(57)【要約】【課題】制御軸１８に作用する交番トルクによる振動をダンピングするとともに、機関加速時に瞬時に低圧縮比化できるようにする。【解決手段】複リンク式の可変圧縮比機構を備え、制御軸１８の回転位置によって圧縮比が定まるものにおいて、第１，第２リンク６１，６２を介して、電動モータ３１を用いた主アクチュエータ３０が連結される。リンク６１，６２の自由度を制限するように油圧ピストン機構５０が第３リンク６５を介して連結される。油圧ピストン機構５０のピストン５２は、低圧縮比側（下限位置）と高圧縮比側（上限位置）とに２値的に制御され、いずれかの位置で主アクチュエータ３０を動かすことにより制御軸１８が目標圧縮比位置に制御される。油圧により交番トルクによる振動がダンピングされる。急加速時には、油圧を解放することで、燃焼荷重により瞬時に低圧縮比化する。【選択図】図１
2010174759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のピストンとクランクシャフトとが複数のリンク部材を介して連結されているとともに、これらのリンク部材の自由度を制限するコントロールリンクを有し、このコントロールリンクの基端が制御軸の偏心軸に揺動可能に連結され、この制御軸の回転位置に応じた上記偏心軸の位置によって圧縮比が変化する複リンク式可変圧縮比装置において、
上記制御軸に連係し、上記制御軸を回転方向に動かす主アクチュエータと、この主アクチュエータの出力部材と上記制御軸との間の駆動力伝達系に介在した油圧ピストン機構と、を備え、上記主アクチュエータによる変位に加えて上記油圧ピストン機構の変位により上記制御軸の回転位置が定まることを特徴とする内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項２】
上記油圧ピストン機構は、燃焼圧による荷重を、該油圧ピストン機構が低圧縮比方向に変位する方向に受けており、機関加速時に油圧を解放することにより低圧縮比化が行われることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項３】
上記油圧ピストン機構を低圧縮比方向へ付勢するための他方の油室への油圧供給が、一方の油室の油圧解放と同時に行われることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項４】
上記駆動力伝達系が、互いに折曲可能に連結された２つのリンクを含み、これら２つのリンクの折曲角度を変化させるように、一方のリンクないしは両者の連結点に上記油圧ピストン機構が連結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内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項５】
上記油圧ピストン機構が、リンクの移動に追従するように揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項６】
上記主アクチュエータの出力部材と上記制御軸側との間に上記油圧ピストン機構が直列に配置され、該油圧ピストン機構の油室内の油圧を介して主アクチュエータの変位が制御軸側に伝達されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項７】
上記油圧ピストン機構は、上記アクチュエータ側に連結された第１のピストンと、上記制御軸側に連結された第２のピストンと、これら２つのピストンによってシリンダ内に画成された３つの油室をそれぞれ開閉する３つの開閉弁と、を有することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項８】
上記主アクチュエータが電動アクチュエータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項９】
上記主アクチュエータの可動範囲に対応する制御軸の角度変化量は、上記油圧ピストン機構の可動範囲に対応する制御軸の角度変化量よりも大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項１０】
