(57)【要約】【課題】可変圧縮比内燃機関の重量、スペースまたはコストを低減することができる技術を提供する。【解決手段】シリンダブロック２０と、クランクケース３０との間に構築される２本のカム軸を、互いに同期させつつ同一方向に回転させることにより、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０を少なくともシリンダ２２の中心軸方向に相対移動させる可変圧縮比内燃機関１０に関する。そして、各々のカム軸４０に、カム軸４０の軸方向に垂直に延びたアーム４５を設け、各々のカム軸４０のアーム４５の先端を一本の連結シャフト５０に回転（揺動）可能に接続し、連結シャフト５０をモータ６０で軸方向に平行移動させることで、各々のカム軸４０を回転させるように構成した。【選択図】図３
2010138774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダが形成されたシリンダブロックが、クランク軸を回動自在に支持するクランクケースに対して相対移動可能に結合され、
前記シリンダの両側方に平行に配置され前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの一方に形成された軸収納孔に回転可能に支持された一対のカム軸を備え、
前記カム軸の回転中心に対して偏心して該カム軸に設けられた円柱状のカム部は、前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの他方に形成されたカム収納孔に収納され、
前記一対のカム軸が互いに同期しつつ同一方向に回転することで前記シリンダブロックを、前記クランクケースに対して少なくとも前記シリンダの軸方向に相対移動させることにより、圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関であって、
少なくとも該カム軸の軸方向と直交する方向に延びるように各々の前記カム軸に設けられた揺動部と、
前記一対のカム軸に設けられた一対の前記揺動部が各々回転可能に接続されるとともに、移動することにより一対の前記揺動部を、各々の揺動部が設けられたカム軸の回転中心の回りに同期して揺動させる連結部材と、
前記連結部材を移動させるアクチュエータと、
をさらに備えたことを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
前記揺動部は、カム軸に一端が接続されたアームにより形成され、
前記連結部材は、一対の前記アームの先端が各々回転可能に接続され、前記シリンダの軸方向及び前記カム軸の軸方向と直交するように設けられたシャフト部材であり、
前記アクチュエータは、前記シャフト部材を該シャフト部材の軸方向に移動させる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。
【請求項３】
前記クランクケースと前記シリンダブロックとが接近する方向に前記連結部材を付勢する付勢手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の可変圧縮比内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックをクランクケースに対して相対移動させて内燃機関の燃焼室容積を変更することにより圧縮比を可変とする、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃費性能や出力性能などを向上させることを目的として、内燃機関の圧縮比を可変にする技術が提案されている。この種の技術としては、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動可能に連結するとともにその連結部分にカム軸を設け、前記カム軸を回動させてシリンダブロックとクランクケースとを接近又は離反させることにより圧縮比を変更する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。
【０００３】
また、シリンダブロックとクランクケースとの間には、シリンダの両側方に平行に配置される一対のカム軸を備えるとともに、カム軸にはその回転中心に対して偏心した円形のカム部を有しており、一対のカム軸が互いに同期しつつ同一方向に回転することで、シリンダブロックをクランクケースに対して相対移動させる技術が提案されている（例えば、特許文献３を参照。）
【０００４】
