(57)【要約】【課題】シリンダボアの変形を抑制する内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関は、シリンダボア６１を有するシリンダブロック本体６２を含むシリンダブロック２と、シリンダブロック本体６２の上面に配置されているシリンダヘッドとを備える。シリンダヘッドは、ヘッドボルトによりシリンダブロック本体６２に固定されている。シリンダブロック２は、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂから突出するように形成されているリブ部６５ａ，６５ｂを含む。リブ部６５ａ，６５ｂは、シリンダブロック本体６２のシリンダボア６１を囲むように線状に形成され、内部にオイルが流通するオイル通路を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを支持するシリンダブロックと、
シリンダブロックの上面に配置されているシリンダヘッドとを備え、
シリンダブロックは、ピストンが配置される穴部を有するシリンダブロック本体と、シリンダブロック本体の下面から突出するように形成されているリブ部とを含み、
シリンダヘッドは、締結部材によりシリンダブロック本体に固定されており、
リブ部は、前記穴部を囲むように線状に形成され、内部にオイルが流通するオイル通路を有する、内燃機関。
【請求項２】
シリンダブロックの下側に配置され、クランクケースを含む支持構造物と、
支持構造物に対してシリンダブロックを相対移動させる圧縮比可変機構とを備え、
圧縮比可変機構は、シリンダブロックの幅方向の端部においてシリンダブロックを支持している、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
リブ部に形成されているオイル通路からシリンダブロック本体の穴部の内部に向かってオイルを噴射する噴射手段を備える、請求項１または２に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の機関本体は、ピストンを支持するためのシリンダブロックを備える。シリンダブロックには、シリンダボアと称される穴部が形成され、シリンダボアの内部にピストンが配置される。シリンダボアの内部には、ピストンの他にピストンを支持するためのコネクティングロッドなどが配置される。
【０００３】
従来の技術においては、シリンダボアの内部に配置される部材同士の潤滑やピストンの冷却等のために、シリンダボアの内部にオイルを供給することが知られている。例えば、シリンダブロックに配置されたオイルジェット管にオイルを供給し、オイルジェット管からシリンダボアの内部にオイルを噴射する装置が知られている（例えば、特開２０１０−２３６４３８号公報および特開平５−３２１６２７号公報参照）。また、特開平５−３２１６２７号公報においては、シリンダブロックの内部にメインオイルギャラリを形成し、メインオイルギャラリからシリンダブロックの内部にオイルを供給することが開示されている。
【０００４】
シリンダボアの内部にオイルを供給する装置としては、シリンダブロックの外部に配置されたオイルジェット管を用いてオイルを供給する装置の他に、シリンダブロックの内部に形成されたオイルギャラリからシリンダボアの内部に連通するオイル通路をシリンダブロックの内部に形成し、オイル通路から直接的にシリンダボアの内部にオイルを噴出する装置が知られている（実開平３−５９２６号公報参照）。
【０００５】
ところで、燃焼室では、空気および燃料の混合気が圧縮された状態で点火される。混合気を圧縮するときの圧縮比は、出力されるトルクおよび燃料消費量に影響を与えることが知られている。従来の技術においては、運転期間中に圧縮比を変更することができる圧縮比可変機構を備える内燃機関が知られている。
【０００６】
特開２００９−０３０５０８号公報において、クランクケースに対してシリンダブロックが移動する圧縮機可変機構を備える内燃機関が開示されている。この公報には、クランクケースにオイル通路を形成し、オイルジェットによりオイル通路からシリンダボアの内部にオイルを供給する装置が開示されている。また、特開２００５−０９０２７０号公報には、クランクケースに対してシリンダブロックが移動する圧縮機可変機構を備える内燃機関において、偏心軸および偏心軸を駆動するウォームとウォームホイールとの噛合い部にオイルを分割して供給する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２３６４３８号公報
【特許文献２】特開平５−３２１６２７号公報
【特許文献３】実開平３−５９２６号公報
【特許文献４】特開２００９−０３０５０８号公報
【特許文献５】特開２００５−０９０２７０号公報
【特許文献６】特開２００８−０８８９３６号公報
