(57)【要約】    【課題】複数のリンクを備えたストローク特性可変エンジンを、潤滑油の供給を簡便に行うことができるように改良する。    【解決手段】シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が第１リンクまたは第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンに於いて、オイルパンに貯容されたエンジンオイルの油面位置を、少なくともコントロール軸の一部がエンジンオイルに浸かるように設定する。これにより、オイルパン内に貯容されたオイルをそのまま利用し得るので、コントロール軸回りの潤滑を簡単な構成で確実に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が前記第１リンクまたは前記第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンであって、
オイルパンに貯容されたエンジンオイルの油面位置を、少なくとも前記コントロール軸の一部がエンジンオイルに浸かるように設定したことを特徴とするストローク特性可変エンジン。
【請求項２】
シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が前記第１リンクまたは前記第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンであって、
前記コントロール軸と前記第３リンクとの連結部とオイルパン内の油面との間にエンジンオイルを貯留するオイル受けを設け、
少なくとも前記コントロール軸の一部が前記オイル受け内のエンジンオイルに浸かるようにしたことを特徴とするストローク特性可変エンジン。
【請求項３】
前記オイル受けは、前記コントロール軸をエンジン本体に枢着する複数の支持部材同士間を連結する連結部材によって形成されることを特徴とする請求項２に記載のストローク特性可変エンジン。
【請求項４】
シリンダブロックに形成されたオイルリターン通路のクランクケースへの出口が前記オイル受けの上方に開口することを特徴とする請求項２に記載のストローク特性可変エンジン。
【請求項５】
前記オイル受けが、その低位部に排油孔を備えることを特徴とする請求項２に記載のストローク特性可変エンジン。
【請求項６】
その内部に流入したエンジンオイルの排出口が設けられたハウジングに受容される振動低減装置を備え、
前記ハウジングから排出されたオイルが前記オイル受けに流れ落ちるように前記排出口の位置を設定したことを特徴とする請求項２に記載のストローク特性可変エンジン。
【請求項７】
シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が前記第１リンクまたは前記第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンであって、
その内部に流入したエンジンオイルの排出口が設けられたハウジングに受容される振動低減装置を備え、
前記ハウジングから排出されたオイルが前記コントロール軸に接触するように前記排出口の位置を設定したことを特徴とするストローク特性可変エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストローク特性可変エンジンに関し、特に、複数のリンクを備えたピストンストローク可変機構への潤滑油の供給を簡便に行うことができるように構成されたストローク特性可変エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ピストンとクランク軸との間を複数のリンクで連結し、その内の１つのリンク（コントロールリンク）のエンジン本体に対する連結端の位置を変化させることにより、ピストンストロークを変化させるようにしたストローク特性可変エンジンが知られている（特許文献１を参照されたい）。
【０００３】
この形式のエンジンの場合、各リンク同士の連結部や、１つのリンクのエンジン本体に対する連結端の位置を変化させるためのコントロール軸の軸受けに潤滑油を供給する必要がある。つまり一般のエンジンに比して潤滑油の供給量を多くしなければならない。