しかしながら上記の技術は、動力源としてのモータの回転をウォームギアによって減速させるとともにトルクを増大してカム軸を回転させるものであった。すなわち上記の技術においては、ウォームギアを一対のカム軸に対して各々設ける必要があり、装置の重量、スペース及びコストの低減の妨げになっていた。また、大型のウォームホイールを回転させる必要があることからモータに要求される電力負荷が大きくなっていた。さらに、Ｖ型内燃機関に上記技術を適用する場合には、シリンダブロック自体が大型化するために、ウォームホイールを設置するスペースを確保することが困難な場合があった。
【特許文献１】特開平７−２６９８１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６７７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１１３８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可変圧縮比内燃機関の重量、スペースまたはコストを低減することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、シリンダブロックと、クランクケースとの間に構築されるカム軸を、互いに同期させつつ同一方向に回転させることにより、クランクケースに対してシリンダブロックを少なくともシリンダ中心軸方向に相対移動させる可変圧縮比内燃機関に関する。そして、各々のカム軸に、少なくともカム軸の軸方向に垂直に延びた揺動部を設け、各々のカム軸の揺動部を一本の連結部材に回転（揺動）可能に接続し、当該連結部材をアクチュエータで移動させることで、各々のカム軸を回転させるように構成したことを最大の特徴とする。
【０００７】
より詳しくは、シリンダが形成されたシリンダブロックが、クランク軸を回動自在に支持するクランクケースに対して相対移動可能に結合され、
前記シリンダの両側方に平行に配置され前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの一方に形成された軸収納孔に回転可能に支持された一対のカム軸を備え、
前記カム軸の回転中心に対して偏心して該カム軸に設けられた円柱状のカム部は、前記シリンダブロックまたは前記クランクケースの他方に形成されたカム収納孔に収納され、
前記一対のカム軸が互いに同期しつつ同一方向に回転することで前記シリンダブロックを、前記クランクケースに対して少なくとも前記シリンダの軸方向に相対移動させることにより、圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関であって、
少なくとも該カム軸の軸方向と直交する方向に延びるように各々の前記カム軸に設けられた揺動部と、
前記一対のカム軸に設けられた一対の前記揺動部が各々回転可能に接続されるとともに、移動することにより一対の前記揺動部を、各々の揺動部が設けられたカム軸の回転中心の回りに同期して揺動させる連結部材と、
前記連結部材を移動させるアクチュエータと、
をさらに備えたことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、連結部材を移動させ揺動部を揺動させることによってカム軸を回転させることができ、より簡単な構成により、シリンダブロックをクランクケースに対してシリンダの軸方向に相対移動させることができる。よって、ウォームホイールなどの大型の部品を省略することができ、装置のコスト、スペース及び重量を低減することが可能となる。
【０００９】
また、本発明においては、前記揺動部は、カム軸に一端が接続されたアームにより形成され、
前記連結部材は、一対の前記アームの先端が各々回転可能に接続され、前記シリンダの軸方向及び前記カム軸の軸方向と直交するように設けられたシャフト部材であり、
前記アクチュエータは、前記シャフト部材を該シャフト部材の軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００１０】
これによれば、シャフト部材を軸方向に移動させアームを揺動させることでカム軸を回転させることができ、より簡単な構成により、シリンダブロックをクランクケースに対してシリンダの軸方向に相対移動させることができる。また、アームの長さを適宜調節することで、装置の重量及びサイズを抑えたまま、アクチュエータへの負荷を低減することが可能となる。
【００１１】
また、本発明においては、前記クランクケースと前記シリンダブロックとが接近する方向に前記連結部材を付勢する付勢手段をさらに備えるようにしてもよい。
【００１２】
