(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックまたはクランクケースの一方に、前記シリンダブロックまたはクランクケースの他方の少なくとも一部である被収納部を進退運動可能に収納する収納部が設けられ、
前記被収納部が前記収納部に収納された状態で、前記シリンダブロックとクランクケースとが相対移動することによって圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記収納部または被収納部の一方の壁面に形成された凹溝部と、
前記凹溝部に介装されるとともに前記収納部または被収納部の他方の壁面に当接するシール部材と、
を備え、
前記シール部材と前記収納部または被収納部の他方の壁面との間の接触圧のうち少なくとも一部は、該シール部材が前記凹溝部の底面と前記収納部または被収納部の他方の壁面とで挟まれることによって生じる前記シール部材の厚さ方向の弾性力に基づく第１接触圧であり、
前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所においては、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所と比較して、前記第１接触圧を低くすることを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
前記シール部材と前記収納部または被収納部の他方の壁面との間の接触圧のうち少なくとも一部は、前記シール部材が前記他方の壁面に当接することにより生じる前記シール部材の軸方向の弾性力に基づく第２接触圧であり、
前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所及び前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における、前記第１接触圧及び前記第２接触圧は、両方の箇所における該第１接触圧と該第２接触圧との和が略同等になるように設定され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】
前記凹溝部は、前記収納部または被収納部の一方の壁面の略全周に亘って略閉曲線状に形成され、前記シール部材は略環状の形状を有する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。
【請求項４】
前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所において、前記凹溝部の底面と前
記シール部材との間に隙間を設けることによって、前記第１接触圧を低くすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
前記シール部材は、前記厚さ方向の弾性係数の異なる２種類の材料によって該厚さ方向に層状に形成されており、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所においては、前記壁面が平面である箇所と比較して、弾性係数が大きい方の材料の厚さに対する弾性係数が小さい方の材料の厚さの比を大きくすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項６】
前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所においては、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所と比較して、前記シール部材の厚さを薄くすることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項７】
前記壁面が平面である箇所に当接する前記シール部材には、該シール部材における前記厚さ方向と略垂直な面に開口する溝が設けられることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項８】
前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所において、前記壁面が曲面である箇所から近い部分と比較して、前記壁面が曲面である箇所から遠い部分の前記凹溝部の溝深さを浅くすることを特徴とする請求項１から７のいずれか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、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た、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、気筒の軸線方向に相対移動させることで燃焼室の容積を変更し、以て内燃機関の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を参照。）。
【０００３】
一般に、上記のような可変圧縮比内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとの摺動面には密閉性を確保するためにシール部材が設けられる。ここで、シリンダブロック或いはクランクケースにおける直線部とコーナー部とでは、シール部材と該シール部材が当接する面との接触圧が異なる場合がある。そのような場合には、シール部材の一部に偏摩耗が発生したり、接触圧の不足が発生したりすることがあった。その結果、シール部材のシール機能が損なわれる虞があった。
