(57)【要約】【課題】内燃機関の圧縮比を変更する際に無駄なエネルギーが消費されることを回避することが可能な内燃機関の圧縮比変更装置を提供すること。【解決手段】この装置５０は、シリンダブロック（ブロック）２０に固定されたブロック側受力部５２と、クランクケース（ケース）３０の上部側壁を構成するケース側受力部５１と、ブロック側受力部及びケース側受力部を連結する軸状駆動部５３と、を備える。この装置はリンク軸線ＬＣがケースに対してケース側受力軸線ＦＣよりも内方側を通過するように軸状駆動部を回転駆動することにより、ブロックとケースとの間の距離を変更して圧縮比を変更する。これにより、ブロックの外壁面２０ｃに向けて軸状駆動部がケース側受力部に加える力を、リンク軸線が外方側を通過する場合よりも小さくすることができる。この結果、ブロックの外壁面とケース側受力部との間に発生する摩擦力を低減できる。【選択図】図８
2008232050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のボア中心軸方向に貫通する円柱状の穴であるシリンダボアが形成されるとともに同シリンダボア内にピストンを収容するシリンダブロックと、前記シリンダボアの開口部分の一方を覆うように同シリンダブロックに固定されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックに対して前記シリンダヘッドと反対側に配置され且つ同シリンダブロックに対して前記ボア中心軸方向に相対移動可能であるとともに前記ピストンに連結されたクランク軸を回転可能に支持するクランクケースと、を備える内燃機関に適用され、
前記シリンダブロックに設けられたブロック側受力部と、
前記シリンダブロックの外壁面と対向するように前記クランクケースに設けられたケース側受力部と、
前記ケース側受力部内の所定のケース側受力軸線を回転の中心として所定のリンク軸線が所定の角度範囲にて回転移動するように駆動されるリンク機構であって、同リンク軸線と前記ブロック側受力部内の所定のブロック側受力軸線との間の距離が一定に維持されるように同ブロック側受力部と同ケース側受力部とを連結するリンク機構と、を含み、
前記リンク軸線が前記ケース側受力軸線回りに回転移動することにより前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間の前記ボア中心軸方向における距離を変更して圧縮比を変更するように構成された内燃機関の圧縮比変更装置において、
前記角度範囲は、前記シリンダボアを形成するボア壁面と前記シリンダヘッドの下面と前記ピストンの頂面とにより形成される燃焼室にて混合ガスが燃焼することにより発生する圧力によって生じる力であって前記リンク機構が前記ケース側受力部に加える力のうちの前記外壁面に直交する方向における分力が前記クランクケースの内方へ向かう圧縮方向力となる角度と同分力が同クランクケースの外方へ向かう引張方向力となる角度との両方を含み、且つ、同角度範囲内の前記圧縮方向力の最大値が同角度範囲内の前記引張方向力の最大値よりも小さくなる範囲に設定された内燃機関の圧縮比変更装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の圧縮比変更装置において、
前記角度範囲は、前記圧縮方向力が極大値となる角度を含まないように設定された内燃機関の圧縮比変更装置。
【請求項３】
所定のボア中心軸方向に貫通する円柱状の穴であるシリンダボアが形成されるとともに同シリンダボア内にピストンを収容するシリンダブロックと、前記シリンダボアの開口部分の一方を覆うように同シリンダブロックに固定されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックに対して前記シリンダヘッドと反対側に配置され且つ同シリンダブロックに対して前記ボア中心軸方向に相対移動可能であるとともに前記ピストンに連結されたクランク軸を回転可能に支持するクランクケースと、を備える内燃機関に適用され、
前記シリンダブロックに設けられたブロック側受力部と、
前記シリンダブロックの外壁面と対向するように前記クランクケースに設けられたケース側受力部と、
前記ケース側受力部内の所定のケース側受力軸線を回転の中心として所定のリンク軸線が所定の角度範囲にて回転移動するように駆動されるリンク機構であって、同リンク軸線と前記ブロック側受力部内の所定のブロック側受力軸線との間の距離が一定に維持されるように同ブロック側受力部と同ケース側受力部とを連結するリンク機構と、を含み、
前記リンク軸線が前記ケース側受力軸線回りに回転移動することにより前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間の前記ボア中心軸方向における距離を変更して圧縮比を変更するように構成された内燃機関の圧縮比変更装置において、
前記角度範囲は、前記シリンダボアを形成するボア壁面と前記シリンダヘッドの下面と前記ピストンの頂面とにより形成される燃焼室にて混合ガスが燃焼することにより発生する圧力によって生じる力であって前記リンク機構が前記ケース側受力部に加える力のうちの前記外壁面に直交する方向における分力が前記クランクケースの内方へ向かう圧縮方向力となる角度を含まない範囲に設定された内燃機関の圧縮比変更装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの移動に伴って変化する燃焼室の容積の最小値に対する最大値の比である圧縮比を変更する内燃機関の圧縮比変更装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関に適用され、シリンダブロックをシリンダボアの軸線（中心軸線）方向（以下、単に「上下方向」ともいう。）においてクランクケースに対して移動させることにより、圧縮比を変更する内燃機関の圧縮比変更装置が提案されている。例えば、そのような圧縮比変更装置の一つは、装置の作動を説明するための概念図である図１２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示したように、シリンダボアＣＢが形成されたシリンダブロック９１０と、シリンダブロック９１０の下方に配置され且つ車体に固定されたクランクケース９２０と、を備える内燃機関に適用される内燃機関の圧縮比変更装置９３０である。
【０００３】
圧縮比変更装置９３０は、ブロック側受力部９３１と、ケース側受力部９３２と、を含んでいる。ブロック側受力部９３１は、シリンダブロック９１０の外壁面（側壁面）９１１に固定されている。ブロック側受力部９３１に形成された貫通孔には、円柱状のブロック側回転部材９３３が配置されている。ブロック側回転部材９３３は、その中心軸線（ブロック側受力軸線）ＭＣを回転の中心として回転可能に支持されている。
【０００４】