ここで、上記の可変圧縮比内燃機関では、燃焼室において燃焼圧が生じた際には、クランクケースとシリンダブロックとに、それらを離反させる方向の力が働く。そうすると、クランクケースとシリンダブロックとが離反する方向にカム軸及び揺動部材を回転及び揺動させようとする力が働き、連結部材にも同様にこれを移動させようとする力が働く。その場合、燃焼室における燃焼圧の大きさと、アクチュエータにおける保持力の大きさとによっては、燃焼圧に起因して連結部材を移動させようとする力にアクチュエータの保持力が抗しきれず、連結部材が実際に移動してしまい、結果として圧縮比が変動してしまうおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明においては、クランクケースとシリンダブロックとが接近する方向に連結部材を付勢する付勢手段を備えることとした。これによれば、燃焼圧に起因して、連結部材に対して、クランクケースとシリンダブロックとが離反する方向に過大な力が作用することを抑制でき、内燃機関の燃焼圧によって圧縮比が変動してしまうことを抑制できる。
【００１４】
なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にあっては、クランクケースに対してシリンダブロックを相対移動させて圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関において、ウォームギアを使用する必要性を排除することができ、可変圧縮比内燃機関の重量、スペースまたはコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
<実施例１> 
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を用いて、本実施例に係る可変圧縮比内燃機関１０の概要（基本構成）を説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る可変圧縮比内燃機関１０は、４つのシリンダ２２を有するシリンダブロック２０、シリンダブロック２０をシリンダ２２の軸線方向に移動可能な形で保持するためのクランクケース３０、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０を相対移動させるための２つのカム軸４０、アクチュエータとしてのモータ６０等を備えている。以下、説明の便宜上、シリンダ２２の軸線方向のことを、上下方向（シリンダブロック２０側が上）と表記することにする。また、図１においては、シリンダヘッドなど、本発明の説明に必要のない構成は省略している。
【００１８】
この可変圧縮比内燃機関１０は、２つのカム軸４０が回転することにより、シリンダブロック２０がクランクケース３０に対して少なくとも上下に相対移動し、その結果として圧縮比を変更する内燃機関である。
【００１９】
より具体的には、図２に示すように、カム軸４０は、回転軸としての軸部４１に、回転軸に対して偏心した軸を有する円柱状のカム部４２が４箇所設けられた構成となっている。また、カム軸４０の軸方向中央部には、リング状のアーム接続部４４が固定されており、アーム接続部４４にはアーム４５の一端が固定されている。アーム４５はアーム接続部４４に対して、長手方向が軸部４１の軸方向に垂直になるように固定されている。また、アーム４５の先端には長孔４５ａが設けられている。
【００２０】
図１の説明に戻る。カム軸４０のカム部４２は、シリンダブロック２０に、カム軸４０の軸方向に並ぶように４個設けられたカム支持部材２１に回動可能に支持されている。すなわちカム支持部材２１にはカム部４２を収納する収納孔が備えられている。この収納孔は本実施例においてカム収納孔に相当する。また、カム軸４０の両端の軸部４１は、クランクケース３０に設けられた軸受孔３３に回転可能に支持されている。また、カム軸４０のカム部４２の間に位置する軸部４１は、クランクケース３０におけるカム支持部材２１の間の領域に設けられた半円状の軸受部（不図示）に回転可能に支持されている。なお、図示しないが、カム支持部材２１の間の領域において同じく半円状の軸受部を形成するカム軸カバーを外側からクランクケース３０に取り付けることにより、クランクケース３０におけるカム支持部材２１の間の領域において断面円形の軸受部が完成し、この軸受部においても軸部４１を回転可能に支持する構成となっている。この断面円形の軸受部と軸受孔３３とは本実施例において軸収納孔に相当する。
【００２１】
また、カム軸４０のアーム４５の先端には、連結部材としての連結シャフト５０が接続されている。この連結シャフト５０は、概略棒状の部材であって、アーム４５と接続するための接続部５２が２箇所設けられている。接続部５２は、上下方向から見た断面図が中空の長方形となっており、中空部分にアーム４５の先端が挿入され、ピン５２ａによってアーム４５と回転（揺動）可能に接続される。この連結シャフト４５の端部には、雄ねじ
が形成された雄ねじ部５３が設けられている。この雄ねじ部５３は、図３（後述）に示すように、クランクケース３０に固定されたモータ６０のロータ６１に設けられた雌ねじ部６２と螺合している。