【特許文献１】特開２００３−２０６７７１号公報
【特許文献２】特公平６−９６９７０号公報
【特許文献３】実開昭６４−３９４５８号公報
【特許文献４】特開２００４−２３９４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、シリンダブロックとクランクケースとの間の隙間をシールするシール部材と、該シール部材が当接する面との接触圧を、シール部材の全域に亘り略等しくすることにより、シール部材における偏摩耗の発生や接触圧の不足を抑制し、以ってシール部材のシール機能を適正に維持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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、前記シール部材が当接する壁面が曲面である箇所においては、前記シール部材が当接する壁面が平面である箇所と比較して、該シール部材がシリンダブロックとクランクケースとで挟まれることによって生じる前記シール部材の厚さ方向の弾性力を小さくすることを最大の特徴とする。
【０００６】
より詳しくは、シリンダブロックまたはクランクケースの一方に、前記シリンダブロックまたはクランクケースの他方の少なくとも一部である被収納部を進退運動可能に収納する収納部が設けられ、
前記被収納部が前記収納部に収納された状態で、前記シリンダブロックとクランクケースとが相対移動することによって圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、
前記収納部または被収納部の一方の壁面に形成された凹溝部と、
前記凹溝部に介装されるとともに前記収納部または被収納部の他方の壁面に当接するシール部材と、
を備え、
前記シール部材と前記収納部または被収納部の他方の壁面との間の接触圧のうち少なくとも一部は、該シール部材が前記凹溝部の底面と前記収納部または被収納部の他方の壁面
とで挟まれることによって生じる前記シール部材の厚さ方向の弾性力に基づく第１接触圧であり、
前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所においては、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所と比較して、前記第１接触圧を低くすることを特徴とする。
【０００７】
可変圧縮比内燃機関においては、運転状態に応じて圧縮比を最適な圧縮比に変更させるべく、前記シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させる。その際、前記シリンダブロックまたはクランクケースの一方に設けられた収納部に、前記シリンダブロックまたはクランクケースの他方の少なくとも一部である被収納部が収納される構成をとることが多い。その場合、前記収納部と被収納部との間に形成される隙間には、密閉性を確保するためにシール部材が設けられる。尚、本発明において、前記シリンダブロックとクランクケースのうち、どちらに収納部が設けられ、どちらが前記被収納部を形成するようにしても良い。
【０００８】
ここで、本発明における前記シール部材は、前記収納部または被収納部の一方の壁面に形成された凹溝部に介装されるとともに前記収納部または被収納部の他方の壁面に当接される。そして、その際に前記シール部材と前記他方の壁面との間に発生する接触圧の少なくとも一部は、前記凹溝部の底面と前記収納部または被収納部の他方の壁面とで挟まれることによって生じる前記シール部材の厚さ方向の弾性力に基づく第１接触圧である。
【０００９】
尚、前記厚さ方向とは、前記シール部材が前記凹溝部の底面と前記他方の壁面とで挟まれることにより該シール部材が圧縮される方向を意味する。
【００１０】
ところで前記壁面が平面である箇所においては、前記シール部材の軸方向が直線状となるため、上記の接触圧の殆どが前記第１接触圧であると考えられる。それに対し、前記壁面が曲面である箇所においては、前記シール部材の軸方向が曲線状に変化し、シール材の変形などが複雑に絡むため、前記第１接触圧以外の力が作用することにより前記接触圧が増加する場合がある。そうすると、前記壁面が平面である箇所と、曲面である箇所において前記接触圧に差異が生じ、前記壁面が平面である箇所に比べて前記壁面が曲面である箇所において前記シール部材の摩耗量が増加したり、逆に前記壁面が平面である箇所において前記接触圧が不足したりする虞があった。
【００１１】
これに対し、本発明においては、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所においては、前記壁面が平面である箇所と比較して前記第１接触圧を低くする。これにより、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所における前記接触圧が前記壁面が平面である箇所に比べて過度に大きくなることを抑制することができる。
【００１２】
次に、前記壁面が曲面である箇所において前記接触圧を増加させる第２接触圧について説明する。例えば、前記壁面が曲面である箇所においては、前記シール部材が軸方向に変形した場合には、前記シール部材には軸方向の弾性力が生じるため、該軸方向の弾性力が前記壁面に作用する場合がある。また、前記シール部材が前記厚さ方向に縮んだ場合には、該シール部材の軸方向に伸びが生じる。従って、この場合にも軸方向の弾性力が前記壁面に作用することがある。これらの弾性力に起因する圧力が第２接触圧として前記第１接触圧に加算されることにより前記接触圧を増加させる。