上記制御軸の最低圧縮比位置から最高圧縮比位置までの全角度変化量に比較して、主アクチュエータおよび油圧ピストン機構の個々の可動範囲は相対的に小さいことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【請求項１１】
上記油圧ピストン機構が高圧縮比側の限界位置にないときに、上記主アクチュエータの制御目標値を低圧縮比側に制限することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複リンク式ピストン−クランク機構を利用した内燃機関の複リンク式可変圧縮比装置に関し、特に、その圧縮比を変更するためのアクチュエータ機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の圧縮比を可変制御するために、特許文献１，２に例示されているように、複リンク式ピストン−クランク機構を利用した複リンク式可変圧縮比装置が知られている。これは、内燃機関のピストンとクランクシャフトとが複数のリンク部材を介して連結されているとともに、これらのリンク部材の自由度を制限するコントロールリンクを備え、このコントロールリンクの基端の位置（揺動支点位置）を変更することで、ピストン位置を相対的に上下に変位させ、圧縮比を変更する構成となっている。上記コントロールリンクの揺動支点位置の変更には、例えば、コントロールリンク基端が連結される偏心軸を備えた制御軸が用いられ、この制御軸の回転位置を電動モータ等からなるアクチュエータによって変化させる構成となっている。
【０００３】
さらに、特許文献３には、アクチュエータとなるサーボモータと制御軸との間に電磁クラッチを介在させ、例えばサーボモータの焼き付き等により圧縮比可変機構が高圧縮比のまま制御不能となったような場合に、電磁クラッチを遮断することで、圧縮比可変機構をフリーの状態とし、燃焼圧によって自然に低圧縮比状態に復帰させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７３８０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２１５９２号公報
【特許文献３】特開２００４−１６９６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複リンク式ピストン−クランク機構の一部となるコントロールリンクには燃焼荷重やピストンの慣性荷重が作用し、コントロールリンクを支持する制御軸には、これが一般に交番トルクとなって作用する。従って、電動モータ等のアクチュエータを含むアクチュエータ機構が振動入力を受け、振動騒音を生じる。
【０００６】
また、内燃機関の可変圧縮比装置は、一般に、熱効率向上のために低中負荷領域では高い圧縮比とする一方、高負荷域ではノッキング回避のために低圧縮比に制御されるが、周知のように、高圧縮比となる低中負荷領域で負荷が急激に増加（加速）した際の圧縮比変化の応答遅れが大きな技術課題となっている。つまり、機関急加速時には、圧縮比を速やかに低圧縮比に変化させる必要があり、応答遅れによってノッキングが発生したり、あるいはノッキング回避のための点火時期遅角が実行されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、内燃機関のピストンとクランクシャフトとが複数のリンク部材を介して連結されているとともに、これらのリンク部材の自由度を制限するコントロールリンクを有し、このコントロールリンクの基端が制御軸の偏心軸に揺動可能に連結され、この制御軸の回転位置に応じた上記偏心軸の位置によって圧縮比が変化する複リンク式可変圧縮比装置において、上記制御軸に連係し、上記制御軸を回転方向に動かす主アクチュエータと、この主アクチュエータの出力部材と上記制御軸との間の駆動力伝達系に介在した油圧ピストン機構と、を備え、上記主アクチュエータによる変位に加えて上記油圧ピストン機構の変位により上記制御軸の回転位置が定まることを特徴としている。
【０００８】
一つの具体的な態様では、上記駆動力伝達系が、互いに折曲可能に連結された２つのリンクを含み、これら２つのリンクの折曲角度を変化させるように、一方のリンクないしは両者の連結点に上記油圧ピストン機構が連結されている。