【特許文献７】特開２００８−０２５３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内燃機関の機関本体に配置されるシリンダブロックの上側には、シリンダヘッドが固定される。シリンダヘッドには、たとえば吸気弁や排気弁等の開閉弁およびこれらの開閉弁の駆動機構が配置されている。シリンダヘッドは、ヘッドボルト等によりシリンダブロックに固定される。
【０００９】
シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するヘッドボルトは、シリンダブロックの周辺部に配置される。たとえば、ヘッドボルトは、シリンダボアの周りの領域に配置される。シリンダヘッドをシリンダブロックに固定する場合にヘッドボルトを所定の力により締め付けるために、ヘッドボルトの軸力が作用して、シリンダブロックの周辺部にはシリンダヘッドに向かう方向に力が作用する。一方で、シリンダブロックの中央部は、シリンダヘッドにより押圧される。
【００１０】
このように、シリンダブロックは、中央部がシリンダヘッドに押圧されている一方で、周辺部がシリンダヘッドに引っ張られるために、下面が反り返るような力が作用する。シリンダブロックの下面が反り返るような力が作用することにより、シリンダブロックの内部においては組み付け時の歪みが発生し、シリンダボアが変形する虞がある。シリンダボアが変形すると、シリンダボア内でピストンが往復運動するときの抵抗が大きくなり、燃料消費量が増加するという問題が生じる。
【００１１】
上記の実開平３−５９２６号公報に開示されている内燃機関では、シリンダブロックの内部にオイルギャラリを形成している。オイルギャラリからオイルジェット装置を用いてシリンダボアの内部にオイルを供給している。このオイルギャラリは、シリンダブロックの内部に形成された空洞により構成されている。ところが、シリンダブロックの内部に空洞を設けるために、シリンダブロックの剛性が低下し、シリンダボアが変形しやすくなる虞がある。
【００１２】
本発明は、シリンダブロックに形成された穴部の変形を抑制する内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の内燃機関は、ピストンを支持するシリンダブロックと、シリンダブロックの上面に配置されているシリンダヘッドとを備える。シリンダブロックは、ピストンが配置される穴部を有するシリンダブロック本体と、シリンダブロック本体の下面から突出するように形成されているリブ部とを含み、シリンダヘッドは、締結部材によりシリンダブロック本体に固定されており、リブ部は、シリンダブロック本体の穴部を囲むように線状に形成され、内部にオイルが流通するオイル通路を有する。
【００１４】
上記発明においては、シリンダブロックの下側に配置され、クランクケースを含む支持構造物と、支持構造物に対してシリンダブロックを相対移動させる圧縮比可変機構とを備え、圧縮比可変機構は、シリンダブロックの幅方向の端部においてシリンダブロックを支持することができる。
【００１５】
上記発明においては、リブ部に形成されているオイル通路からシリンダブロック本体の穴部の内部に向かってオイルを噴射する噴射手段を備えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、シリンダブロックに形成された穴部の変形を抑制する内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態における内燃機関の概略図である。
【図２】実施の形態における圧縮比可変機構の概略分解斜視図である。
【図３】実施の形態の内燃機関において、機械圧縮比が高圧縮比の時のシリンダブロックおよびクランクケースの部分の概略断面図である。
【図４】実施の形態の内燃機関において、機械圧縮比が低圧縮比の時のシリンダブロックおよびクランクケースの部分の概略断面図である。
【図５】実施の形態における第１のシリンダブロックを上側から見たときの概略斜視図である。
【図６】実施の形態における第１のシリンダブロックを下側から見たときの概略斜視図である。
【図７】図５および図６におけるＡ−Ａ線に沿って切断したときのシリンダブロックおよびシリンダヘッドの概略断面図である。
【図８】実施の形態における第２のシリンダブロックを下側から見たときの概略斜視図である。
【図９】実施の形態における第３のシリンダブロックのリブ部の拡大概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図９を参照して、実施の形態における内燃機関について説明する。本実施の形態においては、車両に配置されている内燃機関を例に取り上げて説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態における内燃機関の概略図である。本実施の形態における内燃機関は、火花点火式である。内燃機関は、機関本体１を備える。機関本体１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド４とを含む。シリンダブロック２の内部には、ピストン３が配置されている。ピストン３は、シリンダブロック２に支持されて往復運動する。