【００１３】
本発明において、前記シール部材と前記収納部または被収納部の他方の壁面との間の接触圧のうち少なくとも一部が、前記シール部材が前記他方の壁面に当接することにより生じる前記シール部材の軸方向の弾性力に基づく第２接触圧である場合には、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所及び前記シール部材が当接する前記壁面が平面で
ある箇所における、前記第１接触圧及び前記第２接触圧は、両方の箇所における接触圧が略同等になるように設定されても良い。
【００１４】
本発明においては、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所において、前記第２接触圧の大きさに応じて前記第１接触圧を低減することにより、前記両方の箇所における前記接触圧を略同等にすることが可能となる。従って、前記シール部材が当接する箇所により前記接触圧が大きく異なることを抑制でき、前記シール部材が当接する壁面が曲面である箇所における偏摩耗の発生や、前記シール部材が当接する壁面が平面である箇所における接触圧の不足をより確実に抑制できる。
【００１５】
また、前記凹溝部は、前記収納部または被収納部の一方の壁面の略全周に亘って略閉曲線状に形成され、前記シール部材は略環状の形状を有する場合に対して本発明を適用することができる。
【００１６】
例えば、前記被収納部に前記シール部材が介装されている場合であって、該シール部材の軸方向の長さが、該シール部材の当接する壁面の周長さに対して若干長い構成において、本発明を適用することができる。この場合、シール部材が当接する壁面が曲面である箇所にシール部材の余剰部分が集中することにより、前記シール部材の軸方向の弾性力が前記第２接触圧として前記壁面に作用する場合があるからである。
【００１７】
さらに、例えば、前記収納部に前記シール部材が介装されている場合であって、該シール部材の軸方向の長さが、該シール部材の当接する壁面の周長さに対して若干短い構成においても本発明を適用することができる。この場合、シール部材の軸方向には伸び変形に対する復元力が生じており、前記壁面が曲面である箇所において、該復元力が該壁面に前記第２接触圧として作用する場合があるからである。
【００１８】
また、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所において、前記第１接触圧を低くするための本発明においては、前記凹溝部の底面と前記シール部材との間に隙間を設けても良い。
【００１９】
具体的には、例えば前記シール部材が当接する前記壁面の曲率半径から前記シール部材の厚さを減じた値よりも、前記凹溝部の底面における曲率半径を大きく設定することにより、前記凹溝部の底面と前記シール部材との間に隙間を設けても良い。
【００２０】
また、前記隙間を設ける際には、シール部材が前記凹溝部における側面の少なくともいずれか一面と接触していることが望ましい。そうすれば、前記シリンダブロックとクランクケースとが相対移動する方向にはクリアランスが生じないため、前記シリンダブロック及びクランクケース内部と外部との密閉性をより確実に確保することが可能であり、オイル或いはオイルミストが外部に漏れ出すことを確実に抑制できる。
【００２１】
さらに、本発明においては、前記シール部材は、前記厚さ方向の弾性係数の異なる２種類の材料によって該厚さ方向に層状に形成されており、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所においては、前記壁面が平面である箇所と比較して、弾性係数が大きい方の材料の厚さに対する弾性係数が小さい方の材料の厚さの比（以下、「低弾性部材厚さ比」ともいう。）を大きくしても良い。
【００２２】
上記の構成によれば、前記低弾性部材厚さ比を大きくすることによって、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所における前記第１接触圧を小さくすることができる。さらに、例えば、前記異なる弾性係数の差を大きくすることにより、前記凹溝部の底面と前記シール部材との間に隙間を設けなくても、前記シール部材が当接する前記壁面が
曲面である箇所及び前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における前記接触圧を略同等にすることも可能である。
【００２３】
尚、前記弾性係数の異なる２種類の材料とは、具体的には弾性係数の大きい材料を４フッ化エチレン樹脂製、例えばテフロン（登録商標）製とし、弾性係数の小さい材料をフッ素ゴム製としても良い。また、前記シール部材を構成する前記弾性係数の異なる材料の層は２層に限定されるものではなく、例えば弾性係数の異なる３層以上の材料から構成されても良い。
【００２４】
ところで、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所において、前記シール部材と前記凹溝部の底面との間に隙間を設けることにより、又は該箇所における前記低弾性部材厚さ比を大きくした場合には、前記壁面が曲面である箇所の接触圧が前記壁面が平面である箇所に比べて小さくなる場合も考えられる。そのような場合には、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所の前記第１接触圧を調整しても良い。