ケース側受力部９３２は、シリンダブロック９１０の外壁面９１１と対向するようにクランクケース９２０の上部に形成されている。ケース側受力部９３２に形成された貫通孔には、円柱状のケース側回転部材９３４が配置されている。ケース側回転部材９３４は、その中心軸線（ケース側受力軸線）ＦＣを回転の中心として回転可能に支持されている。ケース側回転部材９３４には、円柱状のリンク軸部９３４ａが固定されている。これにより、リンク軸部９３４ａの中心軸線（リンク軸線）ＬＣは、ケース側回転部材９３４の回転に伴ってケース側受力軸線ＦＣとの間の距離を一定に維持しながらケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動する。
【０００５】
ブロック側回転部材９３３及びケース側回転部材９３４は、ブロック側受力軸線ＭＣと、リンク軸線ＬＣと、の間の距離が一定に維持されるように、連結されている。ケース側回転部材９３４は、図示しない駆動装置により、回転させられるようになっている。
【０００６】
以下、圧縮比変更装置９３０の作動について説明する。
図１２の（Ａ）に示したように、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣの真下の位置にある場合、即ち、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣに対して最も下方に位置している場合、リンク軸線ＬＣ、ケース側受力軸線ＦＣ及びブロック側受力軸線ＭＣがこの順に同一直線上に並び、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離Ｙは最短となっている。従って、クランクケース９２０とシリンダブロック９１０との間の上下方向における距離も最短となるので、圧縮比は最高の比（最高比）となる。
【０００７】
この状態において、圧縮比変更装置９３０は、圧縮比を減少させるために、図１２の（Ａ）における右側のケース側回転部材９３４を反時計方向（矢印Ａの方向）に、且つ、左側のケース側回転部材９３４を時計方向（矢印Ｂの方向）に回転駆動する。
【０００８】
これにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に回転移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに時計方向に回転移動する。このとき、シリンダブロック９１０の剛性によりブロック側回転部材９３３は、左右方向に移動できない。
【０００９】
従って、右側のブロック側回転部材９３３は、ブロック側受力部９３１の軸受孔を形成する壁面に当接しながら軸受孔内を反時計方向に回転して、ブロック側受力部９３１を押し上げる。同様に、左側のブロック側回転部材９３３も、ブロック側受力部９３１の軸受孔内を時計方向に回転してブロック側受力部９３１を押し上げる。そして、ケース側回転部材９３４の回転駆動が継続させられることにより、圧縮比変更装置９３０の状態は、図１２の（Ｂ）に示したように、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣよりもクランクケース９２０に対する外方側の位置にてケース側受力軸線ＦＣと左右方向に並んだ状態に至る。
【００１０】
図１２の（Ｂ）に示した状態においては、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離Ｙは、（Ａ）に示した場合よりも長くなる。従って、内燃機関の圧縮比は（Ａ）に示した場合よりも低くなる。
【００１１】
更に、ケース側回転部材９３４の回転駆動を継続することにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に回転移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに時計方向に回転移動する。これにより、右側のブロック側回転部材９３３は、ブロック側受力部９３１の軸受孔内を時計方向に回転してブロック側受力部９３１を押し上げる。同様に、左側のブロック側回転部材９３３も、ブロック側受力部９３１の軸受孔内を反時計方向に回転してブロック側受力部９３１を押し上げる。そして、圧縮比変更装置９３０の状態は、図１２の（Ｃ）に示した状態に至る。
【００１２】
図１２の（Ｃ）に示した状態においては、ケース側受力軸線ＦＣ、リンク軸線ＬＣ及びブロック側受力軸線ＭＣがこの順に同一直線上に並び、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離Ｙは、最長となる（即ち、図１２の（Ａ）に示した状態及び図１２の（Ｂ）に示した状態よりも長くなる。）。従って、クランクケース９２０とシリンダブロック９１０との間の上下方向における距離も最長となるので、内燃機関の圧縮比は最低の比（最低比）となる。
【００１３】
このように、右側のケース側回転部材９３４が反時計方向に回転するとともに左側のケース側回転部材９３４が時計方向に回転するにつれて（圧縮比変更装置９３０の状態が図１２の（Ａ）に示した状態から（Ｃ）に示した状態へ向かうにつれて）、内燃機関の圧縮比は低くなる。
【００１４】
一方、圧縮比変更装置９３０は、内燃機関の圧縮比を増加させる際に、図１２の（Ｃ）における右側のケース側回転部材９３４を時計方向に、且つ、左側のケース側回転部材９３４を反時計方向に回転駆動する。これにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに時計方向に回転移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に回転移動する。
【００１５】
従って、右側のブロック側回転部材９３３は、ブロック側受力部９３１の軸受孔内を反時計方向に回転してブロック側受力部９３１を押し下げる。同様に、左側のブロック側回転部材９３３も、ブロック側受力部９３１の軸受孔内を時計方向に回転してブロック側受力部９３１を押し下げる。従って、ケース側回転部材９３４の回転駆動を継続することにより、圧縮比変更装置９３０の状態は、図１２の（Ｂ）に示した状態に至り、更に継続すると、（Ａ）に示した状態に至る。
【００１６】
このように、右側のケース側回転部材９３４が時計方向に回転するとともに左側のケース側回転部材９３４が反時計方向に回転するにつれて（圧縮比変更装置９３０の状態が図１２の（Ｃ）に示した状態から（Ａ）に示した状態へ向かうにつれて）、クランクケース９２０とシリンダブロック９１０との間の上下方向における距離が短くなるので、圧縮比は高くなる。
【００１７】
以上のように、従来の圧縮比変更装置９３０は、リンク軸線ＬＣがクランクケース９２０に対してケース側受力軸線ＦＣよりも内方側を通過することなく外方側のみを通過するようにケース側回転部材９３４を駆動することにより、内燃機関の圧縮比を変更するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２０６７７１号公報
【発明の開示】
【００１８】