【００２２】
図３には、本実施例における可変圧縮比内燃機関１０の概略断面図を示す。図３に示すように、連結シャフト５０は、２つの接続部５２がシャフト部５１で連結された構成となっている。また、この連結シャフト５０はクランクケース３０におけるクランク軸３１の上方において、図中白抜き矢印方向に平行移動可能なようにクランクケース３０に支持されている。なお、ここで２本のカム軸４０は、連結シャフト５０に接続された状態で、同一の姿勢をとる。すなわち、カム部４２及びアーム４５が、カム軸４０の回転中心に対して同じ角度となるように構成されており、連結シャフト５０の移動に応じて、２つのカム軸４０が同期して同一方向に回転するようになっている。
【００２３】
また前述のように、モータ６０に電圧を印加することで回転するロータ６１には、雌ねじ部６２が設けられている。そして、この雌ねじ部６２と連結シャフト５０の雄ねじ部５３とが螺合している。従って、モータ６０のロータ６１が回転すると、雄ねじ部５３がロータ６１に対して相対移動し、連結シャフト５０が図３中白抜き矢印方向に平行移動する。
【００２４】
連結シャフト５０の平行移動により、２本のカム軸４０におけるアーム４５が同期して傾き、２本のカム軸４０が同一角度まで回転する。そうすると、カム軸４０の回転軸に対して偏心しているカム部４２が収納されたカム支持部材２１が円弧状に移動し、この移動により、シリンダブロック２０をクランクケース３０に対して相対移動させることができる。
【００２５】
図４には、連結シャフト５０の位置と、クランクケース３０に対するシリンダブロック２０の位置との関係について示す。本実施例においては、カム軸４０は、カム軸４０の回転中心に対してカム部４２の中心が水平となる姿勢を基準として、その基準姿勢から±３０度程度の範囲でカム軸を回転させる。図４（Ａ）のように、カム軸４０が基準姿勢から反時計回りに３０度傾斜し連結シャフト５０が図中モータ６０側に移動している状態ではカム軸４０の回転中心に対してカム部４２の中心が上側にくる。そのため、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０が相対的に離反した状態となり圧縮比は低圧縮比の状態となる。なお、この際、基準姿勢に対してカム部４２の水平方向の位置は、モータ６０とは逆側にシフトすることとなるので、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０はモータ６０と反対側に若干シフトしている。
【００２６】
また、図４（Ｂ）に示す基準姿勢においては、カム軸４０の回転中心に対してカム部４２の中心が水平に位置しており、この状態で、アーム４５が垂直下側に延び、シリンダブロック２０のシリンダ２２の軸と、クランク軸３１との水平位置が一致するようになっている。すなわち、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０が水平方向中央に位置するようになっている。このときに、圧縮比は中圧縮比の状態となる。
【００２７】
図４（Ｃ）のように、カム軸４０が基準姿勢から時計回りに３０度傾斜し連結シャフト５０が図中モータ６０の反対側に移動している状態ではカム軸４０の回転中心に対してカム部４２の中心が下側にくる。そのため、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０が相対的に接近した状態となり圧縮比は高圧縮比の状態となる。なお、この際、基準姿勢に対してカム部４２の水平方向の位置は、モータ６０とは逆側にシフトすることとなるので、クランクケース３０に対してシリンダブロック２０はモータ６０と反対側に若干シフトしている。
【００２８】
以上、説明したとおり、本実施例においては、カム軸４０を回転駆動する機構として、カム軸４０に接続されたアーム４５と、２本のアーム４５の先端が回転可能に接続された連結シャフト５０と、を備えており、モータ６０によって連結シャフト５０を水平方向に移動させ、この移動に連動させてアーム４５及びカム軸４０を回転させることとした。本実施例ではこのような機構を採用したため、ウォームギアなどの大型の部品を使用する必要がなく、装置の小型化、軽量化及びコストダウンを図ることができる。また、アーム４５の長さを適宜決定することで、装置の大型化を抑制しつつ、モータ６０に対する負荷を低減させることができ、消費電力を低減することが可能となる。
【００２９】