【００２５】
そこで、本発明においては、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所においては、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所と比較して、前記シール部材の厚さを薄くしても良い。これにより、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所の前記第１接触圧を小さくすることができる。即ち、前記壁面が平面である箇所における前記シール部材の厚さを適切に設定することにより、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所及び前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における前記接触圧を略同等にすることが可能となる。
【００２６】
尚、上記のように、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所において、前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所と比較して前記シール部材の厚さを薄くする代わりに、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における凹溝部の溝深さを深くしても良い。
【００２７】
また、本発明においては、前記壁面が平面である箇所に当接する前記シール部材には、該シール部材における前記厚さ方向と略垂直な面に開口する溝が設けられていても良い。これにより、前記溝が設けられる箇所の前記第１接触圧を小さくすることが可能となり、より精度良く前記シール部材が当接する前記壁面が曲面である箇所及び前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における前記接触圧を略同等にすることが可能となる。
【００２８】
尚、この場合には、前記溝は該溝の開口部が前記凹溝部の側面壁に接するように設けられることが望ましい。これにより、前記溝内部に前記オイル或いはオイルミストが入り込み、前記シール部材が弾性変形することによって前記第１接触圧の大きさに影響が及ぶことを抑制できる。
【００２９】
また、前記シール部材の第１接触圧は、前記シール部材が当接する前記他方の壁面の弾性係数や曲げ剛性の大きさ等により影響を受ける。そして、通常、前記他方の壁面において、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所に比べて、前記壁面が曲面である箇所の方が前記曲げ剛性が高い。従って、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所における前記第１接触圧は、前記壁面が曲面である箇所から近い部分と比較して、遠い部分の方が小さくなると考えられる。
【００３０】
そこで、本発明においては、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所において、前記壁面が曲面である箇所から近い部分と比較して、前記壁面が曲面である箇所から遠い部分の前記凹溝部の溝深さを浅くしても良い。
【００３１】
これにより、前記溝深さの浅い部分における前記シール部材の厚さ方向の変形量を、前記溝深さの深い部分に比べて大きくすることができる。そうすると、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所において、前記壁面が曲面である箇所から遠い部分における前記シール部材の厚さ方向の弾性力を、前記壁面が曲面である箇所から近い部分と比較して大きくすることができる。その結果、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所の全体に亘り、より確実に前記第１接触圧を略同等にすることができる。
【００３２】
尚、上記構成においては前記凹溝部の溝深さを変化させているが、例えば、前記シール部材が当接する前記壁面が平面である箇所において、前記壁面が曲面である箇所から近い部分と比較して、前記壁面が曲面である箇所から遠い部分の前記シール部材の厚さを厚くしても良い。
【発明の効果】
【００３３】
本発明にあっては、可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックとクランクケースとにより形成される隙間をシールするシール部材において、シール部材が当接する壁面が曲面である箇所における接触圧が前記壁面が平面である箇所に比べて大きくなることを抑制し、前記シール部材が当接する壁面が曲面である箇所における偏摩耗の発生や、前記シール部材が当接する壁面が平面である箇所における接触圧の不足を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００３５】