ところで、燃焼室にて混合ガスが燃焼すると、燃焼室にて極めて高い圧力が発生する。この圧力により、シリンダブロック９１０の上部に固定された図示しないシリンダヘッドが上方に押される。一方、クランクケース９２０は車体に固定されている。
【００１９】
従って、ブロック側回転部材９３３には、上方へ向かう力が加えられる。この力により、ケース側回転部材９３４は、ケース側受力部９３２に力を加える。ところで、ケース側受力部９３２に対して、クランクケース９２０の内方へ向かう向きに過大な力が加えられると、ケース側受力部９３２がシリンダブロック９１０の外壁面９１１を押圧するので、内燃機関の圧縮比を変更するためにシリンダブロック９１０をクランクケース９２０に対して移動させる際に、クランクケース９２０とシリンダブロック９１０との間に過大な摩擦力が発生する虞がある。従って、クランクケース９２０の内方へ向かう向きの過大な力（過大な圧縮方向力）が発生することを回避することが望ましい。
【００２０】
一方、ケース側回転部材９３４によりケース側受力部９３２に加えられる力のうちの外壁面９１１に直交する方向における分力であってクランクケース９２０の内方へ向かう向きの力を正の値とする分力Ｆｓと、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動した回転角度θと、の関係は、以下のように求められる。
【００２１】
いま、図１２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示した右側のブロック側受力軸線ＭＣ、右側のリンク軸線ＬＣ及び右側のケース側受力軸線ＦＣの位置関係を模式的に示した図１３に示したように、燃焼室における混合ガスの燃焼により発生した圧力（燃焼圧）により、上方に向かう力Ｆ０がブロック側受力軸線ＭＣに加えられている状態を想定する。更に、せん断応力が発生しない仮想的な部材によりブロック側受力軸線ＭＣとリンク軸線ＬＣとが連結されているとともに、同様の部材によりケース側受力軸線ＦＣとリンク軸線ＬＣとが連結されていると仮定する。
【００２２】
この状態においては、リンク軸線ＬＣに加えられる力Ｆ１ａは、力Ｆ０のうちのブロック側受力軸線ＭＣ及びリンク軸線ＬＣを結ぶ線分Ｌ１に沿った方向における分力である。従って、力Ｆ１ａは、下記(1)式により求められる。
F1a＝F0・1/cosψ  …(1)
【００２３】
ここで、ψは、ブロック側受力軸線ＭＣを回転の中心とした回転角度であって上記線分Ｌ１からブロック側受力軸線ＭＣとケース側受力軸線ＦＣとを結ぶ線分Ｌ２までの時計方向における回転角度である。また、上記リンク軸線ＬＣの回転角度（即ち、ケース側回転部材９３４の回転角度）θは、ケース側受力軸線ＦＣを回転の中心とした回転角度であって上記線分Ｌ２からケース側受力軸線ＦＣとリンク軸線ＬＣとを結ぶ線分Ｌ３までの時計方向における回転角度である。
【００２４】
従って、回転角度θと回転角度ψとの関係は、ケース側受力軸線ＦＣとリンク軸線ＬＣとの間の距離（線分Ｌ３の長さ）をＤ１と置くとともにブロック側受力軸線ＭＣとリンク軸線ＬＣとの間の距離（線分Ｌ１の長さ）をＤ２と置けば、下記(2)式のように表される。
ψ＝sin−１(D1／D2・sinθ)  …(2)
【００２５】
更に、この状態において、ケース側受力軸線ＦＣに加えられる力Ｆ２ａは、上記力Ｆ１ａのうちの上記線分Ｌ３に沿った方向における分力である。従って、力Ｆ２ａは、下記(3)式により求められる。
F2a＝F1a・sinγ  …(3)
【００２６】
ここで、γは、リンク軸線ＬＣを回転の中心とした回転角度であって上記線分Ｌ１から線分Ｌ４までの時計方向における回転角度である。なお、線分Ｌ４は、リンク軸線ＬＣを回転の中心として上記線分Ｌ３を時計方向に９０°だけ回転させた線分である。この回転角度γは、上記回転角度θ及び上記回転角度ψと、下記(4)式に示した関係を有している。従って、上記(3)式に下記(4)式を代入することにより、力Ｆ２ａは下記(5)式のように表される。
γ=θ＋ψ−π/2  …(4)
F2a=−F1a・cos(θ＋ψ)  …(5)
【００２７】
更に、この力Ｆ２ａの外壁面９１１に直交する方向（即ち、上記線分Ｌ２に直交する方向）における分力Ｆｓは、下記(6)式により求められる。
Ｆｓ＝F2a・sinθ＝−F1a・cos(θ＋ψ)・sinθ  …(6)
【００２８】
従って、上記(2)式と上記(6)式とにより、力Ｆｓと回転角度θとの関係を求めることができる。例えば、上記距離Ｄ１に対する上記距離Ｄ２の比を５／３とした場合の力Ｆｓと回転角度θとの関係は、図１４の曲線Ｃ１に示したように求められる。
【００２９】
この場合、力Ｆｓは、回転角度θが０°〜略６０°の範囲Ａにて負の値となり（即ち、力Ｆｓがクランクケース９２０の外方へ向かう向きの力（引張方向力）となり）、略６０°〜１８０°の範囲Ｂにて正の値となり（即ち、力Ｆｓがクランクケース９２０の内方へ向かう向きの力（圧縮方向力）となり）、１８０°〜略３００°の範囲Ｃにて再び負の値となり、略３００°〜３６０°の範囲Ｄにて再び正の値となる。
【００３０】
また、回転角度θが０°〜１８０°の範囲（範囲Ａ及び範囲Ｂからなる範囲）においては、力Ｆｓの最小値Ｆｓａ（範囲Ａにおいて力Ｆｓの大きさが最大であるときの力Ｆｓ）の大きさ｜Ｆｓａ｜は、力Ｆｓの最大値Ｆｓｂ（範囲Ｂにおいて力Ｆｓの大きさが最大であるときの力Ｆｓ）の大きさ｜Ｆｓｂ｜よりも小さい。一方、回転角度θが１８０°〜３６０°の範囲（範囲Ｃ及び範囲Ｄからなる範囲）においては、力Ｆｓの最小値Ｆｓｃ（範囲Ｃにおいて力Ｆｓの大きさが最大であるときの力Ｆｓ）の大きさ｜Ｆｓｃ｜は、力Ｆｓの最大値Ｆｓｄ（範囲Ｄにおいて力Ｆｓの大きさが最大であるときの力Ｆｓ）の大きさ｜Ｆｓｄ｜よりも大きい。
【００３１】
ところで、上述したように、従来の圧縮比変更装置は、リンク軸線ＬＣがクランクケース９２０に対してケース側受力軸線ＦＣよりも内方側を通過することなく外方側のみを通過するようにケース側回転部材９３４を駆動する。即ち、従来の圧縮比変更装置においては、回転角度θは、０°〜１８０°の範囲においてのみ変化する。従って、従来の圧縮比変更装置においては、圧縮方向力の最大値（即ち、｜Ｆｓｂ｜）が引張方向力の最大値（即ち、｜Ｆｓａ｜）よりも大きかった。従って、過大な圧縮方向力がケース側受力部９３２に加えられ、その結果、圧縮比を変更する際にクランクケース９２０とシリンダブロック９１０との間に過大な摩擦力が発生する虞があった。
【００３２】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものであって、その目的は、内燃機関の圧縮比を変更する際に無駄なエネルギーが消費されることを回避することが可能な内燃機関の圧縮比変更装置を提供することにある。
【００３３】
かかる目的を達成するため本発明による内燃機関の圧縮比変更装置は、ピストン往復動型の内燃機関であって、クランク軸を回転可能に支持するクランクケースとピストンを移動可能に収容するシリンダブロックとがシリンダボア方向に互いに相対移動し得るように構成された内燃機関に適用される。
即ち、本発明による内燃機関の圧縮比変更装置は、