【特許文献１】特開２００４−１１６４３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、文献１に記載の構成は、高圧縮比運転時の必要量に対応して潤滑油ポンプの容量を設定すると共に、低圧縮比運転時のポンプ負荷を低減するためにコントロールリンク及びコントロール軸の内部に設けた油路の連通度を圧縮比の変化に応じて変化させるようにしたものなので、オイルポンプの容量を大きくしなければならないことはもとより、油路の構成が複雑化するので製造工数が増大しがちである。
【０００５】
このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主な目的は、複数のリンクを備えたストローク特性可変エンジンを、潤滑油の供給を簡便に行うことができるように改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために本発明の請求項１は、シリンダ２に摺合したピストン３に連結される第１リンク４と、該第１リンクとクランク軸６とを連結する第２リンク５と、一端が第１リンクまたは第２リンクに連結され他端がコントロール軸１３を介してエンジン本体に支持される第３リンク１２とを備えるストローク特性可変エンジンにおいて、オイルパン１５に貯容されたエンジンオイルの油面位置を、少なくともコントロール軸の一部がエンジンオイルに浸かるように設定したことを特徴とするものとした。
【０００７】
また本発明の請求項２は、シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が第１リンクまたは第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンにおいて、コントロール軸と第３リンクとの連結部とオイルパン内の油面との間にエンジンオイルを貯留するオイル受け（板状半円部２０）を設け、少なくともコントロール軸の一部がオイル受け内のエンジンオイルに浸かるようにしたことを特徴とするものとした。
【０００８】
特に、請求項２の構成に加えて、コントロール軸をエンジン本体に枢着する複数の支持部材（ベアリングキャップ１８）同士間を連結する連結部材によってオイル受けを形成するもの（請求項３）としたり、シリンダブロックに形成されたオイルリターン通路２２のクランクケースへの出口をオイル受けの上方に開口させるもの（請求項４）としたり、オイル受けの低位部に排油孔２１を設けるもの（請求項５）としたり、その内部に流入したエンジンオイルの排出口４０が設けられたハウジング３３ａ・３３ｂに受容される振動低減装置３１を備え、ハウジングから排出されたオイルがオイル受けに流れ落ちるように排出口の位置を設定するもの（請求項６）としたりすると良い。
【０００９】
さらに本発明の請求項７は、シリンダに摺合したピストンに連結される第１リンクと、該第１リンクとクランク軸とを連結する第２リンクと、一端が前記第１リンクまたは前記第２リンクに連結され他端がコントロール軸を介してエンジン本体に支持される第３リンクとを備えるストローク特性可変エンジンにおいて、その内部に流入したエンジンオイルの排出口４１が設けられたハウジングに受容される振動低減装置を備え、前記ハウジングから排出されたオイルが前記コントロール軸に接触するように前記排出口の位置を設定したことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１０】
このような本発明の請求項１の構成によれば、オイルパン内に貯容されたオイルをそのまま利用し得るので、コントロール軸回りの潤滑を簡単な構成で確実に行うことができる。また請求項２の構成によれば、クランクケース内に飛散するオイルを利用し得るので、コントロール軸回りの潤滑を簡単な構成で確実に行うことができ、しかもオイルパン内に貯容されたオイルの油面より高い位置にオイル受けを設けるので、運転中のオイルパン内の油面変動の影響を受けずに済む。
【００１１】
特に請求項２の構成に対し、請求項３の構成を付加することにより、部品点数の増大を招かずに済むと共に、コントロール軸の支持剛性を高めることができ、請求項４の構成を付加することにより、構造の複雑化を招かずにオイル受けにエンジンオイルを確実に供給することができる上、供給油量を多くして、オイル受け内でのエンジンオイルの滞留時間を短縮できるので、オイル劣化を引き起こさずに済む。また請求項５の構成を付加することにより、金属粉やスラッジが溜まることを防止し得る。そして請求項６の構成を付加することにより、構造の複雑化を招かずにオイル受けにエンジンオイルを確実に供給することができる。更に請求項７の構成によれば、振動低減装置を潤滑したオイルを利用し得るので、コントロール軸回りの潤滑を簡単な構成で確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１〜４は、本発明が適用されたストローク特性可変エンジンの一例としての可変圧縮比エンジンのシリンダヘッドから上方を省略して示す概略構成図である。このエンジン１のシリンダ２に摺合したピストン３は、第１リンク４及び第２リンク５の２つのリンクを介してクランク軸６に連結されている。