本実施例における内燃機関は圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関であり、シリンダブロックの一部はクランクケースに収納される。そして、シリンダブロックとクランクケースとを相対的に移動させることによって圧縮比を変更する。図１は、本実施例に係る可変圧縮比内燃機関における、シリンダブロック２がクランクケース３に収納される前の状態を示す図である。シリンダブロック２のスライド部２ａが、クランクケース３のスライド孔部３ａに挿入することによって、シリンダブロック２がクランクケース３に対して進退運動可能に収納される。また、シリンダブロック２はシリンダ２ｂを有している。図１においては、内燃機関１におけるシリンダブロック２とクランクケース３以外の部分は省略されている。さらに、図２は、シリンダブロック２がクランクケース３に対して相対移動する経過を示す、図１中のＸ−Ｘ’断面で切断した断面図である。ここで、図２（ａ）はシリンダブロックが最下方位置にある状態を示す断面図である。また、図２（ｂ）はシリンダブロックが最上方位置にある状態を示す断面図である。尚、図２においてピストンやコンロッド等は図示することを省略している。また、シリンダ２ｂの軸方向を鎖線により図示する。
【００３６】
ここで、本実施例における内燃機関１には、クランクケース３に対してシリンダブロック２を相対移動させる図示しない移動機構が構築されている。
【００３７】
上記の移動機構は、例えば、軸部、カム部及び可動軸受け部を有する一対の平行な互いに逆回転する図示しないカム軸によって構築された移動機構であってもよい。このような移動機構によって、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにシリンダブロック２をシリンダ２ｂの軸方向にのみスライドすることができる。
【００３８】
ここで、図２に示すように、シリンダブロック２のスライド部２ａはクランクケース３のスライド孔部３ａに収納された状態で相対移動する。また、シリンダブロック２とクラ
ンクケース３との間には所定の隙間が設けられているため、シリンダブロック２とクランクケース３との隙間にはオイル漏れ等を防止するためのシール部材５が介装される。また、クランクケース３のスライド孔部３ａは本実施例における収納部に相当する。また、シリンダブロック２のスライド部２ａは本実施例における被収納部に相当する。
【００３９】
図３は、図２（ａ）中の細線で囲まれるＢ部を拡大した図である。図３に示すように、シリンダブロック２のスライド部２ａには全周に亘り凹型溝４が形成されており、凹型溝４にシール部材５が介装される。また、凹型溝４は底面４ａと側面４ｂとにより構成されている。ここで、シリンダブロック２がクランクケース３に収納された状態においては、凹型溝４に介装されたシール部材５は、シリンダブロック２のスライド部２ａとクランクケース３のスライド孔部３ａとにより挟まれる。そして、シール部材５の厚さ方向の弾性力が生じることによりシール部材５とクランクケース３のスライド孔部３ａの壁面との間に接触圧Ｐが発生し、シリンダブロック２及びクランクケース３の隙間におけるシール部材５で区切られた領域どうしの密閉性が確保される。
【００４０】
以下、図３に示したシール部材５の断面を単に「垂直断面」といい、図３中に示すＹ−Ｙ’断面で切断したシール部材５の断面を単に「水平断面」という。
【００４１】
次に、図４は、図１中に示したＡの範囲における、シール部材５の水平断面を示した断面図である。尚、図４中の破線はシール部材５が凹溝部の底面４ａとクランクケース３のスライド孔部３ａにより挟まれて変形する前の原形を例示したものである。ここで、破線で示すシール部材の原形は、シール部材が前記凹溝部４に介装された状態を示している。従って、シール部材を前記凹溝部から取り外した状態における原形は、図示した形状に限定されるものではない。例えば、凹溝部４に介装された状態で、シリンダブロック２及びクランクケース３の隙間におけるシール部材５で区切られた領域どうしの密閉性が確保可能であれば、変形する前の原形は真円状であっても良い。
【００４２】
ここで、上記の図１に示した様に、シリンダブロック２に形成される凹溝部４は、シリンダブロック２のスライド部２ａの壁面の全周に亘って閉曲線状に形成されるため、シール部材５は環状の形状を有している。従って、図４（図１中に示したＡの範囲）に示すように、本実施例におけるシール部材５は、該シール部材５が当接するクランクケース３の壁面が平面である箇所である直線部５ａと、該シール部材５が当接するクランクケース３の壁面が曲面である箇所である曲線部５ｂとにより構成されている。従って、上記の直線部５ａは本実施例における壁面が平面である箇所に当接するシール部材に相当し、上記の曲線部５ｂは本実施例における壁面が曲面である箇所に当接するシール部材に相当する。
【００４３】
図５は、図１に示したＡの範囲におけるシール部材５のスライド孔部３ａに対する接触圧Ｐを例示した図である。ここで、シール部材５の直線部における接触圧Ｐを直線部接触圧Ｐｓといい、曲線部における接触圧Ｐを曲線部接触圧Ｐｂという。
【００４４】
図５に示すように、シール部材５の直線部５ａでは、直線部接触圧Ｐｓの殆どが厚さ方向接触圧Ｐ１である。ここで、厚さ方向接触圧Ｐ１とは、シール部材５が凹溝部４の底面４ａとクランクケース３におけるスライド孔部３ａの壁面とで挟まれることによって生じるシール部材５の厚さ方向の弾性力に基づく接触圧である。以下、シール部材５の直線部５ａにおける厚さ方向接触圧Ｐ１を直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１といい、曲線部５ｂにおける厚さ方向接触圧Ｐ１を曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１という。従って、厚さ方向接触圧Ｐ１、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１は本実施例における第１接触圧に相当する。