なお、本発明におけるカム軸は実施例１で説明したカム軸４０の構成に限定されるものでなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更が可能である。また、上記の実施例では、連結シャフト５０に雄ねじ部５３を設け、モータ６０のロータ６１に雌ねじ部６２を設ける構成としたが、例えば連結シャフト５０に雌ねじ部を設け、モータ６０のロータ６１に雄ねじ部を設けても良いことは当然であり、アクチュエータによって連結シャフト５０を軸方向に移動できる構成であれば他の構成を採用しても構わない。また、雄ねじ部と雌ねじ部については、フリクションとバックラッシュの低減のため、ボールねじを使用しても構わない。さらに、アクチュエータとしては、モータの他、ソレノイドなどを用いることも可能であり、連結シャフト５０の水平方向の位置を２段階または多段階に切り換えるようにしても良い。
【００３０】
<実施例２>
次に実施例２として、本発明をＶ型内燃機関に適用した場合について説明する。図５には、本実施例に係るＶ型内燃機関６５の概略断面図を示す。ここでは、図３におけるシリンダブロック２０の代わりにＶ型シリンダブロック７０が設けられている。Ｖ型シリンダブロック７０が用いられた場合には、直列型のシリンダブロック２０が用いられた場合と比較して、カム軸９０を設ける位置を低くする必要がある。すなわち、連結シャフト１００の高さを実施例１と比較して低く設定する必要がある。従って、クランク軸８１の下側にシャフト部１０１を通す必要がある。
【００３１】
また、Ｖ型シリンダブロック７０が用いられた場合には、直列型のシリンダブロック２０が用いられた場合と比較して、カム軸９０間の距離を長くする必要があるので、シャフト部１０１の長さが長くなる。従って、本実施例においては図６に示すような、ベアリングキャップ１２０を利用することとした。図６（Ａ）にはベアリングキャップ１２０の斜視図を、図６（Ｂ）にはベアリングキャップ１２０の断面図を示す。ベアリングキャップ１２０は、図６に示すように４本のキャップボルト１３０をボルト孔１２１から挿入してクランク軸８１の下側から締め付けることでクランクケース８０に固定される。そして、クランク軸受部１２４によってクランク軸８１を回転可能に支持する。
【００３２】
本実施例におけるベアリングキャップ１２０の側面には連結シャフト１００のシャフト部１０１が摺動可能に支持されるシャフト支持孔１２２が設けられている。また、クランク軸受部１２４とシャフト支持孔１２２との間は、給油孔１２３で連通されており、クランク軸８１の回転運動の潤滑のために用いられたオイルがシャフト支持孔１２２に流入し、シャフト部１０１の摺動運動の潤滑に用いられるようになっている。
【００３３】
以上、説明したとおり、本実施例では、Ｖ型シリンダブロック７０を備えたＶ型の可変圧縮比内燃機関６５において、カム軸９０を回転駆動する機構として、カム軸９０に接続されたアーム９５と、２本のアーム９５の先端が回転可能に接続された連結シャフト１００とを備えることとした。そして、モータ１１０によって連結シャフト１００を水平方向に移動させ、この移動に連動させてアーム９５及びカム軸９０を揺動及び回転させることとした。
【００３４】
元来、Ｖ型可変圧縮比内燃機関においては、圧縮比を変更する機構を配置するスペースが少ないという不都合があったところ、本実施例においては、ウォームギアなどの大型の部品を使用する必要がなく、Ｖ型可変圧縮比内燃機関においても充分に圧縮比を変更する機構を配置することが可能となった。また、装置の軽量化及びコストダウンを図ることができるようになった。さらに本実施例では、連結シャフト１００のシャフト部１０１を、ベアリングキャップ１２０を用いて摺動可能に支持することとした。これにより、連結シャフト１００をクランク軸８１の下側に問題なく配置することが可能となり、また、シャフト部１０１の長さが長くなっても剛性を確保することができ、カム軸９０の安定した駆動が可能となる。
【００３５】
<実施例３>
次に実施例３として、シリンダ２２において発生する燃焼圧に起因する連結シャフト５０の移動を抑制する例について説明する。すなわち本実施例においては、燃焼圧が発生した際に連結シャフト５０が移動しようとする方向とは逆の方向に、連結シャフト５０を付勢手段によって付勢する。なお、本実施例においては、付勢手段以外の構成は図３に示したものと同様であるので、付勢手段以外の構成には図３と同じ符号を付するとともに説明を省略する。
【００３６】
ここで、図７に示すように、内燃機関１０の燃焼室においては燃焼行程において燃焼圧が発生するため、内燃機関１０全体としては周期的な燃焼圧が発生する。そして、燃焼圧が発生した際には、シリンダブロック２０がクランクケース３０に対して離反する方向に力が作用し、その力に起因して連結シャフト５０にも、シャフト部５１の軸方向（長手方向）に移動させようとする力が作用する。その場合、雄ねじ部５３及びモータ６０の雌ねじ部６２におけるねじのピッチによっては、連結シャフト５０を移動させようとする力にモータ６０の保持力が負けてしまい、モータ６０のロータ６１が回転するとともに連結シャフト５０が移動し、圧縮比が変動してしまうおそれがある。