【００１４】
クランク軸６は、クランクケース７内に支持されたクランクジャーナル８（クランク軸の回転中心）から偏心したクランクピン９により、シーソー式に揺動する第２リンク５の中間部を支持している。そして第２リンク５の一端５ａに、ピストンピン１０に小端部４ａが連結された第１リンク４の大端部４ｂが連結されている。
【００１５】
なお、クランク軸６は、ピストン運動の振動成分をキャンセルするためのカウンタウェイトが、クランクジャーナル８とクランクピン９とを連結するクランクアームに一体形成されている通常の固定圧縮比エンジンと基本的に同様の構成である。
【００１６】
第２リンク５の他端５ｂには、通常のエンジンにおけるピストンとクランク軸とを連結するコネクティングロッドと同一構成の第３リンク１２の小端部１２ａがピン結合されている。そして第３リンク１２の大端部１２ｂは、クランクケース７に回動自在に支持され且つクランク軸６と平行に延設された偏心軸からなるコントロール軸１３の偏心部１３ａに、２つ割りの軸受け孔１４をもって連結されている。
【００１７】
コントロール軸１３は、第３リンク１２の大端部１２ｂをクランクケース７内で所定範囲を移動可能に支持しており、クランクケース７の外方へ突出した軸端に設けられたストローク特性可変制御アクチュエータ（図示せず）により、エンジン１の運転状態に応じてその回動角が連続的に変化させられ、且つ任意の角度で保持されるようになっている。
【００１８】
このエンジン１によると、コントロール軸１３を回動させることにより、第３リンク１２の大端部１２ｂの位置が、図１、２に示した位置と図３、４に示した位置との間で変化し、クランク軸６の回転に伴う第２リンク５の揺動角度が変化する。この第２リンク５の揺動角度の変化に応じてシリンダ２内でのピストン３のストローク範囲、即ち、ピストン３の上死点位置及び下死点位置が、図２に符号Ａで示す範囲と図４に符号Ｂで示す範囲との間で連続的に変化することとなる。つまり、第１〜第３リンク４・５・１２及びコントロール軸１３によってピストンストローク可変機構が構成され、これにより、圧縮比及び排気量の少なくともいずれか一方を連続的に変化させるストローク特性可変機能がもたらされる。
【００１９】
このエンジン１は、シリンダ軸を垂直線に対して傾斜させており、クランクケース７の下方に結合されたオイルパン１５により、エンジンオイルを貯容している。そしてエンジンオイルの油面ＯＬの高さは、第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部がエンジンオイルに部分的に浸かるように設定されている。
【００２０】
このように、オイルパン１５に貯容されたエンジンオイルの油面ＯＬの位置を、少なくともコントロール軸１３の一部がエンジンオイルに浸かるように設定することにより、第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部及びコントロール軸１３のエンジン本体に対する枢着部の潤滑にオイルパン１５内に貯容されたエンジンオイルをそのまま利用することができるようになるので、第３リンク１２並びにコントロール軸１３に潤滑油を供給するための油路を形成する必要が無くなり、コントロール軸回りの潤滑を簡単な構成で確実に行うことができる。
【００２１】
なお、コントロール軸１３のエンジン本体に対する枢着部の潤滑に関しては、例えばクランクジャーナル８等へエンジンオイルを供給するためにクランクケース７に内設された油路１６からの分岐路１６ｂを、クランクケース７のシリンダ列方向の両端壁及び互いに隣り合うシリンダ２同士間を隔てるようにクランクケース７内に形成されたバルクヘッド１７に内設しても良いことは言うまでもない。
【実施例２】
【００２２】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す図１と同様な概略構成図である。本実施例においても、ピストンストローク可変機構の構成は上述の第１実施例と何ら変わるところは無いので、その説明は省略する。