【００２０】
燃焼室５は、それぞれの気筒ごとに形成されている。燃焼室５には、機関吸気通路および機関排気通路が接続されている。機関吸気通路は、燃焼室５に空気または燃料と空気との混合気を供給するための通路である。機関排気通路は、燃料の燃焼により生じた排気を燃焼室５から排出するための通路である。
【００２１】
シリンダヘッド４には、吸気ポート７および排気ポート９が形成されている。吸気弁６は吸気ポート７の端部に配置され、燃焼室５に連通する機関吸気通路を開閉可能に形成されている。排気弁８は、排気ポート９の端部に配置され、燃焼室５に連通する機関排気通路を開閉可能に形成されている。シリンダヘッド４には、点火装置としての点火プラグ１０が固定されている。点火プラグ１０は、燃焼室５にて燃料を点火するように形成されている。
【００２２】
本実施の形態における内燃機関は、燃焼室５に燃料を供給するための燃料噴射弁１１を備える。本実施の形態における燃料噴射弁１１は、吸気ポート７に燃料を噴射するように配置されている。燃料噴射弁１１は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２９を介して燃料タンク２８に接続されている。燃料タンク２８内に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ２９によって燃料噴射弁１１に供給される。
【００２３】
各気筒の吸気ポート７は、対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結されている。サージタンク１４は、吸気ダクト１５を介してエアクリーナ（図示せず）に連結されている。吸気ダクト１５の内部には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１６が配置されている。吸気ダクト１５の内部には、ステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置されている。一方、各気筒の排気ポート９は、対応する排気枝管１９に連結されている。排気枝管１９は、排気処理装置２１に連結されている。本実施の形態における排気処理装置２１は、三元触媒２０を含む。排気処理装置２１は、排気管２２に接続されている。
【００２４】
本実施の形態における内燃機関は、電子制御ユニット３１を備える。本実施の形態における電子制御ユニット３１は、デジタルコンピュータを含む。電子制御ユニット３１は、双方向バス３２を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３４、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３５、入力ポート３６および出力ポート３７を含む。
【００２５】
エアフローメータ１６の出力信号は、対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。アクセルペダル４０には、負荷センサ４１が接続されている。負荷センサ４１は、アクセルペダル４０の踏込量に比例した出力電圧を発生する。この出力電圧は、対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
【００２６】
クランク角センサ４２は、クランクシャフトが、例えば所定の角度を回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスは入力ポート３６に入力される。クランク角センサ４２の出力により、機関回転数を検出することができる。また、クランク角センサ４２の出力により、クランク角度を検出することができる。機関排気通路において、排気処理装置２１の下流には、排気処理装置２１の温度を検出する温度検出器としての温度センサ４３が配置されている。温度センサ４３の出力は、対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。
【００２７】
電子制御ユニット３１の出力ポート３７は、それぞれの対応する駆動回路３９を介して燃料噴射弁１１および点火プラグ１０に接続されている。本実施の形態における電子制御ユニット３１は、燃料噴射制御や点火制御を行うように形成されている。すなわち、燃料を噴射する時期および燃料の噴射量が電子制御ユニット３１により制御される。更に点火プラグ１０の点火時期が電子制御ユニット３１により制御されている。また、出力ポート３７は、対応する駆動回路３９を介して、スロットル弁１８を駆動するステップモータ１７および燃料ポンプ２９に接続されている。これらの機器は、電子制御ユニット３１により制御されている。
【００２８】