所定のボア中心軸方向に貫通する円柱状の穴であるシリンダボアが形成されるとともに同シリンダボア内にピストンを収容するシリンダブロックと、前記シリンダボアの開口部分の一方を覆うように同シリンダブロックに固定されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックに対して前記シリンダヘッドと反対側に配置され且つ同シリンダブロックに対して前記ボア中心軸方向に相対移動可能であるとともに前記ピストンに連結されたクランク軸を回転可能に支持するクランクケースと、を備える内燃機関に適用される。
【００３４】
本発明による内燃機関の圧縮比変更装置は、
前記シリンダブロックに設けられたブロック側受力部と、
前記シリンダブロックの外壁面と対向するように前記クランクケースに設けられたケース側受力部と、
前記ケース側受力部内の所定のケース側受力軸線を回転の中心として所定のリンク軸線が所定の角度範囲にて回転移動するように駆動されるリンク機構であって、同リンク軸線と前記ブロック側受力部内の所定のブロック側受力軸線との間の距離が一定に維持されるように同ブロック側受力部と同ケース側受力部とを連結するリンク機構と、を含み、
前記リンク軸線が前記ケース側受力軸線回りに回転移動することにより前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間の前記ボア中心軸方向における距離を変更して圧縮比を変更するように構成される。
【００３５】
更に、前記角度範囲は、前記シリンダボアを形成するボア壁面と前記シリンダヘッドの下面と前記ピストンの頂面とにより形成される燃焼室にて混合ガスが燃焼することにより発生する圧力によって生じる力であって前記リンク機構が前記ケース側受力部に加える力のうちの前記外壁面に直交する方向における分力が前記クランクケースの内方へ向かう圧縮方向力となる角度と同分力が同クランクケースの外方へ向かう引張方向力となる角度との両方を含み、且つ、同角度範囲内の前記圧縮方向力の最大値が同角度範囲内の前記引張方向力の最大値よりも小さくなる範囲に設定される。
【００３６】
これによれば、圧縮方向力の最大値が引張方向力の最大値よりも小さくなる範囲に角度範囲が設定される。図１４に示した例においては、角度範囲は、例えば、１８０°〜３６０°に設定される。これにより、角度範囲が０°〜１８０°に設定された場合と比較して、圧縮方向力の最大値を小さくすることができる。この結果、ケース側受力部がクランクケースの内方へ向けて変形させられる程度を小さくすることができる。従って、シリンダブロックの外壁面とケース側受力部との間に発生する摩擦力が過大となることを回避することができ、内燃機関の圧縮比を変更する際に無駄なエネルギーが消費されることを回避することができる。
【００３７】
この場合、前記角度範囲は、前記圧縮方向力が極大値となる角度を含まないように設定されることが好適である。
【００３８】
これによれば、圧縮方向力が極大値となる角度を角度範囲が含む場合と比較して、前記角度範囲内の圧縮方向力の最大値を小さくすることができる。これにより、圧縮方向力が過大となることを回避することができる。この結果、ケース側受力部がクランクケースの内方へ向けて変形させられる程度を小さくすることができるので、シリンダブロックの外壁面とケース側受力部との間に発生する摩擦力が過大となることを回避することができる。
【００３９】
また、本発明による他の内燃機関の圧縮比変更装置は、上述した内燃機関に適用され、上述したブロック側受力部、ケース側受力部及びリンク機構を含むとともに、前記リンク軸線が前記ケース側受力軸線回りに回転移動することにより前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間の前記ボア中心軸方向における距離を変更して圧縮比を変更するように構成される。
【００４０】
更に、前記角度範囲は、前記燃焼室にて混合ガスが燃焼することにより発生する圧力によって生じる力であって前記リンク機構が前記ケース側受力部に加える力のうちの前記外壁面に直交する方向における分力が前記クランクケースの内方へ向かう圧縮方向力となる角度を含まない範囲に設定される。
【００４１】
これによれば、圧縮方向力が発生しない範囲に角度範囲が設定される。図１４に示した例においては、角度範囲は、例えば、１８０°〜略３００°に設定される。従って、ケース側受力部がクランクケースの内方へ向けて変形させられることを防止することができるので、シリンダブロックの外壁面とケース側受力部との間に摩擦力が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
＜構成＞
以下、本発明による内燃機関の圧縮比変更装置が適用された内燃機関の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示したように、この内燃機関１０は、シリンダブロック２０と、クランクケース３０と、を備えている。
【００４３】
＜＜シリンダブロック＞＞
シリンダブロック２０は、図１乃至図３に示したように、短辺及び長辺を有する略長方形状の上面２０ａ及び下面２０ｂと短辺方向と直交する側面（本明細書においては、「外壁面」とも称呼される。）２０ｃとを有する略直方体状である。以下、本明細書においては、シリンダブロック２０の上面２０ａから下面２０ｂへ向かう方向を下方向と称呼し、シリンダブロック２０の下面２０ｂから上面２０ａへ向かう方向を上方向と称呼する。
【００４４】
シリンダブロック２０には、上面２０ａ及び下面２０ｂと直交する方向（即ち、上下方向、なお、ボア中心軸方向とも呼ぶ。）に貫通した円柱状の貫通穴が４つ形成されている。これらの貫通穴は、シリンダブロック２０の長辺方向（シリンダ配列方向）にて直線状に配置されている。この貫通穴は、シリンダボア２１と称呼される。
【００４５】
図１に示したシリンダボア２１の中心軸線（ボア中心軸）ＢＣを通る４−４線を含むとともにシリンダ配列方向に直交する平面にて内燃機関１０を切断した断面図である図４に示したように、各シリンダボア２１内には、円柱状のピストン２２が１つずつ収容されている。
【００４６】
＜＜クランクケース＞＞
クランクケース３０は、車体に固定されている。図１に示したように、クランクケース３０は、クランク軸３１を回転可能に支持するとともにクランク軸３１を収容している。クランクケース３０は、クランク軸３１の軸線方向がシリンダ配列方向と一致するようにシリンダブロック２０の下方に配置されている。クランク軸３１には、図４に示したコンロッド３２を介して各ピストン２２が連結されている。このような構成により、各ピストン２２の往復動がクランク軸３１の回転運動に変換される。
【００４７】
＜＜シリンダヘッド＞＞
