えた場合には、偏心スリーブ１６が図２中、左回りに
回転を始め、この偏心スリーブ１６の回転位相が当該偏
心スリーブ１６の係止凹部16aにストッパピン１９が係
合し得る位置まで回転した時点で、ピン案内用切欠部５
５の他端部が緩衝用ピン５２に押し当たる。ここで、偏
心スリーブ１６の回転速度が早すぎる場合には、偏心ス
リーブ１６の係止凹部16aにストッパピン１９が係合す
ることができず、一方の緩衝室４４側へのプランジャ４
２のストロークエンドに対応した分だけ偏心スリーブ１
６が回り過ぎた後、この一方の緩衝室４４内の圧縮コイ
ルばね５３のばね力により、偏心スリーブ１６が逆回転
してプランジャ４２が元の中立位置に戻される際、偏心
スリーブ１６の係止凹部16aにストッパピン１９が係合
する。

【００４１】つまり、偏心スリーブ１６の回転力によっ
てプランジャ４２がその中立位置から緩衝室４４側に移
動を開始すると、緩衝室４４内の圧油が油路４７から連
通溝４６,油路４８を介して緩衝室４５側に流れるが、
この時の圧油の粘性及び油路４７,連通溝４６,油路４８
のオリフィス効果により、偏心スリーブ１６の高速回転
がプランジャ４２を介して減速される。そして、偏心ス
リーブ１６の左回転が一時的に止まって圧縮コイルばね
５３のばね力により、この偏心スリーブ１６が逆回りを
始めた直後に偏心スリーブ１６の係止凹部16aにストッ
パピン１９が係合するようになっている。

【００４２】又、偏心スリーブ１６の回転速度が非常に
遅い場合には、緩衝用ピン５２は中立状態から変位せ
ず、偏心スリーブ１６の回転に伴って係止凹部16aにス
トッパピン１９がそのまま係合するが、この場合には、
偏心スリーブ１６の回転速度が遅いため、圧縮比の切り
換えに伴う衝撃はほとんど発生しない。

【００４３】なお、プランジャ４２の移動途中で緩衝用
ピン５２が筒摺動用窓５０の一端部に押し当たるため、
シール筒４１もプランジャ４２と共に緩衝室４４側へ移
動する。そして、このシール筒４１の移動の過程でシー
ル筒の一端側が油路４７を次第に絞って行く結果、偏心
スリーブ１６の係止凹部16aがストッパピン１９に近付
くにつれ、偏心スリーブ１６の回転に対する抵抗が増大
して偏心スリーブ１６の回転に対する拘束力が次第に高
まるようになっている。

【００４４】逆に、低圧縮比の状態から図示する高圧縮
比に切り換えた場合には、偏心スリーブ１６の回転位相
が当該偏心スリーブ１６の係止凹部16bにストッパピン
１９が係合し得る位置まで回転した時点で、ピン案内用
切欠部５５の一端部が緩衝用ピン５２に押し当たる。こ
こで、偏心スリーブ１６の回転速度が早すぎる場合に
は、偏心スリーブ１６の係止凹部16bにストッパピン１
９が係合することができず、他方の緩衝室４５側へのプ
ランジャ４２のストロークエンドに対応した分だけ偏心
スリーブ１６が回り過ぎた後、この他方の緩衝室４５内
の圧縮コイルばね５４のばね力により、偏心スリーブ１
６が逆回転してプランジャ４２が元の中立位置に戻され
る際、偏心スリーブ１６の係止凹部16bにストッパピン
１９が係合する。

【００４５】つまり、偏心スリーブ１６の回転力によっ
てプランジャ４２がその中立位置から緩衝室４５側に移
動を開始すると、緩衝室４５内の圧油が油路４８から連
通溝４６,油路４７を介して緩衝室４４側に流れるが、
この時の圧油の粘性及び油路４８,連通溝４６,油路４７
のオリフィス効果により、偏心スリーブ１６の高速回転
がプランジャ４２を介して減速される。そして、偏心ス
リーブ１６の右回転が一時的に止まって圧縮コイルばね
５４のばね力により、この偏心スリーブ１６が逆回りを
始めた直後に偏心スリーブ１６の係止凹部16bにストッ
パピン１９が係合するようになっている。