吸気弁６は、吸気カム５１が回転することにより開閉するように形成されている。排気弁８は、排気カム５２が回転するようことにより開閉するように形成されている。本実施の形態における内燃機関は、可変動弁機構を備える。可変動弁機構は、吸気弁６の開閉時期を変更する可変バルブタイミング装置５３を含む。本実施の形態における可変バルブタイミング装置５３は、吸気カム５１の回転軸に接続されている。可変バルブタイミング装置５３は、電子制御ユニット３１により制御されている。
【００２９】
本実施の形態における内燃機関は、圧縮比可変機構を備える。本発明においては、ピストンが圧縮上死点に達したときにピストンの冠面とシリンダヘッドとに囲まれる気筒内の空間を燃焼室と称する。内燃機関の圧縮比は、燃焼室の容積等に依存して定まる。本実施の形態における圧縮比可変機構は、燃焼室の容積を変更することにより圧縮比を変更するように形成されている。燃焼室における実際の圧縮比である実圧縮比は、（実圧縮比）＝（燃焼室の容積＋吸気弁が閉じている期間にピストンが移動する容積）／（燃焼室の容積）で示される。
【００３０】
図２は、本実施の形態における内燃機関の圧縮比可変機構の分解斜視図である。図３は、内燃機関の燃焼室の部分の第１の概略断面図である。図３は、圧縮比可変機構により高圧縮比になったときの概略図である。本実施の形態における内燃機関は、クランクケース７９を含む支持構造物と、支持構造物の上側に配置されているシリンダブロック２とが互いに相対移動する。本実施の形態における支持構造物は、圧縮比可変機構を介してシリンダブロック２を支持している。また、本実施の形態における支持構造物は、クランクシャフトを支持している。
【００３１】
図２および図３を参照して、シリンダブロック２の両側の側壁の下方には複数個の突出部８０が形成されている。突出部８０には、断面形状が円形のカム挿入孔８１が形成されている。クランクケース７９の上壁には、複数個の突出部８２が形成されている。突出部８２には、断面形状が円形のカム挿入孔８３が形成されている。クランクケース７９の突出部８２は、シリンダブロック２の突出部８０同士の間に嵌合する。
【００３２】
本実施の形態における圧縮比可変機構は、シリンダブロックの支持軸としての一対のカムシャフト８４，８５を含む。カムシャフト８４，８５には、それぞれのカム挿入孔８３内に回転可能に挿入される円形カム８８が配置されている。円形カム８８は各カムシャフト８４，８５の回転軸線と同軸状に配置されている。一方で、それぞれの円形カム８８の両側には、カムシャフト８４，８５の回転軸線に対して偏心して配置された偏心軸８７が延びている。この偏心軸８７上には、別の円形カム８６が偏心して回転可能に取付けられている。これらの円形カム８６は円形カム８８の両側に配置されている。円形カム８６は対応するカム挿入孔８１内に回転可能に挿入されている。
【００３３】
圧縮比可変機構は、モータ８９を含む。モータ８９の回転軸９０には、螺旋方向が互いに逆向きの２つのウォームギヤ９１，９２が取付けられている。それぞれのカムシャフト８４，８５の端部には、歯車９３，９４が固定されている。歯車９３，９４は、ウォームギヤ９１，９２と噛み合うように配置されている。モータ８９が回転軸９０を回転させることにより、カムシャフト８４，８５を、互いに反対方向に回転させることができる。
【００３４】
図３を参照して、それぞれのカムシャフト８４，８５上に配置された円形カム８８を、矢印９７に示すように互いに反対方向に回転させると、偏心軸８７が円形カム８８の上端に向けて移動する。円形カム８６は、カム挿入孔８１内において、矢印９６に示すように円形カム８８と反対方向に回転する。
【００３５】
図４に、本実施の形態における内燃機関の燃焼室の部分の第２の概略断面図を示す。図４は、圧縮比可変機構により低圧縮比になったときの概略図である。図４に示されるように偏心軸８７が円形カム８８の上端まで移動すると、円形カム８８の中心軸が偏心軸８７よりも下方に移動する。図３および図４を参照して、クランクケース７９とシリンダブロック２との相対位置は、円形カム８６の中心軸と円形カム８８の中心軸との距離によって定まる。円形カム８６の中心軸と円形カム８８の中心軸との距離が大きくなるほどシリンダブロック２はクランクケース７９から離れる。矢印９８に示すようにシリンダブロック２がクランクケース７９から離れるほど、ピストン３が圧縮上死点に達したときの燃焼室５の容積が大きくなる。
【００３６】
本実施の形態における圧縮比可変機構は、クランクケース７９に対してシリンダブロック２が相対的に移動することにより、燃焼室５の容積が可変に形成されている。本実施の形態においては、下死点から上死点までのピストンの行程容積と燃焼室の容積のみから定まる圧縮比を機械圧縮比と言う。図３ではピストン３が圧縮上死点に到達しており、燃焼室５の容積が小さくなっている。吸入空気量が常時一定の場合には圧縮比が高くなる。この状態は、機械圧縮比が高い状態である。これに対して、図４ではピストン３が圧縮上死点に到達しており、燃焼室５の容積が大きくなっている。吸入空気量が常時一定の場合には圧縮比が低くなる。この状態は、機械圧縮比が低い状態である。このように、本実施の形態における内燃機関は、運転期間中に圧縮比を変更することができる。たとえば、内燃機関の運転状態に応じて、圧縮比可変機構により圧縮比を変更することができる。