【００３７】
このような不都合に対し、本実施例においては図８に示すように、連結シャフト５０におけるモータ６０と反対側に付勢手段としての圧縮バネ５５を設置し、圧縮バネ５５によって、連結シャフト５０を、燃焼圧によって連結シャフト５０が移動しようとする方向とは逆側に付勢することとした。
【００３８】
ここで、燃焼圧の実行値は、燃焼圧をＰとすると以下の式（１）で表すことができる。
【数１】
2010138774.tif 000003
図７には、４気筒内燃機関の場合の実行値について太破線で示す。
【００３９】
また、本実施例においては、調整ねじ５６を設けることにより、圧縮バネ５５により連結シャフト５０に作用させる付勢力を調整可能とした。そして、圧縮バネ５５による付勢力は、上述の燃焼圧の実効値の１／２とした。そうすることにより、燃焼圧が作用している期間と、燃焼圧が作用していない期間とにおいて連結シャフト５０に作用する力をエネルギー的にバランスさせることができ、連結シャフト５０に過度な力が作用することを抑制できる。これにより、周期的な燃焼圧によって圧縮比が変動することをより確実に抑制できる。
【００４０】
なお、上記の実施例では圧縮バネ５５による付勢力は燃焼圧の実効値の１／２としたが、この値は飽くまで最適値である。連結シャフト５０に過度な力が作用して、連結シャフト５０が燃焼圧によって移動することを抑制できる付勢力であれば、付勢力を他の値に設定しても構わない。また、雄ねじ部５３及びモータ６０の雌ねじ部６２におけるねじのピッチを、燃焼圧に起因して連結シャフト５０の軸方向（長手方向）に作用する力では動かないような値に設定することで、本実施例の目的を達成してもよいことはもちろんである。
【００４１】
<実施例４>
次に、本発明においてカム軸を回転させるため機構の他の例について説明する。図９には本実施例におけるカム軸１４０及び連結シャフト１５０について示す。カム軸１４０は、回転軸としての軸部１４１に、回転軸に対して偏心した軸を有する円柱状のカム部１４２が設けられて構成されている。カム軸１４０には、概略扇状の形状を有し、扇の円弧部にピニオン歯１４５ａを有する扇状ピニオン部材１４５が固定されている。一方、連結シャフト１５０のシャフト部１５１には２個のカム軸１４０と同一間隔で２箇所のラック部１５２が設けられている。このラック部１５２にはラック歯１５２ａが形成されている。そして、扇状ピニオン部材１４５のピニオン歯１４５ａとラック部材１５２のラック歯１５２ａとが噛み合うようになっている。
【００４２】
この状態で、シャフト部１５１が図中水平方向に移動した場合には、２箇所のラック部１５２が水平移動して２個の扇状ピニオン部材１４５を揺動させる。このことにより、カム軸１４０が回転し、クランクケースに対してシリンダブロックをシリンダの軸方向に相対移動させることができる。なお、本実施例において扇状ピニオン部材１４５は揺動部に相当する。
【００４３】
<実施例５>
次に、本発明においてカム軸を回転させるための機構のさらに他の例について説明する。図１０には本実施例におけるカム軸１６０及び連結シャフト１７０について示す。カム軸１６０は、回転軸としての軸部１６１に、回転軸に対して偏心した軸を有する円柱状のカム部１６２が設けられることで構成されている。カム軸１６０には、概略円板状の形状を有し、円板の円弧の一部に切り欠き１６５ａを有する円板状部材１６５が固定されている。一方、連結シャフト１７０のシャフト部１７１には２個のカム軸１６０と同一間隔で２箇所の接続部１７２が設けられている。この接続部１７２には突起１７２ａが、図中上方（カム軸１６０の方向）に延びるように設けられている。また、突起１７２ａの先端には駆動ピン１７２ｂが図中紙面に垂直方向に設けられている。
【００４４】
この駆動ピン１７２ｂが切り欠き１６５ａに侵入することで、接続部１７２と、円板状部材１６５とが回転可能に接続されている。
【００４５】
この状態で、シャフト部１７１が図中水平方向に移動した場合には、２箇所の接続部１７２が水平移動し、２個の円板状部材１６５を揺動させる。このことにより、カム軸１６０が回転し、クランクケースに対してシリンダブロックをシリンダの軸方向に相対移動させることができる。本実施例において円板状部材１６５は揺動部に相当する。
【００４６】
<実施例６>
次に、本発明においてカム軸を回転させるための機構のさらに他の例について説明する。図１１には本実施例におけるカム軸１８０及び連結シャフト１９０について示す。カム軸１８０は、回転軸としての軸部１８１に、回転軸に対して偏心した軸を有する円柱状のカム部１８２が設けられることで構成されている。カム軸１８０には、概略円板状の形状