【０００９】
あるいは、上記主アクチュエータの出力部材と上記制御軸側との間に上記油圧ピストン機構が直列に配置され、該油圧ピストン機構の油室内の油圧を介して主アクチュエータの変位が制御軸側に伝達される。
【００１０】
このような構成においては、制御軸に作用する交番トルクによる荷重の少なくとも一部を油圧ピストン機構が支承し、その振動入力が減衰つまりダンピングされる。
【００１１】
また例えば機関加速時に低圧縮比化する際に、主アクチュエータの作動に加えて、あるいはこれに代えて、油圧ピストン機構を低圧縮比側へ作動させることによって、より高い応答性で低圧縮比化することができる。この油圧ピストン機構の低圧縮比側への作動は、油圧ピストン機構の油圧を単に解放することで実現するようにしてもよく、これに代えて、あるいはこれに加えて、油圧の供給により積極的に駆動するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、電動モータ等からなる主アクチュエータに加えて油圧ピストン機構を備えることで、コントロールリンクを介して伝達される振動入力による振動騒音を抑制できるとともに、機関加速時等における圧縮比の変更の応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図。
【図２】この発明の第２の実施例を示す構成説明図。
【図３】リンクの角度関係についての説明図。
【図４】制御軸が逆方向に回転する場合の説明図。
【図５】油圧ピストン機構を直列に配置した第３の実施例を示す構成説明図。
【図６】３つの油室を備えた第４の実施例を示す構成説明図。
【図７】主アクチュエータと油圧ピストン機構による制御軸の動作範囲の説明図。
【図８】同じく圧縮比可変範囲の説明図。
【図９】油圧ピストン機構を揺動可能とした実施例の構成説明図。
【図１０】複リンク式可変圧縮比装置の全体的な構成の一例を示す構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１０は、本発明のアクチュエータ機構が適用される複リンク式可変圧縮比装置の基本的な構成の一例を示しており、図示するように、シリンダブロック５に形成されたシリンダ６内に、ピストン１が摺動可能に配設されており、このピストン１に、アッパリンク１１の一端がピストンピン２を介して揺動可能に連結されている。このアッパリンク１１の他端は、第１連結ピン１２を介してロアリンク１３の一端部に回転可能に連結されている。このロアリンク１３は、その中央部においてクランクシャフト３のクランクピン４に揺動可能に取り付けられている。なお、ピストン１は、その上方に画成される燃焼室から燃焼圧力を受ける。また、クランクシャフト３は、クランク軸受ブラケット７によってシリンダブロック５に回転可能に支持されている。
【００１５】
上記ロアリンク１３の他端部には、コントロールリンク１５の一端が第２連結ピン１４を介して回転可能に連結されている。このコントロールリンク１５の他端は、内燃機関本体の一部に揺動可能に支持されており、かつ、圧縮比の変更のために、その揺動支点１６の位置が内燃機関本体に対して変位可能となっている。具体的には、クランクシャフト３と平行に延びた制御軸１８を備え、この制御軸１８に偏心して設けられた偏心軸１９に上記コントロールリンク１５の他端が回転可能に嵌合している。上記制御軸１８は、上記のクランク軸受ブラケット７と制御軸受ブラケット８との間に回転可能に支持されている。
【００１６】
従って、圧縮比の変更のために、後述するアクチュエータ機構により制御軸１８を回転駆動すると、コントロールリンク１５の揺動支点１６となる偏心軸１９の中心位置が機関本体に対して移動する。これにより、コントロールリンク１５によるロアリンク１３の運動拘束条件が変化して、クランク角に対するピストン１の行程位置が変化し、ひいては機関圧縮比が変更されることになる。
【００１７】
なお、本発明は、図示したような特定の形式の複リンク式可変圧縮比装置に限定されるものではなく、複リンク式ピストン−クランク機構を利用した種々の形式の可変圧縮比装置に適用することが可能である。