【００３７】
本実施の形態における圧縮比可変機構は、回転軸を偏心させた円形カムを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相対的に移動させているが、この形態に限られず、任意の機構により機械圧縮比を変更できる圧縮比可変機構を採用することができる。
【００３８】
内燃機関は、一般的に機関負荷が低いほど熱効率が悪くなる。従って、内燃機関の運転時における熱効率を向上させるためには、負荷が低いときの熱効率を向上させることが好ましい。本実施の形態における圧縮比可変機構にて圧縮比を高くすることにより熱効率を向上させることができる。特に、圧縮比を高くすると、ピストンが上死点から下死点に向かうときの膨張比が大きくなるために熱効率が向上する。ところが、圧縮比可変機構により圧縮比を上昇させると、所定の圧縮比でノッキング等の異常燃焼が発現する。
【００３９】
本実施の形態における内燃機関は、可変動弁機構としての可変バルブタイミング装置を備え、吸気弁の開閉時期が可変に形成されている。吸気弁を閉じる時期を遅くすることにより、燃焼室に流入する空気量を少なくすることができる。すなわち、吸気弁を閉じる時期を遅くすることにより、燃焼室において混合気が圧縮される時の実圧縮比を小さくすることができる。
【００４０】
本実施の形態の内燃機関では、低負荷のときには圧縮比可変機構により機械的な圧縮比が高くなるように制御している。すなわち、ピストンが圧縮上死点に到達したときの燃焼室の容積が小さくなるように制御している。一方で、可変動弁機構により吸気弁を閉じる時期を遅くし、実圧縮比が高くなり過ぎない様に制御して、ノッキング等の発生を抑制することができる。吸気弁を閉じる時期を遅くしても膨張比は大きくなったままであるために、熱効率の向上を図ることができる。このように、本実施の形態における内燃機関は、燃焼室における実際の圧縮比を異常燃焼の発現する圧縮比未満に維持しながら、膨張比を大きくして熱効率を向上させることができる。
【００４１】
図５に、本実施の形態における第１のシリンダブロックを上側から見たときの概略斜視図を示す。本実施の形態におけるシリンダブロック２は、シリンダブロック本体６２を含む。シリンダブロック本体６２には、ピストン３を内部に配置する穴部としてのシリンダボア６１が形成されている。本実施の形態における内燃機関は、複数の気筒を有し、複数のシリンダボア６１が形成されている。
【００４２】
シリンダブロック本体６２の周辺部には、シリンダヘッド４をシリンダブロック本体６２に固定するヘッドボルトを挿入するためのボルト挿入穴６３が形成されている。ボルト挿入穴６３は、シリンダボア６１の周りに形成されている。また、本実施の形態におけるボルト挿入穴６３は、シリンダブロック本体６２の上面６２ａの周辺部のうち、シリンダボア６１同士の間の領域に形成されている。
【００４３】
図６に、本実施の形態における第１のシリンダブロックを下側から見たときの概略斜視図を示す。図７に、図５および図６におけるＡ−Ａ線に沿ってシリンダブロックを切断したときの概略断面図を示す。図７は、図示しないガスケットを介して、シリンダヘッドがシリンダブロックに固定されているときの概略断面図である。
【００４４】
図５から図７を参照して、本実施の形態におけるシリンダブロック本体６２は、上面６２ａおよび下面６２ｂを有する。本実施の形態における上面６２ａおよび下面６２ｂは、平面状に形成されている。本実施の形態におけるシリンダボア６１は、シリンダブロック本体６２の上面６２ａから下面６２ｂまで貫通している。
【００４５】
ヘッドボルト６４を挿入するためのボルト挿入穴６３は、シリンダブロック本体６２の上面６２ａから下面６２ｂに向かって、シリンダブロック本体６２の途中まで形成されている。すなわち、本実施の形態におけるボルト挿入穴６３は有底であり、所定の深さで形成されている。
【００４６】
本実施の形態のシリンダブロック２は、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂから突出するように形成されているリブ部６５ａ，６５ｂを有する。リブ部６５ａ，６５ｂは、線状に延びる様に形成されている。リブ部６５ａは、複数の気筒が並ぶ方向に垂直な方向に延びるように形成されている。リブ部６５ｂは、複数の気筒が並ぶ方向と平行に延びるように形成されている。複数のリブ部６５ａのうち、一部のリブ部６５ａは、シリンダボア６１同士の間に配置され、その他のリブ部６５ａは、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂにおいて端部に形成されている。リブ部６５ｂは、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂにおいて端部に形成されている。このように、リブ部６５ａ，６５ｂは、シリンダボア６１を囲むように形成されている。