を有する円板状部材１８４が固定されている。一方、連結シャフト１９０のシャフト部１９１には２個のカム軸１８０と同一間隔で２箇所の接続部１９２が設けられている。この接続部１９２と円板状部材１８４とには、連結ピン１８５ａ及び１８５ｂによって連結バー１８５が、回転可能に接続されている。これにより、接続部１９２と円板状部材１８４とが連動して動くようになっている。
【００４７】
この状態で、シャフト部１９１が図中水平方向に移動した場合には、２箇所の接続部１９２及び連結ピン１８５ｂが水平移動する。そうすると、連結バー１８５の連結ピン１８５ａは円弧状の軌道上を移動するとともに、円板状部材１８４は揺動する。このことにより、カム軸１８０が回転し、クランクケースに対してシリンダブロックをシリンダの軸方向に相対移動させることができる。本実施例において円板状部材１８４は揺動部に相当する。
【００４８】
なお、上記の実施例においては揺動部に相当する部材は全て、カム軸の軸方向と垂直方向に延びるように設けられた例について説明したが、揺動部に相当する部材は、必ずしもカム軸の軸方向と垂直方向に延びている必要はなく、カム軸の軸方向と垂直な方向に対して傾斜した方向に延びるように設けられてもよいことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例に係る可変圧縮比内燃機関の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１に係るカム軸の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例１に係る可変圧縮比内燃機関の概略を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る可変圧縮比内燃機関の連結シャフトの位置と圧縮比との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る可変圧縮比内燃機関の概略を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るベアリングキャップについて説明するための図である。
【図７】本発明の実施例３に係る可変圧縮比内燃機関における燃焼圧のグラフである。
【図８】本発明の実施例３に係る可変圧縮比内燃機関の概略を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例４において、カム軸を回転させるための機構を示す図である。
【図１０】本発明の実施例５において、カム軸を回転させるための機構を示す図である。
【図１１】本発明の実施例６において、カム軸を回転させるための機構を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０、６５・・・可変圧縮比内燃機関
２０、７０・・・シリンダブロック
２１・・・カム支持部材
２２・・・シリンダ
３０、８０・・・クランクケース
３１、８１・・・クランク軸
３３・・・軸受孔
４０、９０、１４０、１６０、１８０・・・カム軸
４１、９１、１４１、１６１、１８１・・・軸部
４２、９２、１４２、１６２、１８２・・・カム部
４４・・・アーム接続部
４５、９５・・・アーム
４５ａ・・・長孔
５０、１００、１５０、１７０、１９０・・・連結シャフト
５１、１０１、１５１、１７１、１９１・・・シャフト部
５２、１０２、１７２、１９２・・・接続部
５２ａ・・・ピン
５３・・・雄ねじ部
５５・・・圧縮バネ
５６・・・調整ねじ
６０、１１０・・・モータ
６１・・・ロータ
６２・・・雌ねじ部
１２０・・・ベアリングキャップ
１２１・・・ボルト孔
１２２・・・シャフト支持孔
１２３・・・給油孔
１２４・・・クランク軸受部
１３０・・・キャップボルト
１４５・・・扇状ピニオン部材
１５２・・・ラック部
１６５・・・円板状部材
１８４・・・円板状部材
１８５・・・連結バー
【図１】
2010138774.tif 000004
【図２】
2010138774.tif 000005
【図３】
2010138774.tif 000006
【図４】
2010138774.tif 000007
【図５】
2010138774.tif 000008
【図６】
2010138774.tif 000009
【図７】
2010138774.tif 000010
【図８】
2010138774.tif 000011
【図９】
2010138774.tif 000012
【図１０】
2010138774.tif 000013
【図１１】
2010138774.tif 000014