【００４６】又、偏心スリーブ１６の回転速度が非常に
遅い場合には、緩衝用ピン５２は中立状態から変位せ
ず、偏心スリーブ１６の回転に伴って係止凹部16bにス
トッパピン１９がそのまま係合するが、この場合には、
偏心スリーブ１６の回転速度が遅いため、圧縮比の切り
換えに伴う衝撃はほとんど発生しない。

【００４７】なお、プランジャ４２の移動途中で緩衝用
ピン５２が筒摺動用窓５０の一端部に押し当たるため、
シール筒４１もプランジャ４２と共に緩衝室４５側へ移
動する。そして、このシール筒４１の移動の過程でシー
ル筒の一端側が油路４８を次第に絞って行く結果、偏心
スリーブ１６の係止凹部16bがストッパピン１９に近付
くにつれ、偏心スリーブ１６の回転に対する抵抗が増大
して偏心スリーブ１６の回転に対する拘束力が次第に高
まるようになっている。

【００４８】本実施例における油圧制御回路を表す図６
に示すように、前記クランクジャーナル３９に形成され
た潤滑油供給路３１は、クランク軸１１外にて主ギャラ
リ５６に臨んでいる。又、前記クランクジャーナル４０
に形成された切換用油供給路３４は、クランク軸１１外
にて後述する油圧切換弁５７に接続している。

【００４９】油溜め５８からの圧油は、潤滑用リリーフ
弁５９が付設された潤滑用油ポンプ６０により予め設定
した潤滑用に調圧され、油フィルタ６１を介して主ギャ
ラリ５６へ供給される。そして、この主ギャラリ５６か
ら潤滑油供給路３１を通じ、潤滑用の圧油が油路３０,
潤滑用溝連通路３６,油路２２,潤滑用油通路２４を介し
て油室２０側に常に供給される他、機関の各部に分配供
給される。

【００５０】前記主ギャラリ５６と前記油圧切換弁５７
との間には、この油圧切換弁５７側に高圧の圧油を供給
する切換用油ポンプ６２が介装されており、前記切換用
油供給路３４は油圧切換弁５７を介して主ギャラリ５６
側か或いは切換用油ポンプ６２側に連通状態を切り換え
られるようになっている。又、油圧切換弁５７には機関
の運転状態に基づいて通電状態が切り換えられる電磁制
御弁６３が付設されており、この電磁制御弁６３に対す
る通電状態を制御ユニット６４にて制御することによ
り、当該油圧切換弁５７に対して主ギャラリ５６側から
のパイロット圧の給排が切り換えられ、油圧切換弁５７
が駆動される。

【００５１】つまり、車両の運転状態に基づいて制御ユ
ニット６４により電磁制御弁６３が図示する非通電状態
に保持されている場合には、切換用油供給路３４が油圧
切換弁５７を介して主ギャラリ５６に連通状態となり、
低圧油が切換用油供給路３４から油路３３,切換用溝連
通路３７,油路２３,切換用油通路２５を介して油室２１
側に供給される結果、圧縮コイルばね２２のばね力によ
りストッパピン１９は低圧縮比状態を実現する偏心スリ
ーブ１６の係止凹部16aに係合する。逆に、車両の運転
状態に基づいて制御ユニット６４により電磁制御弁６３
が通電状態に保持されると、主ギャラリ５６からのパイ
ロット圧が油圧切換弁５７に付勢され、切換用油ポンプ
６２からの高圧油が切換用油供給路３４を介して油室２
１に供給される結果、ストッパピン１９は高圧縮比状態
を実現する偏心スリーブ１６の係止凹部16bに係合す
る。

【００５２】なお、圧縮比の切り換えは、車両の運転状
態により予め設定されたマップに基づいて行われる。
又、本実施例では切換用油供給路３４の途中に切換用リ
リーフ弁６５を付設し、切換用油ポンプ６２から切換用
油供給路３４側に供給される圧油の油圧を、圧縮コイル
ばね２７のばね力に抗してストッパピン１９が図３中、
右側に変位するに足る切換用に調圧しており、これら潤
滑用油ポンプ６０及び切換用油ポンプ６２は共に図示し
ない機関によって駆動される。

【００５３】従って、制御ユニット６４からの指令に基
づき、ストッパピン１９と二つの係合凹部16a,16bのう
ちの何れか一方との係合が解除されると、連接棒１３に
対して偏心スリーブ１６が相対回転を始め、二つの係合
凹部16a,16bのうちの他方にストッパピン１９が係合し
て所定の圧縮比に切り換えられる。この時、油圧ダンパ
４３によって連接棒１３に対する偏心スリーブ１６の相
対的な運動エネルギが吸収され、ストッパピン１９の係
合動作が緩やかに行われる。