【００４７】
本実施の形態におけるリブ部６５ａ，６５ｂは、シリンダブロック本体６２と一体的に形成されている。リブ部６５ａ，６５ｂとしては、この形態に限られず、リブ部が別部材として形成され、シリンダブロック本体６２に固定されていても構わない。
【００４８】
本実施の形態におけるリブ部６５ａ，６５ｂは、内部にオイルが流通するオイル通路６６を有する。図６および図７を参照して、オイル通路６６は、リブ部６５ａ，６５ｂが延びる方向に沿って形成されている。それぞれリブ部６５ａ，６５ｂの内部には、オイルが流通する。リブ部６５ａ，６５ｂには、オイル供給部６７が接続されている。オイル供給部６７は、内部にオイルが流通するオイル通路６６を有する。オイル供給部６７は、リブ部６５ａ，６５ｂからカムシャフト８４，８５の支持部である突出部８０に向かって延びている。また、リブ部６５ａ，６５ｂの内部を流通するオイルを突出部８０のカム挿入孔８１の内部に供給するように形成されている。
【００４９】
本実施の形態における内燃機関は、機関本体１の各部位にオイルを供給するオイル供給装置を含む。オイル供給装置は、クランクケース７９の底部に配置されているオイルパンに貯留するオイルをオイルポンプにより機関本体１の各部材に供給する。オイル供給装置は、オイル通路６６にオイルを供給する。オイルは、例えば、オイルポンプによりクランクケース７９の壁部に形成されたメインオイルギャラリに供給される。オイルは、メインオイルギャラリからシリンダヘッド４に供給され、シリンダヘッド４の内部のオイル通路およびシリンダブロック２の内部に形成されたオイル通路を通って、リブ部６５ａ，６５ｂ内部のオイル通路６６に供給される。リブ部６５ａ，６５ｂの内部のオイル通路６６に供給されたオイルは、矢印１０４に示すようにシリンダブロック２を支持する突出部８０の内部に供給される。オイルは、支持軸としてのカムシャフト８４，８５とカム挿入孔８１との摺動部分に供給される。更には、カムシャフト８４，８５の内部に油路を形成し、クランクケース７９の突出部８２のカム挿入孔８３とカムシャフト８４，８５との摺動部分にオイルを供給しても構わない。
【００５０】
シリンダヘッド４は、締結部材としてのヘッドボルト６４によりシリンダブロック２に固定される。ヘッドボルト６４は、シリンダボア６１が配置されている領域を避けて配置されている。本実施の形態におけるヘッドボルト６４は、シリンダブロック本体６２の幅方向の端部に配置されている。すなわち、ヘッドボルト６４は、シリンダボア６１が並ぶ方向と垂直な方向における端部に配置されている。本実施の形態におけるリブ部６５ａ，６５ｂは、ヘッドボルト６４の軸線の延長上に配置されている。すなわち、ヘッドボルト６４の真下にリブ部６５ａ，６５ｂが配置されている。また、本実施の形態においては、幅方向に対向するヘッドボルト６４同士を接続したときの直線の真下にリブ部６５ａが延びている。すなわち、ヘッドボルト６４の真下にリブ部６５ａの両側の端部が配置されている。なお、締結部材としては、ヘッドボルトに限られず、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定する任意の部材を採用することができる。
【００５１】
ヘッドボルト６４を締め付けることにより、シリンダブロック本体６２は、矢印１０２に示すように、幅方向の端部がシリンダヘッド４に引かれる向きに力が作用する。一方で、ヘッドボルト６４同士の間の領域、すなわち、シリンダブロック本体６２の幅方向の中央部においては、矢印１０３に示すように、シリンダヘッド４に押圧される向きに力が作用する。シリンダブロック本体６２の幅方向において、中央部と周辺部とでは互いに逆向きの力が作用する。このために、シリンダブロック本体６２には、矢印１０１に示すように、下面６２ｂが反り返るように力が作用する。
【００５２】
本実施の形態の内燃機関においては、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂにリブ部６５ａ，６５ｂが形成されていることにより、シリンダブロック本体６２の剛性が大きくなる。このために、シリンダブロック本体６２の変形を抑制し、シリンダボア６１の変形を抑制することができる。更に、シリンダボア６１が変形し、ピストン３とシリンダボア６１との摺動特性が悪化して、燃料消費量が増加することを抑制できる。
【００５３】