【００１８】
図１は、この発明の要部であるアクチュエータ機構の構成を示しており、このアクチュエータ機構は、電動モータ３１を用いた主アクチュエータ３０と、シリンダ５１およびピストン５２からなる油圧ピストン機構５０と、を備えている。上記主アクチュエータ３０は、この実施例では、電動モータ３１の回転が減速ギヤ３２，３３を介してボールネジ機構３４のボールナット３５に伝達され、出力部材となるボールシャフト３６が軸方向に直線往復運動する構成となっている。
【００１９】
上記ボールシャフト３６の先端には、第１リンク６１の基端が揺動可能に連結され、この第１リンク６１の先端には、さらに第２リンク６２の基端が揺動可能に連結されている。そして、この第２リンク６２の先端が、制御軸１８に固定された該制御軸１８の半径方向に延びたアーム６３の先端に揺動可能に連結されている。つまり、上記アーム６３の先端は、ボールシャフト３６の延長線上近くに位置し、両者を、ほぼ直線状に延びる折曲可能な２つのリンク６１，６２が接続している。そして、これら２つのリンク６１，６２の運動を規定するために、いずれか一方のリンク６１，６２あるいは両者の連結点６４に、さらに第３リンク６５の一端が揺動可能に連結されており、この第３リンク６５の他端が、油圧ピストン機構５０のピストン５２のロッド５２ａ先端に揺動可能に連結されている。図示例では、第１リンク６１の中間部に、第３リンク６５の一端が連結されている。
【００２０】
上記油圧ピストン機構５０は、ボールシャフト３６の軸方向（さらには第１，第２リンク６１，６２の長手方向）に対しほぼ直交する姿勢で配置されており、従って、３つのリンク６１，６２，６５が概ねＴ字形に配置されている。この実施例では、油圧ピストン機構５０は、ピストン５２によって画成された２つの油室つまり第１油室５３および第２油室５４を有し、各々に連通する油路５５，５６に、開閉弁５７，５８が介装されている。上記開閉弁５７，５８は、この実施例では、大気開放されたリザーバタンク側と油圧ポンプ等の油圧源とに選択的に油路を切り換える切換弁であり、２つの切換弁が互いに連動した実質的に一体のものとすることも可能である。
【００２１】
また、主アクチュエータ３０の単体での制御位置（換言すればボールシャフト３６の変位）を検知するために、例えばロータリエンコーダからなる主アクチュエータ側センサ７１が設けられているとともに、制御軸１８の回転位置（ひいては圧縮比）を検知するために、制御軸１８に対し制御軸位置センサ７２が設けられている。油圧ピストン機構５０にはセンサは設けられていないが、主アクチュエータ３０を固定した状態で油圧ピストン機構５０のピストン５２を動かせば制御軸１８が回転し、逆に、油圧ピストン機構５０を固定した状態で主アクチュエータ３０を動かせばやはり制御軸１８が回転する関係にあるので、油圧ピストン機構５０のピストン５２の位置は、制御軸位置センサ７２が検出する制御軸１８の変位と主アクチュエータ側センサ７１が検出する主アクチュエータ３０の変位との一種の差分として検知することができる。
【００２２】
なお、図１の各リンクの姿勢は、低圧縮比状態に対応しており、このとき両リンク６１，６２はほぼ直線状態となる。そして、高圧縮比状態では、両リンク６１，６２は逆Ｖ字形に折曲している（図３参照）。
【００２３】
図には、前述したコントロールリンク１５等を模式的に記載してあるが、機関のピストン１に作用する燃焼荷重は、コントロールリンク１５に矢印Ｆで示すように偏心軸１９を引き上げる方向に作用する。従って、この実施例の構成では、制御軸１８は反時計回り方向に燃焼荷重を受け、２つのリンク６１，６２を互いに引き延ばす方向にアーム６３を介して引っ張ることになる。また、制御軸１８を時計回り方向に変位させると圧縮比が上昇し、反時計回り方向に変位させると圧縮比が低下する関係にあり、従って、主アクチュエータ３０としては、図左方への変位が高圧縮比側、図右方への変位が低圧縮比側、また油圧ピストン機構５０としては、図上方への変位が高圧縮比側、図下方への変位が低圧縮比側となる。
【００２４】