更に、内燃機関１０は、図４及び図１に示した互いに隣接する２つのシリンダボア２１，２１の間を通る５−５線を含むとともにシリンダ配列方向に直交する平面にて内燃機関１０を切断した断面図である図５に示したように、シリンダヘッド４０を備えている。シリンダヘッド４０は、シリンダブロック２０に対して移動しないようにシリンダブロック２０の上面２０ａ（即ち、シリンダブロック２０に対してクランクケース３０と反対側）に固定されている。即ち、シリンダヘッド４０は、シリンダボア２１の開口部分の一方（上側）を覆うようにシリンダブロック２０に固定されている。
【００４８】
図４に示したように、シリンダヘッド４０には、シリンダヘッド４０のシリンダブロック２０側の面（シリンダヘッド４０の下面）４０ａに開口するとともにシリンダボア２１のそれぞれに１つずつ対応する複数の凹部４０ａ１が形成されている。各凹部４０ａ１は、シリンダヘッド４０がシリンダブロック２０に固定された状態において、同各凹部４０ａ１に対応する１つのシリンダボア２１を形成する壁面（ボア壁面）に連接するようになっている。シリンダヘッド４０の下面４０ａの凹部４０ａ１と、ボア壁面と、ピストン２２のシリンダヘッド４０側の面（ピストン２２の頂面）と、はシリンダボア２１毎（気筒毎）に燃焼室４１を形成している。
【００４９】
シリンダヘッド４０には、図４に示したように、燃焼室４１に連通する吸気ポート４２と、燃焼室４１に連通する排気ポート４３と、が気筒毎に形成されている。シリンダヘッド４０には、吸気ポート４２を開閉する吸気弁４２ａと、排気ポート４３を開閉する排気弁４３ａと、燃焼室４１にて火花を発生する点火プラグ４４と、が気筒毎に配設されている。
【００５０】
加えて、内燃機関１０は、図示しない燃料噴射手段を備えていて、燃料噴射手段により燃料を噴射させることにより、燃料と空気とが含まれる混合ガスを吸気ポート４２を経由して燃焼室４１に供給するようになっている。
【００５１】
＜＜圧縮比変更装置＞＞
更に、内燃機関１０は、図１乃至図５に示したように、圧縮比変更装置５０を含む。圧縮比変更装置５０は、シリンダブロック２０の両側面（外壁面）２０ｃのそれぞれの近傍に１つずつ設けられた装置である。一方の側面（外壁面）２０ｃの圧縮比変更装置５０と、他方の側面２０ｃの圧縮比変更装置５０と、はすべての気筒のボア中心軸ＢＣを含むボア中心軸配列平面に関して対称となっている。従って、一方の側面２０ｃの圧縮比変更装置５０についてのみ説明する。
【００５２】
圧縮比変更装置５０は、図１に示したように、ケース側受力部５１と、ブロック側受力部５２と、軸状駆動部５３と、を含む。なお、軸状駆動部５３は、リンク機構を構成している。
【００５３】
＜ケース側受力部＞
ケース側受力部５１は、平板状の縦壁部５１ａと、複数のキャップ部５１ｂと、からなる。
縦壁部５１ａは、クランクケース３０の上部側壁を構成している。縦壁部５１ａは、シリンダブロック２０がクランクケース３０の上に配設された状態において、シリンダブロック２０の側面（外壁面）２０ｃと対向して外壁面２０ｃの一部を覆うようになっている。
【００５４】
縦壁部５１ａには、厚さ方向に貫通するとともに、シリンダブロック２０がクランクケース３０の上に配設された状態においてシリンダボア２１のそれぞれに１つずつ対応する複数（本例では、４つ）の貫通孔５１ａ１が形成されている。縦壁部５１ａに形成された互いに隣接する２つの貫通孔５１ａ１，５１ａ１の間の位置には、外方に向けて開口した凹部であってシリンダ配列方向に直交する平面により縦壁部５１ａを切断した断面において半円形状を有する凹部５１ａ２が形成されている。各凹部５１ａ２の半円形の中心は、同軸に配置されている。
【００５５】
キャップ部５１ｂは、縦壁部５１ａの凹部５１ａ２のそれぞれに１つずつ対応している。各キャップ部５１ｂは、縦壁部５１ａに固定されることにより、縦壁部５１ａの対応する１つの凹部５１ａ２を覆うようになっている。各キャップ部５１ｂには、キャップ部５１ｂが縦壁部５１ａに固定された状態において、縦壁部５１ａに向けて開口する凹部であってシリンダ配列方向に直交する平面により同キャップ部５１ｂを切断した断面において半円形状を有する凹部５１ｂ１が形成されている。凹部５１ｂ１の半円形の径は、凹部５１ａ２の半円形の径と同径である。
【００５６】
このような構成により、ケース側受力部５１は、キャップ部５１ｂが縦壁部５１ａに固定された状態において、縦壁部５１ａの凹部５１ａ２とキャップ部５１ｂの凹部５１ｂ１とにより、シリンダ配列方向に貫通するとともに同軸に配列された複数の円柱状の軸受孔５１ｃを形成している（図４を参照。）。なお、軸受孔５１ｃの中心軸線ＦＣは、本明細書において、ケース側受力軸線ＦＣとも呼ばれる。
【００５７】
＜ブロック側受力部＞
ブロック側受力部５２は、縦壁部５１ａの貫通孔５１ａ１のそれぞれに１つずつ対応する複数（本例では、４つ）の部材からなる。ブロック側受力部５２の各部材は、その部材に対応する縦壁部５１ａの貫通孔５１ａ１に挿入された状態にてシリンダブロック２０の外壁面２０ｃの下端部に固定されている。即ち、ブロック側受力部５２は、シリンダブロック２０の外壁面２０ｃから外方に延出するように、シリンダブロック２０に設けられている。
【００５８】
ブロック側受力部５２の上下方向の長さは、縦壁部５１ａの貫通孔５１ａ１の上下方向の長さよりも短い。このような構成により、ブロック側受力部５２は、縦壁部５１ａの貫通孔５１ａ１内を上下方向に移動可能になっている。即ち、シリンダブロック２０は、クランクケース３０に対して上下方向（ボア中心軸方向）に相対移動可能になっている。
【００５９】
ブロック側受力部５２の各部材には、シリンダ配列方向に貫通した円柱状の軸受孔５２ａが形成されている。各軸受孔５２ａは、同軸に配置されている。各軸受孔５２ａの径は、軸受孔５１ｃの径よりも大きい径である。なお、軸受孔５２ａの中心軸線ＭＣは、本明細書において、ブロック側受力軸線ＭＣとも呼ばれる。
【００６０】
＜軸状駆動部＞
軸状駆動部５３は、図１、図４及び図５に示したように、棒状の偏心軸部５３ａと、ケース側受力部５１の軸受孔５１ｃのそれぞれに１つずつ対応する複数の固定カム部５３ｂと、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａのそれぞれに１つずつ対応する複数の可動カム部５３ｃと、ウォームギヤ５３ｄと、を備える。なお、偏心軸部５３ａの中心軸線ＬＣは、本明細書において、リンク軸線ＬＣとも呼ばれる。
【００６１】
各固定カム部５３ｂは、ケース側受力部５１の軸受孔５１ｃと略同径の円柱状の部材である。各固定カム部５３ｂの軸線方向の長さは、ケース側受力部５１の対応する１つの軸受孔５１ｃの軸線方向の長さと略同じ長さである。各固定カム部５３ｂには、固定カム部５３ｂの正面図である図６の（Ａ）に示したように、その中心軸線ＦＣから偏った（偏心した）位置にて軸線方向に貫通した貫通孔であって偏心軸部５３ａと略同径の円柱状の貫通孔ＨＦが形成されている。
【００６２】
各可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａと略同径の円柱状の部材である。各可動カム部５３ｃの軸線方向の長さは、ブロック側受力部５２の対応する１つの軸受孔５２ａの軸線方向の長さと略同じ長さである。各可動カム部５３ｃには、可動カム部５３ｃの正面図である図６の（Ｂ）に示したように、その中心軸線ＭＣから偏った（偏心した）位置にて軸線方向に貫通した貫通孔であって偏心軸部５３ａと略同径の円柱状の貫通孔ＨＭが形成されている。