特に、シリンダブロック本体６２のシリンダボア６１同士の間の領域では、肉厚が小さく断面係数が小さい。しかしながら、本実施の形態のように、シリンダボア６１同士の間に、リブ部６５ａを設けることにより、シリンダボア６１同士の間の断面係数を大きくすることができて、シリンダボア６１の変形を効果的に抑制することができる。また、シリンダブロック本体６２の幅方向に対向するヘッドボルト６４同士を接続したときの直線の真下にリブ部６５ａが延びているために、ヘッドボルト６４の軸力に対する反力を効果的に提供し、シリンダブロック本体６２の変形を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の圧縮比可変機構は、クランクケース７９に対してシリンダブロック２を相対的に移動させる（図３および図４参照）。シリンダブロック２を支持する支持軸は、シリンダブロック本体６２の幅方向の端部に配置されている。すなわち、シリンダブロック２を支持するカムシャフト８４，８５は、シリンダブロック本体６２の幅方向の端部に配置されている。このために、クランクケース７９に対してシリンダブロック本体６２を相対移動させるときに、ヘッドボルト６４の締め付けによる応力に加えて、シリンダブロック本体６２の下面６２ｂが反る向きに応力が発生し、シリンダブロック本体６２が変形しやすくなる。このために、クランクケース７９に対してシリンダブロック２が移動する圧縮比可変機構を備える内燃機関では、シリンダブロック本体６２の変形を抑制する効果が顕著になる。
【００５５】
また、本実施の形態においては、リブ部６５ａ，６５ｂの内部にオイル通路６６が形成されている。このために、シリンダブロック本体６２の内部にオイル通路を形成することを回避できる。内燃機関の比較例としてシリンダブロック本体６２の内部にオイル通路を形成した場合には、シリンダブロック本体の剛性が低下し、シリンダボアが変形する虞がある。これに対して、本実施の形態においては、リブ部６５ａ，６５ｂの内部にオイル通路６６が形成されているために、シリンダブロック２の剛性を高く維持し、シリンダボア６１の変形を抑制することができる。
【００５６】
また、内燃機関の比較例としては、シリンダボア同士の間にスリット部や溝部を形成することにより、シリンダブロック本体の変形をスリット部等で吸収し、シリンダボアの変形を抑制することができる。しかしながら、この場合には、スリット部等が変形するために、圧縮比可変機構の駆動軸を支持する部分の変形量が増加する。図３および図４を参照して、たとえば、支持軸のハウジングであるシリンダブロック２の突出部８０の変形量が増加する。または、シリンダブロック２が移動する方向に生じるピッチングの量が増加する場合がある。これに対して、本実施の形態におけるシリンダブロック２では、リブ部６５ａ，６５ｂを形成することによりシリンダブロック本体６２の剛性が高くなり、圧縮比可変機構の駆動軸を支持する部分の変形を抑制したり、ピッチングの量を抑制したりすることができる。
【００５７】
また、本実施の形態のようにシリンダブロック２のリブ部６５ａ，６５ｂにオイル通路６６を形成することにより、シリンダブロック２におけるオイル通路を集約することができる。例えば、圧縮比可変機構の偏心軸を有するカムシャフト８４，８５にオイルを供給する場合に、リブ部６５ａ，６５ｂのオイル通路６６からカムシャフト８４，８５にオイルを供給することができる。また、後述するように、リブ部６５ａ，６５ｂのオイル通路６６からシリンダボア６１の内部にオイルを供給することができる。このように、リブ部６５ａ，６５ｂのオイル通路６６からシリンダブロック２の各所にオイルを供給することができる。
【００５８】
図８に、本実施の形態における第２のシリンダブロックを下側から見たときの概略斜視図を示す。第２のシリンダブロック２においては、リブ部６５ａ，６５ｂに形成されているオイル通路６６からシリンダブロック本体６２のシリンダボア６１の内部に向かってオイルを噴射する噴射手段が配置されている。第２のシリンダブロック２には、オイル通路６６からシリンダボア６１の内部にオイルを供給するオイル噴射管７０が配置されている。
【００５９】
本実施の形態におけるオイル噴射管７０は、予め定められた圧力以上でオイルを噴射するように形成されている。オイル噴射管７０は、棒状に延びて噴出口がシリンダボア６１の内部に向かうように形成されている。オイル噴射管７０は、リブ部６５ａの内部のオイル通路６６に接続されている。オイルは、矢印１０５に示すように、オイル通路６６を通じてオイル噴射管７０に供給される。オイル噴射管７０からオイルを噴射することにより、シリンダボア６１の内部にオイルを供給することができる。または、ピストン３に向かってオイルを噴射することができる。
【００６０】
リブ部６５ａ，６５ｂに形成されているオイル通路６６からシリンダブロック２のシリンダボア６１の内部に向かってオイルを噴射する噴射手段を配置することにより、シリンダボア６１の内部に供給するオイルの油路をクランクケース７９のメインオイルギャラリから分離することができる。
【００６１】
たとえば、クランクケースの壁部に形成されているメインオイルギャラリに直接的にオイル噴射管を接続することができる。しかし、メインオイルギャラリの油圧は、クランクシャフトを支持するジャーナル部にオイルを供給するための油圧を確保する必要がある。すなわち、メインオイルギャラリの油圧は、ジャーナル部にオイルを供給するための油圧とオイル噴射管からオイルを噴出するための油圧との両方の油圧を確保する必要がある。このために、メインオイルギャラリの油圧を、いずれか高い方の要求圧力以上に維持しなければならなかった。このために低い油圧で足りる装置にも必要以上のオイルが流通し、オイル流量が大きくなり、オイルポンプの容量が大きくなっていた。