【００５４】

【発明の効果】本発明の内燃機関の圧縮比制御装置によ
ると、プランジャが摺動自在に嵌合されるシール筒をピ
ン案内窓と緩衝室との間に介装し、緩衝室内への空気の
混入を未然に防止するようにしたので、従来のものより
もプランジャの移動ストロークを大きく設定することが
可能となり、圧縮比を切り換えた場合の緩衝能力をより
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による機関の圧縮比制御装置の一実施例
における高圧縮比を選択した状態の主要部の断面図であ
る。

【図２】そのII−II矢視断面図である。

【図３】図１における主要部分の抽出拡大断面図であ
る。

【図４】本実施例における第２図に示した油圧ダンパの
部分の抽出拡大断面図である。

【図５】緩衝用ピンの中立状態におけるそのＶ−Ｖ矢視
断面図である。

【図６】本実施例における油圧制御回路図である。

【図７】従来の内燃機関の圧縮比制御装置の一例におけ
る低圧縮比の状態を表す主要部の断面図である。

【図８】そのVIII−VIII矢視断面図である。

【図９】図７における主要部分を拡大状態で抽出した断
面図である。

【符号の説明】

１１はクランク軸、１２はクランクピン、１３は連接
棒、１４はピストン、１５はピストンピン、１６は偏心
スリーブ、16a,16bは係止凹部、１７はメタル軸受、１
８もメタル軸受、１９はストッパピン、19aはピスト
ン、２０,２１は油室、２２,２３は油路、２４は潤滑油
用通路、２５は切換用油通路、２６はばね受けキャッ
プ、２７は圧縮コイルばね、２８は潤滑用環状溝、２９
は切換用環状溝、３０は油路、３１は潤滑油供給路、３
２は潤滑用環状溝、３３は油路、３４は切換用油供給
路、３５は切換用環状溝、３６は潤滑用溝連通路、３７
は切換用溝連通路、３８はクランクアーム、３９はクラ
ンクジャーナル、４０もクランクジャーナル、４１はシ
ール筒、４２はプランジャ、４３は油圧ダンパ、４４,
４５は緩衝室、４６は連通溝、４７,４８は油路、４９
はピン案内窓、５０は筒摺動用窓、５１は固定用ねじ、
５２は緩衝用ピン、５３,５４は圧縮コイルばね、５５
はピン案内用切欠部、５６は主ギャラリ、５７は油圧切
換弁、５８は油溜め、５９は潤滑用リリーフ弁、６０は
潤滑用油ポンプ、６１は油フィルタ、６２は切換用油ポ
ンプ、６３は電磁制御弁、６４は制御ユニット、６５は
切換用リリーフ弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクピンと連接棒の大端部との間に
   回転自在に嵌合された偏心スリーブと、前記連接棒に組
   み込まれ且つ前記偏心スリーブに相隔てて形成された一
   対の係合部の何れかに係合して当該連接棒と前記偏心ス
   リーブとの相対回転位置を切り換えるストッパピンと、
   このストッパピンを少なくとも一方の前記係合部側に付
   勢する圧油を供給するための油圧供給手段とを具えた内
   燃機関の圧縮比制御装置において、前記連接棒の大端部
   に摺動自在に収納されたシール筒と、このシール筒内に
   摺動自在に嵌合され且つ二つの緩衝室を仕切るプランジ
   ャと、このプランジャの中央部から前記クランクピンと
   平行に突設され且つ前記シール筒を貫通して先端部が前
   記連接棒の大端部の外に位置する緩衝用ピンと、前記連
   接棒の大端部に形成され且つ前記緩衝用ピンの移動を許
   容するピン案内窓と、前記シール筒に形成され且つ前記
   緩衝用ピンの移動を許容すると共に前記ピン案内窓より
   も開口長の短い筒摺動用窓と、前記緩衝室内に設けられ
   て前記緩衝用ピンを前記ピン案内窓の中央部に付勢する
   一対のばね材と、前記連接棒の大端部に形成されて前記
   緩衝室と前記油圧供給手段とをそれぞれ連通する一対の
   油路と、両端部が前記緩衝用ピンに当接して偏心スリー
   ブの回転範囲を規制するピン案内用切欠部とを具えた内
   燃機関の圧縮比制御装置。