【００６３】
本例では、固定カム部５３ｂの貫通孔ＨＦと可動カム部５３ｃの貫通孔ＨＭとは、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、固定カム部５３ｂの中心軸線ＦＣと貫通孔ＨＦの中心軸線ＬＣとの間の距離Ｄ１に対する可動カム部５３ｃの中心軸線ＭＣと貫通孔ＨＭの中心軸線ＬＣとの間の距離Ｄ２の比が５／３となるようにそれぞれ配置されている。
【００６４】
固定カム部５３ｂ及び可動カム部５３ｃは、固定カム部５３ｂと可動カム部５３ｃとを一つずつ交互に配置するとともに固定カム部５３ｂの貫通孔ＨＦと可動カム部５３ｃの貫通孔ＨＭとを同軸に配置し、且つ、それぞれの貫通孔ＨＦ，ＨＭに偏心軸部５３ａを通した状態にて、偏心軸部５３ａに取り付けられている。固定カム部５３ｂ及び偏心軸部５３ａには、図示しないネジ孔が形成されている。固定カム部５３ｂ及び偏心軸部５３ａは、各固定カム部５３ｂが偏心軸部５３ａに対して回転しないように、且つ、すべての固定カム部５３ｂが同軸に配置されるように、前述のネジ孔を挿通する図示しないネジにより固定されている。一方、可動カム部５３ｃは、偏心軸部５３ａに対して回転可能になっている。
【００６５】
ウォームギヤ５３ｄは、偏心軸部５３ａに対して回転しないように、且つ、固定カム部５３ｂと同軸となるように、固定カム部５３ｂに固定されている。ウォームギヤ５３ｄは、図示しないモータの出力部と噛み合うことにより、回転駆動されるようになっている。
【００６６】
軸状駆動部５３は、各固定カム部５３ｂがケース側受力部５１の対応する１つの軸受孔５１ｃに収容されるとともに同軸受孔５１ｃを形成する壁面と当接しながら同軸受孔５１ｃ内にて回転可能となるように、且つ、各可動カム部５３ｃがブロック側受力部５２の対応する１つの軸受孔５２ａに収容されるとともに同軸受孔５２ａを形成する壁面と当接しながら同軸受孔５２ａ内にて回転可能となるように、ケース側受力部５１及びブロック側受力部５２により支持されている。
【００６７】
このような構成により、軸状駆動部５３は、ケース側受力部５１とブロック側受力部５２とを連結している。また、偏心軸部５３ａの中心軸線（リンク軸線）ＬＣと固定カム部５３ｂの中心軸線（ケース側受力軸線）ＦＣとの間の距離Ｄ１、及び、偏心軸部５３ａの中心軸線（リンク軸線）ＬＣと可動カム部５３ｃの中心軸線（ブロック側受力軸線）ＭＣとの間の距離Ｄ２は、軸状駆動部５３が駆動されてもそれぞれ一定に維持される。即ち、距離Ｄ１に対する距離Ｄ２の比も一定（本例では、５／３）に維持される。
【００６８】
＜圧縮比変更装置の作動＞
次に、上記のように構成された圧縮比変更装置５０の作動について説明する。
この圧縮比変更装置５０は、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣよりもクランクケース３０に対する内方側を通過してケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動するようにウォームギヤ５３ｄを回転駆動することにより、クランクケース３０とシリンダブロック２０との間の上下方向における距離を変更して内燃機関１０の圧縮比を変更する。
【００６９】
先ず、圧縮比変更装置５０が内燃機関１０の圧縮比を最高の比（最高比）から最低の比（最低比）へ変化させる場合から説明する。
内燃機関１０の圧縮比が最高比である状態においては、図７に示したように、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣの真下の位置にある。即ち、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣに対して最も下方に位置している。従って、リンク軸線ＬＣ、ケース側受力軸線ＦＣ及びブロック側受力軸線ＭＣがこの順に同一直線上に並び、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離は最短となる。従って、クランクケース３０とシリンダブロック２０との間の上下方向における距離Ｙも最短となるので、内燃機関１０の圧縮比は最高比となる。
【００７０】
この状態において、圧縮比変更装置５０は、図７における右側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを時計方向（矢印Ａの方向）に、且つ、左側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを反時計方向（矢印Ｂの方向）に回転駆動する。これにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣを回転の中心として（ケース側受力軸線ＦＣ回りに）時計方向に回転移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に回転移動する。このとき、シリンダブロック２０の剛性によりすべての可動カム部５３ｃは、左右方向に移動できない。
【００７１】
従って、右側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し上げる。更に、左側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を反時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し上げる。そして、ウォームギヤ５３ｄの回転駆動が継続されることにより、圧縮比変更装置５０の状態は、図８に示したように、リンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣよりもクランクケース３０に対する内方側の位置にてケース側受力軸線ＦＣと左右方向に並んだ状態に至る。
【００７２】
図８に示した状態においては、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離は、図７に示した場合よりも長くなる。従って、クランクケース３０とシリンダブロック２０との間の上下方向における距離Ｙも長くなる。即ち、内燃機関１０の圧縮比は図７に示した場合よりも低くなる。
【００７３】
更に、ウォームギヤ５３ｄの回転駆動を継続することにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに時計方向に移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に移動する。これにより、右側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を反時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し上げる。更に、左側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し上げる。そして、圧縮比変更装置５０の状態は、図９に示した状態に至る。