【００４５】
尚、前記シール部材５の厚さとは、前記凹溝部４の底面４ａとクランクケース３におけ
るスライド孔部３ａの壁面との距離を意味しており、上記の厚さ方向とは、シール部材５が凹溝部４の底面とクランクケース３におけるスライド孔部３ａの壁面とで挟まれることによりシール部材５が圧縮される方向を意味する。
【００４６】
一方、シール部材５の曲線部５ｂでは、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１の他に、軸方向接触圧Ｐ２が作用する。尚、軸方向接触圧Ｐ２とは、シール部材５が軸方向に変形した際にクランクケース３におけるスライド孔部３ａの壁面に当接することにより生じる軸方向の弾性力に基づく接触圧である。以下、シール部材５の直線部５ａにおける軸方向接触圧Ｐ２を直線部軸方向接触圧Ｐｓ２といい、曲線部５ｂにおける軸方向接触圧Ｐ２を曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２という。従って、軸方向接触圧Ｐ２、直線部軸方向接触圧Ｐｓ２、曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２は本実施例における第２接触圧に相当する。
【００４７】
ここで、シール部材５の直線部５ａにおいてはシール部材５の軸方向の弾性力はスライド孔部３ａに作用しないので直線部軸方向接触圧Ｐｓ２は略零である。従って、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１と直線部軸方向接触圧Ｐｓ２との和である直線部接触圧Ｐｓに比べて、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１と曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２との和である曲線部接触圧Ｐｂの方が大きくなる（Ｐｂ＞Ｐｓ）。そして、直線部接触圧Ｐｓに比べて曲線部接触圧Ｐｂの方が大きいと、シール部材５の曲線部５ｂにおいてはシール部材５の摩耗量が増加し、逆にシール部材５の直線部５ａにおいては接触圧Ｐが不足する虞がある。そこで、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂとを略等しくすることにより、シール部材５の全域に亘り接触圧Ｐを均一にするための実施例を説明する。
【００４８】
本実施例に係るシール部材５の曲線部５ｂにおいては直線部５ａに比べて、凹溝部４の底面４ａとクランクケース３におけるスライド孔部３ａの壁面との距離を大きくすることとした。具体的には、例えばシール部材５の曲線部５ｂにおける凹溝部４の溝深さをシール部材５の直線部５ａと比較して深くしても良い。
【００４９】
図６は、本実施例に係るシール部材５の直線部５ａに比べて曲線部５ｂにおける凹溝部４の溝深さを深くした場合の、図１中に示したＡの範囲におけるシール部材５の水平断面を示した断面図である。尚、図６中の破線はシール部材５が凹溝部の底面４ａとクランクケース３のスライド孔部３ａにより挟まれて変形する前の原形を例示したものである。また、シール部材５の原形時における厚さを原形厚さｔとする。
【００５０】
図６に示すように、凹溝部４の底面とクランクケース３のスライド孔部３ａとの距離ｗはシール部材５の直線部５ａに比べてシール部材５の曲線部５ｂの方が大きい（ｗ１＜ｗ２）。一方、シール部材５の原形厚さｔはシール部材５の直線部５ａと曲線部５ｂとにおいて同じである。従って、本実施例においては、シール部材５の直線部５ａに比べてシール部材５の曲線部５ｂにおけるシール部材５の厚さ方向の縮み量を小さくすることができる（[ｔ−ｗ１]＞[ｔ−ｗ２]）。
【００５１】
次に、図７は、本実施例に係るシール部材５の直線部５ａに比べて曲線部５ｂにおける凹溝部４の溝深さを深くした場合の、図１に示したＡの範囲におけるシール部材５のスライド孔部３ａに対する接触圧Ｐを例示した図である。上記のように、シール部材５の曲線部５ｂでは、直線部５ａに比べて厚さ方向の縮み量が小さく、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１に比べて曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１を小さくすることができる。従って、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１と曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２との和と直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１とを略等しく設定することにより（Ｐｂ１＋Ｐｂ２≒Ｐｓ１）、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂを略同等にすることができる。
【００５２】
また、本実施例では曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１を低減するために、シール部材５の曲
線部５ｂにおける凹溝部４の溝深さをシール部材５の直線部５ａと比較して深くしたが、シール部材５の曲線部５ｂにおけるシール部材５の原形厚さｔを直線部５ａと比較して小さくしても良い。
【００５３】