なお、このような燃焼荷重による制御軸１８の回転方向は逆に構成することができる。具体的には、図示例では、偏心軸１９が制御軸１８の図右側に配置されているが、例えば制御軸１８の図左側に偏心軸１９があれば（図４参照）、燃焼荷重Ｆによって制御軸１８は時計回り方向に回転しようとする。また、これに伴って、圧縮比の高・低の方向も逆となる。
【００２５】
図示した実施例の構成においては、油圧ピストン機構５０は、基本的に２値的に制御され、低中負荷領域のように目標圧縮比が高圧縮比側にあれば、ピストン５２が上限位置に位置するように第１，第２油室５３，５４の油圧供給が制御される。そして、この状態で、主アクチュエータ３０が制御軸１８の位置を目標圧縮比に対応させるようにフィードバック制御される。また、高負荷領域のように目標圧縮比が低圧縮比側にあれば、ピストン５２が下限位置に位置するように第１，第２油室５３，５４の油圧供給が制御され、この状態で、主アクチュエータ３０が制御軸１８の位置を目標圧縮比に対応させるようにフィードバック制御される。目標圧縮比に合致した状態では、各油室５３，５４は開閉弁５７，５８によって密閉される。従って、制御軸１８に作用する交番トルクに対し油圧ピストン機構５０が一種のダンパとして機能し、振動入力を吸収する。従って、アクチュエータ機構全体の振動ならびに騒音発生が効果的に抑制される。なお、この交番トルクに伴う制御軸１８の微小な変位は、主アクチュエータ３０のフィードバック系に加えずに無視することが、電力消費削減の上で望ましい。また、ピストン５２の位置は前述したように検知し得るので、ピストン５２周囲等を介した油の漏洩によるピストン５２の変位に対しては、油圧供給を適時に追加することで容易に対処できる。
【００２６】
一方、高圧縮比で運転している状態（つまり低中負荷領域）において機関の負荷が急激に増加した場合、つまり、運転者により操作されるアクセル開度が急激に増加した場合には、直ちに第１油室５３の油圧を解放し、かつ同時に第２油室５４に油圧を供給する。なお、油圧源による油圧供給の応答性が高くない場合などは、第２油室５４も同時に解放するようにしてもよい。これにより、上限位置にあったピストン５２は、燃焼荷重Ｆによる力を受けて瞬時に下降し、機関の圧縮比が直ちに低下する。また、これに並行して、主アクチュエータ３０も低圧縮比側へ変位するが、この主アクチュエータ３０の変位を待たずに圧縮比が低下し、従って、ノッキングを確実に回避できる。
【００２７】
運転者のアクセル操作による一時的な高負荷運転が終了し、低中負荷運転に復帰した場合には、前述したように油圧ピストン機構５０のピストン５２が上限位置に復帰し、かつ主アクチュエータ３０が目標圧縮比（このときは比較的高い目標圧縮比となる）に沿うように制御されるが、基本的に、油圧ピストン機構５０が先行して高圧縮比位置に動かされ、上限位置に復帰した後に、主アクチュエータ３０が高圧縮比側へ変位する。換言すれば、油圧ピストン機構５０が高圧縮比側の限界位置になければ、主アクチュエータ３０の制御目標値が所定の低圧縮比側の範囲あるいは最低圧縮比位置に制限される。このように制御することで、例えば再度急加速がなされた場合に、油圧ピストン機構５０を用いて再度確実に低圧縮比化することが可能となる。
【００２８】
次に、図２は、アクチュエータ機構の第２実施例を示している。この実施例では、油圧ピストン機構５０のピストン５２に基端が連結された第３リンク６５の先端が、第１，第２リンク６１，６２の連結点６４にさらに同軸状に連結されている。また、この実施例では、油圧ピストン機構５０は、１つの油室５３のみを有し、この油室５３に連通する油路５５に開閉弁５７が設けられている。また、ピストン５２の一方の側は大気開放されており、油室５３内には、ピストン５２を高圧縮比側（上限位置）へ付勢するリターンスプリング５９が配置されている。
【００２９】
このような構成においては、機関加速時に開閉弁５７を開くことでピストン５２がフリーとなって燃焼荷重により下降し、瞬時に低圧縮比化が行われる。そして、その後、機関の負荷ひいては燃焼荷重が低下した段階で、ピストン５２は、リターンスプリング５９の付勢力により、上方の位置に復帰し得る。
【００３０】