【００７４】
図９に示した状態においては、ケース側受力軸線ＦＣ、リンク軸線ＬＣ及びブロック側受力軸線ＭＣがこの順に同一直線上に並び、ケース側受力軸線ＦＣとブロック側受力軸線ＭＣとの間の上下方向における距離は、最長となる（即ち、図７に示した状態及び図８に示した状態よりも長くなる。）。従って、クランクケース３０とシリンダブロック２０との間の上下方向における距離Ｙも最長となるので、内燃機関１０の圧縮比は最低比となる。
【００７５】
図１０の（Ａ）は、以上の作動における図７〜９の右側のケース側受力軸線ＦＣに対するリンク軸線ＬＣの位置の変化を概念的に表す図である。この図１０の（Ａ）からも理解されるように、圧縮比変更装置５０は、図７〜図９の右側のリンク軸線ＬＣのケース側受力軸線ＦＣ回りの回転角度であってリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣの真上に位置する状態からの時計方向における回転角度θｒが１８０°から３６０°へ変化するように、右側のウォームギヤ５３ｄを時計方向に回転駆動する。換言すると、右側のリンク軸線ＬＣは、回転角度θｒが１８０°と３６０°との間の角度となる角度範囲ＡＲにてケース側受力軸線ＦＣを回転の中心として（ケース側受力軸線ＦＣ回りに）時計方向に回転移動させられる。
【００７６】
同様に、図１０の（Ｂ）は、以上の作動における図７〜９の左側のケース側受力軸線ＦＣに対するリンク軸線ＬＣの位置の変化を概念的に表す図である。この図１０の（Ｂ）からも理解されるように、圧縮比変更装置５０は、図７〜９の左側のリンク軸線ＬＣのケース側受力軸線ＦＣ回りの回転角度であってリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣの真上に位置する状態からの反時計方向における回転角度θｌが１８０°から３６０°へ変化するように、左側のウォームギヤ５３ｄを反時計方向に回転駆動する。換言すると、左側のリンク軸線ＬＣは、回転角度θｌが１８０°と３６０°との間の角度となる角度範囲ＡＲにてケース側受力軸線ＦＣを回転の中心として（ケース側受力軸線ＦＣ回りに）反時計方向に回転移動させられる。
【００７７】
これにより、上下方向（ボア中心軸方向）におけるクランクケース３０とシリンダブロック２０との間の距離Ｙが長くされる。その結果、内燃機関１０の圧縮比は最高比から最低比へ変化する。
【００７８】
次に、圧縮比変更装置５０が内燃機関１０の圧縮比を最低比から最高比へ変化させる場合について説明する。
【００７９】
この場合、圧縮比変更装置５０は、図９に示した状態において、右側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを反時計方向に、且つ、左側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを時計方向に回転駆動する。これにより、右側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに反時計方向に移動するとともに、左側のリンク軸線ＬＣがケース側受力軸線ＦＣ回りに時計方向に移動する。
【００８０】
従って、右側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し下げる。更に、左側の可動カム部５３ｃは、ブロック側受力部５２の軸受孔５２ａを形成する壁面に当接しながら軸受孔５２ａ内を反時計方向に回転して、ブロック側受力部５２を押し下げる。
【００８１】
従って、ウォームギヤ５３ｄの回転駆動を継続することにより、圧縮比変更装置５０の状態は、図８に示した状態に至り、更に継続すると、図７に示した状態に至る。
【００８２】
このように、圧縮比変更装置５０は、図１０の（Ａ）に示したように、上記回転角度θｒが３６０°から１８０°へ変化するように、図７〜９の右側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを反時計方向に回転駆動する。換言すると、右側のリンク軸線ＬＣは、回転角度θｒが１８０°と３６０°との間の角度となる角度範囲ＡＲにてケース側受力軸線ＦＣを回転の中心として反時計方向に回転移動させられる。
【００８３】
更に、圧縮比変更装置５０は、図１０の（Ｂ）に示したように、上記回転角度θｌが３６０°から１８０°へ変化するように、図７〜９の左側の軸状駆動部５３を構成するウォームギヤ５３ｄを時計方向に回転駆動する。換言すると、左側のリンク軸線ＬＣは、回転角度θｌが１８０°と３６０°との間の角度となる角度範囲ＡＲにてケース側受力軸線ＦＣを回転の中心として時計方向に回転移動させられる。
【００８４】
これにより、上下方向（ボア中心軸方向）におけるクランクケース３０とシリンダブロック２０との間の距離Ｙが短くされる。その結果、内燃機関１０の圧縮比は最高比から最低比へ変化する。
【００８５】
上記のように構成された実施形態に係る内燃機関１０においては、燃焼室４１内に形成された混合ガスが燃焼すると、燃焼室４１内のガスの圧力は極めて高くなる。この圧力により、図１１に示したように、ヘッド下面４０ａは力Ｆｘ０にて上方向に押される。これにより、シリンダヘッド４０が固定されたシリンダブロック２０には上方向に向かう力Ｆｘ１が加えられる。一方、クランクケース３０は車体に固定されている。
【００８６】
従って、可動カム部５３ｃには、上方向に向かう力Ｆ０が加えられる。この力Ｆ０は偏心軸部５３ａを介して固定カム部５３ｂに伝達される。これにより、固定カム部５３ｂはケース側受力部５１に力を加える。この力（固定カム部５３ｂがケース側受力部５１に加える力）のうちのシリンダブロック２０の外壁面２０ｃに直交する方向における分力Ｆｓは、上記図１３及び上記図１４を用いて説明したように、リンク軸線ＬＣの回転角度θｒ（＝θ），θｌ（＝θ）に応じて変化する。
【００８７】
本実施形態においては、上述したように、回転角度θが１８０°と３６０°との間の角度となる角度範囲（図１４の範囲Ｃ及び範囲Ｄ）にて、リンク軸線ＬＣをケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動させている。即ち、上記分力Ｆｓがクランクケース３０の内方へ向かう向きの力（圧縮方向力）となる範囲における分力Ｆｓの大きさの最大値（即ち、圧縮方向力の最大値）が、上記分力Ｆｓがクランクケース３０の外方へ向かう向きの力（引張方向力）となる範囲における分力Ｆｓの大きさの最大値（即ち、引張方向力の最大値）よりも小さくなる範囲に角度範囲が設定されている。
【００８８】