【００２３】
コントロール軸１３は、クランクケース７のシリンダ列方向の両端壁及び互いに隣り合うシリンダ２同士間を隔てるようにクランクケース７内に形成された複数のバルクヘッド１７の下面と、これらに接合されたベアリングキャップ１８との間に形成された２つ割りの軸受孔１９により、クランクケース７内の下部に支持されている。
【００２４】
本実施例においては、複数のベアリングキャップ１８同士が、下向きに凸となる半円形に湾曲した形状をなす板状半円部２０をもって互いに一体的に連結されている。この板状半円部２０は、第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部の下方を覆っており、オイルパン１５内に貯容されたエンジンオイルの油面ＯＬより高い位置に配設されている。また板状半円部２０は、その開放面が上方を向くと共に、適宜な口径の排油孔２１がその低位部の適所に設けられており、クランクケース７内に飛散するエンジンオイルをこの内側に受け止めるオイル受けとしての機能を備えている。
【００２５】
他方、シリンダブロックに於けるシリンダ２の外側には、シリンダヘッドからオイルパン１５へエンジンオイルを戻すためのオイルリターン通路２２が形成されており、このオイルリターン通路２２のクランクケース７内への出口は、板状半円部２０の開放面を臨む位置に開口している。
【００２６】
これによると、オイルリターン通路２２から流れ落ちたエンジンオイルは、第３リンク１２を伝わる等して板状半円部２０（オイル受け）内に流入し、排油孔２１から流出することとなる。ここで排出孔２１の口径は、金属粉やスラッジが溜まることを防止し得る程度であり、且つ第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部が浸る程度のエンジンオイルが板状半円部２０に溜まるように、流入量と流出量とのバランスを勘案して定められている。
【００２７】
このように、第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部とオイルパン内の油面ＯＬとの間に、エンジンオイルを一時的に貯留するオイル受けとしての板状半円部２０を設け、少なくともコントロール軸１３の一部が板状半円部２０内のエンジンオイルに浸かるようにすることにより、クランクケース７内に飛散するエンジンオイルを受け止めてコントロール軸回りの潤滑に利用することができるので、潤滑構造の複雑化を招かずに済む。
【００２８】
また板状半円部２０内のエンジンオイルは常に入れ替わるのでオイル劣化を引き起こさずに済む上、オイルパン１５内の油面ＯＬより高い位置に板状半円部２０を設けるので、運転中のオイルパン内の油面変動の影響を受けずに済む。しかも、複数のベアリングキャップ１８同士が互いに連結された一部品として構成されるので、部品点数の増大を招かずに済むと共に、コントロール軸１３の支持剛性の向上にも寄与し得る。
【実施例３】
【００２９】
このストローク特性可変エンジン１は、ピストンストローク可変機構の運動に起因して回転２次振動を発生するので、この振動を相殺するための振動低減装置をクランク軸６の下方に設けると良い。
【００３０】
図６は、コントロール軸１３と隣り合う位置に配設された振動低減装置３１の一例を示している。
【００３１】
この振動低減装置３１は、共にクランク軸６と平行に延在する一対のバランサ軸３２ａ・３２ｂと、これらバランサ軸３２ａ・３２ｂを支持、受容する２つ割りのアッパハウジング３３ａ及びロワハウジング３３ｂとを備えている。一対のバランサ軸３２ａ・３２ｂ同士は、各バランサ軸３２ａ・３２ｂに一体的に設けられた同一径の連動ギア３４ａ・３４ｂ同士の噛合で互いに連結されると共に、一方の（クランク軸６の直下の）バランサ軸３２ｂに設けられたドリブンギア３５がクランク軸６に設けられたドライブギア３６と噛合しており、クランク軸６の駆動力が伝達されて各バランサ軸３２ａ・３２ｂがクランク軸６の２倍の回転速度で互いに逆方向に回転するようになっている。
【００３２】
各バランサ軸３２ａ・３２ｂの外周部には、ピストンストローク可変機構の運動で発生するアンバランス量と釣り合わせるための所定の位相及び所定の慣性質量のバランサウェイト３７ａ・３７ｂが設けられている。
【００３３】