【００６２】
これに対して、本実施の形態の内燃機関においては、クランクケース７９に形成されているメインオイルギャラリと、シリンダヘッド２のリブ部６５ａ，６５ｂのオイル通路６６とを分離しているために、それぞれに必要な油圧になるように個別に圧力を調整することができる。たとえば、リブ部６５ａ，６５ｂのオイル通路６６にはオイル噴射管７０からオイルを噴射するために必要な油圧に調整し、クランクケース７９に形成されているメインオイルギャラリの油圧は、クランクシャフトのジャーナル部に供給する油圧に調整することができる。このために、必要以上のオイルを供給することを回避することができて、オイルポンプの容量を小さくすることができる。
【００６３】
更に、本実施の形態における第２のシリンダブロック２においては、リブ部６５ｂに接続されているリブ部６５ａからオイル噴射管７０にオイルが供給され、リブ部６５ａ，６５ｂに接続されているオイル供給部６７からシリンダブロック２の支持軸にオイルが供給されている。オイルの供給方法としては、オイル噴射管にオイルを供給した残圧にてシリンダブロックの支持軸にオイルを供給することができる。しかしながら、この場合には  オイル噴射管のオイルの噴射により油圧が低下して、シリンダブロックの支持軸に供給するオイル量が不足する虞がある。本実施の形態の第２のシリンダブロック２においては、リブ部６５ｂからオイル噴射管７０とシリンダブロック２の支持軸とにオイルを並列で供給しているために、シリンダブロック２の支持軸にも十分な量のオイルを供給することができる。
【００６４】
図８に示す実施例においては、シリンダボア６１同士の間のリブ部６５ａにオイル噴射管７０を接続しているが、この形態に限られず、リブ部６５ｂにオイル噴射管７０を接続しても構わない。
【００６５】
図９に、本実施の形態における第３のシリンダブロックの拡大概略断面図を示す。第３のシリンダブロック２においては、シリンダボア６１同士の間のリブ部６５ａの内部に、オイル通路６６からシリンダボア６１の内部に向かってオイルを噴射するオイル噴射通路７１が形成されている。オイル噴射通路７１は、シリンダボア６１の内部に向かって延びている。オイル噴射通路７１の途中には、流量制御弁７２が配置されている。流量制御弁７２は、オイル通路６６の圧力が予め定められた圧力以上になった場合にオイルを流通させるように形成されている。
【００６６】
オイル通路６６の圧力が予め定められた圧力以上になった場合には、矢印１０６で示すように、オイル噴射通路７１からオイルが噴射される。オイル噴射通路７１から噴射されるオイルは、それぞれのシリンダボア６１の内部に向かう。このように、リブ部６５ａの内部にオイル噴射通路７１を設けることにより、オイルを噴射するためのオイル噴射管等を別に配置する必要がなくなる。このため、シリンダブロックの生産性や組み付け性が向上する。図９に示す例においては、リブ部６５ａの内部にオイル噴射通路７１が形成されているが、この形態に限られず、シリンダブロック本体６２の内部にオイル噴射通路が形成されていても構わない。
【００６７】
本実施の形態において、シリンダボアの内部に向かってオイルを噴射する噴射手段として、オイル噴射管およびオイル噴射通路を例示して説明を行なったが、この形態に限られず、噴射手段としてシリンダボアの内部に向かってオイルを噴射する任意の装置を採用することができる。
【００６８】
本実施の形態における内燃機関は、ピストンが圧縮上死点に到達したときの燃焼室の容積を変更する圧縮比可変機構に加えて、吸気弁の閉弁時期を変更する可変動弁機構を備えるが、この形態に限られず、可変動弁機構を備えていない内燃機関にも本発明を適用することができる。さらには、圧縮比可変機構を備えていない内燃機関にも本発明を適用することができる。
【００６９】
上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される変更が含まれている。
【符号の説明】
【００７０】
２    シリンダブロック
３    ピストン
４    シリンダヘッド
５１    吸気カム
５３    可変バルブタイミング装置
６１    シリンダボア
６２    シリンダブロック本体
６２ｂ    下面
６４    ヘッドボルト
６５ａ，６５ｂ    リブ部
６６    オイル通路
６７    オイル供給部
７０    オイル噴射管
７１    オイル噴射通路
７９    クランクケース
８４，８５    カムシャフト
８６，８８    円形カム
８７    偏心軸
【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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