これにより、角度範囲が０°〜１８０°に設定された場合と比較して、圧縮方向力の最大値を小さくすることができる。即ち、圧縮方向力の最大値を値｜Ｆｓｂ｜から値｜Ｆｓｄ｜へと低減できる。この結果、ケース側受力部５１がクランクケース３０の内方へ向けて変形させられる程度を小さくすることができる。従って、シリンダブロック２０の外壁面２０ｃとケース側受力部５１との間に発生する摩擦力が過大となることを回避することができ、内燃機関１０の圧縮比を変更する際に無駄なエネルギーが消費されることを回避することができる。
【００８９】
（第１変形例）
次に、上記実施形態の第１変形例について説明する。この第１変形例は、回転角度θが１８０°と３１５°との間の角度となる角度範囲にて、リンク軸線ＬＣをケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動させることにより内燃機関１０の圧縮比を変更するように構成されている点のみにおいて上記実施形態と相違している。
【００９０】
この第１変形例によれば、角度範囲は、圧縮方向力が極大値となる角度（略３３０°）を含まない。従って、圧縮方向力が極大値となる角度を角度範囲が含む場合（例えば、上記実施形態）と比較して、角度範囲内の圧縮方向力の最大値を小さくすることができる。即ち、圧縮方向力の最大値を値｜Ｆｓｄ｜から値｜Ｆｓｄ１｜へと低減できる。これにより、圧縮方向力が過大となることを回避することができる。この結果、ケース側受力部５１がクランクケース３０の内方へ向けて変形させられる程度を小さくすることができるので、シリンダブロック２０の外壁面２０ｃとケース側受力部５１との間に発生する摩擦力が過大となることを回避することができる。
【００９１】
（第２変形例）
更に、上記実施形態の第２変形例について説明する。この第２変形例は、回転角度θが１８０°と略３００°との間の角度となる角度範囲にて、リンク軸線ＬＣをケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動させるように構成されている点のみにおいて上記実施形態と相違している。
【００９２】
この第２変形例によれば、角度範囲は、上記分力Ｆｓが圧縮方向力となる角度（略３００°〜３６０°）を含まない。従って、ケース側受力部５１がクランクケース３０の内方へ向けて変形させられることを防止することができるので、シリンダブロック２０の外壁面２０ｃとケース側受力部５１との間に摩擦力が発生することを防止することができる。
【００９３】
（第３変形例）
加えて、上記実施形態の第３変形例について説明する。この第３変形例は、回転角度θが０°と略７０°との間の角度となる角度範囲にて、リンク軸線ＬＣをケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動させるように構成されている点のみにおいて上記実施形態と相違している。
【００９４】
この第３変形例によれば、圧縮方向力の最大値は、引張方向力の最大値｜Ｆｓａ｜よりも小さい値｜Ｆｓｄ１｜となる。従って、角度範囲が０°〜１８０°に設定された場合と比較して、ケース側受力部５１がクランクケース３０の内方へ向けて変形させられる程度を小さくすることができる。この結果、シリンダブロック２０の外壁面２０ｃとケース側受力部５１との間に発生する摩擦力が過大となることを回避することができ、内燃機関１０の圧縮比を変更する際に無駄なエネルギーが消費されることを回避することができる。なお、この第３変形例においては、リンク軸線ＬＣは、ケース側受力軸線ＦＣよりもクランクケース３０に対する外方側を通過してケース側受力軸線ＦＣ回りに回転移動させられる。
【００９５】
また、本発明は上記実施形態及び上記各変形例に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態は、「固定カム部５３ｂに形成された貫通孔ＨＦの中心軸線と固定カム部５３ｂの中心軸線ＦＣとの間の距離Ｄ１」に対する「可動カム部５３ｃに形成された貫通孔ＨＭの中心軸線と可動カム部５３ｃの中心軸線ＭＣとの間の距離Ｄ２」の比が５／３以外の比となるように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施形態に係る圧縮比変更装置を備える内燃機関の概略斜視図である。
【図２】図１に示したシリンダブロックの上方からの斜視図である。
【図３】図１に示したシリンダブロックの下方からの斜視図である。
【図４】図１の４−４線に沿った平面にて内燃機関を切断した断面図である。
【図５】図１の５−５線に沿った平面にて内燃機関を切断した断面図である。
【図６】図１に示した固定カム部及び可動カム部の正面図である。
【図７】内燃機関の圧縮比が最高の圧縮比に設定された図１の内燃機関の断面図である。
【図８】内燃機関の圧縮比が最高の圧縮比と最低の圧縮比との間の圧縮比に設定された図１の内燃機関の断面図である。
【図９】内燃機関の圧縮比が最低の圧縮比に設定された図１の内燃機関の断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る圧縮比変更装置による内燃機関の圧縮比の変更に伴うケース側受力軸線に対するリンク軸線の位置の変化を模式的に示した図である。
【図１１】図１に示した燃焼室にて燃焼が発生した際に圧縮比変更装置に加えられる力を模式的に示した図である。
【図１２】従来の圧縮比変更装置が駆動されることによる圧縮比の変化を模式的に示した図である。
【図１３】図１２に示した燃焼室にて燃焼が発生した際に圧縮比変更装置に加えられる力を模式的に示した図である。
【図１４】軸状駆動部がケース側受力部に加える力のうちのシリンダブロックの外壁面に直交する方向における分力とリンク軸線の回転角度との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９７】
１０…内燃機関、２０…シリンダブロック、２０ｂ…下面、２０ｃ…外壁面、２１…シリンダボア、２２…ピストン、３０…クランクケース、３１…クランク軸、４０…シリンダヘッド、４１…燃焼室、５０…圧縮比変更装置、５１…ケース側受力部、５１ｃ…軸受孔、５２…ブロック側受力部、５２ａ…軸受孔、５３…軸状駆動部、５３ａ…偏心軸部、５３ｂ…固定カム部、５３ｃ…可動カム部、５３ｄ…ウォームギヤ、ＢＣ…ボア中心軸、ＦＣ…ケース側受力軸線、ＭＣ…ブロック側受力軸線、ＬＣ…リンク軸線。
【図１】
2008232050.tif 000003
【図２】
2008232050.tif 000004
【図３】
2008232050.tif 000005
【図４】
2008232050.tif 000006
【図５】
2008232050.tif 000007
【図６】
2008232050.tif 000008
【図７】
2008232050.tif 000009
【図８】
2008232050.tif 000010
【図９】
2008232050.tif 000011
【図１０】
2008232050.tif 000012
【図１１】
2008232050.tif 000013
【図１２】
2008232050.tif 000014
【図１３】
2008232050.tif 000015
【図１４】
2008232050.tif 000016