図３および図４は、前述した燃焼荷重による制御軸１８が反時計回り方向のトルクを受ける構成（図３）と時計回り方向のトルクを受ける構成（図４）とを対比して示したものであり、図３の構成は基本的に図２の実施例と同一である。図３は、特に、高圧縮比状態におけるリンクの姿勢を示しているが、このときに、第２リンク６２に沿った力Ｆ３の分力として、第３リンク６５に沿って油圧ピストン機構５０に作用する力Ｆ１の方が、第１リンク６１に沿って主アクチュエータ３０側に作用する力Ｆ２よりも大きくなるように、そのリンクジオメトリを構成することが望ましい。このようにすれば、機関加速時に低圧縮比化する際に、制御軸１８からの燃焼荷重による力が油圧ピストン機構５０に効果的に作用し、ピストン５２が速やかに移動する。また、制御軸１８の回転トルクが力Ｆ３に効果的に変換されるように、アーム６３と第２リンク６２とのなす角θ２が、高圧縮比状態において、ほぼ９０°であることが望ましい。そして、第１，第２リンク６１，６２のなす角θ１は、高圧縮比状態に比べて低圧縮比状態では相対的に大きくなるが、所定の最低圧縮比のときに角θ１が１８０°となる。従って、これが低圧縮比側への実質的なストッパ機構となり、別途のストッパ機構、例えば制御軸１８の回転角度を規制するストッパなどが不要となる。
【００３１】
一方、図４に示す構成では、制御軸１８の回転方向に対する圧縮比の高・低の方向が逆となるため、図示した高圧縮比状態において角θ１が１８０°となる。従って、これが高圧縮比側への実質的なストッパ機構となる。また、低圧縮比状態では、図３と同様に、両リンク６１，６２は逆Ｖ字形に折曲する。そのため、燃焼荷重が大である高負荷域つまり低圧縮比状態において、油圧ピストン機構５０による振動のダンピング作用がより効果的に得られる。なお、高圧縮比状態において角θ１が完全な１８０°であると加速時に低圧縮比化するための油圧ピストン機構５０への分力が得られないが、例えば図２で説明したリターンスプリング５９のばね力や初期の油圧供給などによりピストン５２が僅かに動けば、分力が発生し、前述した実施例と同様の作用が得られる。
【００３２】
図７および図８は、主アクチュエータ３０および油圧ピストン機構５０による圧縮比の可変範囲（換言すれば制御軸１８の角度変化量）について説明するもので、油圧ピストン機構５０を低圧縮比側（図示例では下限位置）に固定した状態において主アクチュエータ３０を動かすと、制御軸１８は、角θ３の範囲で変化し得る。これは、圧縮比としては、最低圧縮比から所定の中間圧縮比の範囲に相当する。他方、主アクチュエータ３０が最も高圧縮比側（図示例では左端位置）に位置した状態において油圧ピストン機構５０を動かすと、制御軸１８は、角θ４の範囲で変化し得る。これは、圧縮比としては、所定の中間圧縮比から最高圧縮比の範囲に相当する。ここで、角θ３は、角θ４よりも大きく、圧縮比変化量として見ても、図８に示すように、主アクチュエータ３０による圧縮比変化量の方が油圧ピストン機構５０による圧縮比変化量よりも大である。
【００３３】
このように、上記実施例では、主アクチュエータ３０あるいは油圧ピストン機構５０の個々では、最低圧縮比から最高圧縮比までの全範囲をカバーすることができず、双方を併せて制御することで、全範囲の圧縮比を実現できる。従って、主アクチュエータ３０および油圧ピストン機構５０は、それぞれ比較的小型の構成となり、特に、油圧ピストン機構５０は大きなストロークが要求されないことから、小型かつ小容量のもので足り、必要な油量も少ない。しかも、仮に、主アクチュエータ３０および油圧ピストン機構５０の一方ないし双方の制御が不能となっても、所定の最高圧縮比相当の位置を超えて制御軸１８が回転することがなく、例えば機関のピストン１の位置が過度に上昇してバルブと干渉したりするような事態を確実に回避できる。
【００３４】
また、加速時等には油圧ピストン機構５０によって最高圧縮比から中間圧縮比まで瞬時に変化させることができるので、主アクチュエータ３０には、高い応答性が要求されず、小型化が図れる。また、このように高い応答性が要求されないことから、例えば減速機構として、ウォームギヤとウォームホイールとからなるウォーム型のような逆方向からの入力に対する効率が低い形式のものを使用することが可能となり、これにより、静止中に、第１リンク６１から燃焼荷重の一部が入力されても、いわゆるセルフロック作用が得られ、電動モータ３１の位置が変化することがない。従って、静止位置を保持するための電力消費が軽減できる。