アッパハウジング３３ａとロワハウジング３３ｂとの互いの分割面に接する側壁の各端縁は、バランサ軸３２ａ・３２ｂの径方向について互いにオフセットしている。またアッパハウジング３３ａの側壁には、横向突出部３８が軸方向に延設されている。これにより、バランサ軸３２ａ・３２ｂの中心が通る平面上に、上向きに開く隙間３９が形成されると共に、この隙間３９の開放面と横向突出部３８とが対向し、ロワハウジング３３ｂの側壁の側端縁と横向突出部３８の側端縁との間に、側方へ開放したオイルの排出口４０が画成されている。
【００３４】
このような構成により、アッパハウジング３３ａに形成されたオイル流入孔（図示せず）から流入してロワハウジング３３ｂの底部に溜まったエンジンオイルは、両バランサ軸３２ａ・３２ｂの回転（矢印方向）に伴ってバランサウェイト３７ａ・３７ｂで掻き上げられ、上記の隙間３９を経て排出口４０から振動低減装置３１の側方へと流出する。
【００３５】
本実施例においては、第２実施例に示したのと同様な板状半円部２０の開口端縁が、ロワハウジング３３ｂの右側壁の側端縁と隣接配置されており、上記の排出口４０が、板状半円部２０の開口端の上方に開口するように位置決めされている。これにより、振動低減装置３１から流出したエンジンオイルが、板状半円部２０内に確実に流入するようになっている。そして上述の第２実施例と同様に、板状半円部２０内に溜まったエンジンオイルで第３リンク１２の大端部１２ｂとコントロール軸１３との連結部が潤滑される。即ち、本実施例の構造により、潤滑構造の複雑化を招かずにコントロール軸回りにエンジンオイルを確実に供給することができる。
【実施例４】
【００３６】
図７に示すように、第３リンク１２の大端部１２ｂと干渉しない位置でコントロール軸１３に近接する位置に排出口４１を開口させた排油路４２を、振動低減装置３１のアッパハウジング３３ａ及びロワハウジング３３ｂの右側壁から延出させれば、振動低減装置３１を潤滑したエンジンオイルを、コントロール軸１３に直接供給することができる。この構成によれば、オイル受けとしての板状半円部２０を省略することができるので、コントロール軸回りへの潤滑構造をより一層簡略化することができる。またコントロール軸１３と振動低減装置３１とを離間配置しても、コントロール軸回りにエンジンオイルを確実に供給することができるので、板状半円部２０を用いた場合でも、レイアウトの自由度がより一層高まる。なお、この排油路４２は、振動低減装置３１のアッパハウジング３３ａ及びロワハウジング３３ｂの右側壁に、別部材からなるパイプを接続した構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上、詳述した通り、本発明は、複数のリンクのジオメトリを変化させてピストンストロークを変化させ、これによって圧縮比および排気量の少なくともいずれか一方を変更可能なエンジンに等しく適用可能であり、例えば、第１リンクにおける第２リンクとの連結部近傍に第３リンクの一端を連結した形式のエンジンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明が適用されたエンジンの高圧縮比状態でのピストン上死点位置を示す縦断面図である。
【図２】本発明が適用されたエンジンの高圧縮比状態でのピストン下死点位置を示す縦断面図である。
【図３】本発明が適用されたエンジンの低圧縮比状態でのピストン上死点位置を示す縦断面図である。
【図４】本発明が適用されたエンジンの低圧縮比状態でのピストン下死点位置を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図１と同様なエンジンの内部機構を示す縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示す図１と同様なエンジンの内部機構を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  エンジン
２  シリンダ
３  ピストン
４  第１リンク
５  第２リンク
６  クランク軸
１２  第３リンク
１３  コントロール軸
１５  オイルパン
１８  ベアリングキャップ（支持部材）
２０  板状半円部（オイル受け）
２１  排油孔
２２  オイルリターン通路
３１  振動低減装置
３３ａ・３３ｂ  ハウジング
４０・４１  （エンジンオイルの）排出口
【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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