【００３５】
図９は、油圧ピストン機構５０を底部の支持ピン６０を介して揺動可能に取り付けた実施例を示している。この構成では、主アクチュエータ３０の変位に伴うリンク６１，６２の移動、特に連結点６４の移動に追従して油圧ピストン機構５０が揺動し、第３リンク６５からの入力がピストン５２の軸方向に沿って作用するようになる。なお、油圧ピストン機構５０として図１に示したような２つの油室５３，５４を備えた形式のものも勿論適用できる。
【００３６】
次に、図５に示す実施例は、主アクチュエータ３０のボールシャフト３６と第２リンク６２との間に油圧ピストン機構１５０を直列に配置したものである。この実施例では、ボールシャフト３６に円筒状のシリンダ１５１が連結されているとともに、シリンダ１５１内を摺動するピストン１５２に第２リンク６２が連結され、これらがボールシャフト３６の軸方向に沿ってほぼ直線状に配置されている。この実施例では、油圧ピストン機構１５０は、図１の実施例と同様の構成であり、ピストン１５２によって画成された２つの油室つまり第１油室１５３および第２油室１５４を有し、各々に連通する油路１５５，１５６に、開閉弁（切換弁）１５７，１５８が介装されている。なお、図２に示した油室が１つの形式の油圧ピストン機構を利用することも可能である。
【００３７】
このような構成においては、制御軸１８に作用する交番トルクの全てが油室１５３に作用し、効果的なダンピング作用が得られる。また、前述した実施例と全く同様に、急加速時に瞬時に低圧縮比化を行うことができる。
【００３８】
図６に示す実施例は、同じく主アクチュエータ３０のボールシャフト３６と第２リンク６２との間に油圧ピストン機構２５０を直列に配置したものであるが、この実施例では、円筒状のシリンダ２５１は固定されており、該シリンダ２５１内を摺動する第１ピストン２５２にボールシャフト３６が連結され、かつ第２ピストン２５３に第２リンク６２が連結されている。そして、これらの部品がボールシャフト３６の軸方向に沿ってほぼ直線状に配置されている。シリンダ２５１内には、２つのピストン２５２，２５３によって３つの油室つまり第１油室２５４、第２油室２５５および第３油室２５６が画成されており、各々に連通する油路２５７，２５８，２５９に、開閉弁（切換弁）２６０，２６１，２６２が介装されている。
【００３９】
この構成では、例えば、両端の第１油室２５４および第３油室２５６を解放するとともに中央の第２油室２５５を密閉した状態において、主アクチュエータ３０を動かすことにより、主アクチュエータ３０の動作に応じて制御軸１８が回転する。また、急加速時には、第２油室２５５および第３油室２５６を解放することにより、瞬時に低圧縮比化する。
【００４０】
特に、この実施例では、主アクチュエータ３０が所望の位置で静止した状態において、第１油室２５４を密閉した状態とすることで、第１ピストン２５２つまり主アクチュエータ３０の位置が堅固に保持され、静止中の電力消費を軽減できる利点がある。
【００４１】
以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明はこれらの実施例に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、主アクチュエータ３０としては、上記のボールねじ形式のものに限らず、例えば、クランク機構を利用したものなど出力部材が非直線に運動するものも適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…ピストン
３…クランクシャフト
１１…アッパリンク
１３…ロアリンク
１５…コントロールリンク
１８…制御軸
１９…偏心軸
３０…主アクチュエータ
３１…電動モータ
５０…油圧ピストン機構
５１…シリンダ
５２…ピストン
６１…第１リンク
６２…第２リンク  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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