次に、図６に示した構成において、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１と曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２との和が直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１よりも大きい場合（Ｐｂ１＋Ｐｂ２＞Ｐｓ１）について説明する。そのような場合には、更に曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１を低減する必要がある。
【００５４】
ここで、図８は、本実施例に係るシール部材５の曲線部５ｂにおいて凹溝部４の底面４ａとシール部材５との間に隙間６を設けた場合の、図１中に示したＡの範囲におけるシール部材５の水平断面を示した断面図である。尚、図８中の破線はシール部材５が凹溝部の底面４ａとクランクケース３のスライド孔部３ａにより挟まれて変形する前の原形を例示したものである。また、シール部材５の原形時における厚さを原形厚さｔとする。
【００５５】
図８に示すように、凹溝部４の底面４ａとシール部材５との間には隙間６が設けられている（Ｗ２＞ｔ）。このような構成によると、シール部材５の曲線部５ｂにおいて、該シール部材５の厚さ方向の変形を抑制することができる。
【００５６】
次に、図９は、本実施例に係るシール部材５の曲線部５ｂにおいて凹溝部４の底面４ａとシール部材５との間に隙間６を設けた場合の、図１に示したＡの範囲におけるシール部材５のスライド孔部３ａに対する接触圧Ｐを例示した図である。上記のように、シール部材５の曲線部５ｂにおいて、該シール部材５の厚さ方向の変形が抑制される。即ち、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１は発生しないため、曲線部接触圧Ｐｂは曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２と等しくなる。従って、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１と曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２とを略等しく設定することにより、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂを略同等にすることができる。
【００５７】
また、上記の隙間６を設ける際には、シール部材５が凹溝部４の側面４ｂの少なくともいずれか一面と当接していることが望ましい。そうすれば、シリンダブロック２とクランクケース３とが相対移動する方向には隙間（クリアランス）が生じず、シリンダブロック２及びクランクケース３の隙間におけるシール部材５で区切られた領域どうしの密閉性をより確実に確保することが可能であり、オイル或いはオイルミストが外部に漏れ出すことを確実に抑制することができる。
【００５８】
次に、図６、図８に係る構成とは異なる変形例について説明する。図１０は、本実施例に係るシール部材５の直線部５ａと曲線部５ｂとにおいて、厚さ方向の弾性係数を異ならせた場合の図１中に示したＡの範囲におけるシール部材５の水平断面を示した断面図である。尚、図１０中の破線はシール部材５が凹溝部の底面４ａとクランクケース３のスライド孔部３ａにより挟まれて変形する前の原形を例示したものである。
【００５９】
図１０に示したシール部材５は、厚さ方向の弾性係数の異なる２種類の材料によって、シール部材５の厚さ方向に層状に形成されている。ここで、他方に比べて弾性係数の小さい材料を低弾性部材（例えば、フッ素ゴム）といい、他方の材料を高弾性部材（例えば、４フッ化エチレン樹脂）という。ここで、シール部材５の直線部５ａにおける、高弾性部材の原形時の厚さ（以下、「直線部高弾性部材厚さ」ともいう。）をｔ１、低弾性部材の原形時の厚さをｔ２（以下、「直線部低弾性部材厚さ」ともいう。）とする。また、シール部材５の曲線部５ｂにおいて、高弾性部材の原形時の厚さをｔ３（以下、「曲線部高弾性部材厚さ」ともいう。）、低弾性部材の原形時の厚さをｔ４（以下、「曲線部低弾性部材厚さ」ともいう。）とする。
【００６０】
本実施例においては、直線部高弾性部材厚さｔ１に対する直線部低弾性部材厚さｔ２の比である直線部低弾性部材厚さ比Ｒｓ（ｔ２／ｔ１）と比較して曲線部高弾性部材厚さｔ３に対する曲線部低弾性部材厚さｔ４の比である曲線部低弾性部材厚さ比Ｒｂ（ｔ４／ｔ３）の方を大きくすることとした。尚、直線部低弾性部材厚さ比Ｒｓ及び曲線部高弾性部材厚さ比Ｒｂは本実施例における低弾性部材厚さ比に相当する。
【００６１】
上記のように、曲線部低弾性部材厚さ比Ｒｂを直線部低弾性部材厚さ比Ｒｓよりも大きくすることによって、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１に比べて曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１を小さくすることができる。曲線部低弾性部材厚さ比Ｒｂと直線部低弾性部材厚さ比Ｒｓとを適切に設定することにより、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂを略同等にすることができる。
【００６２】
また、上記の構成によれば、凹溝部４の底面４ａとシール部材５との間に隙間６を設ける必要がなく、より好適である。また、シール部材５を構成する材料は２層に限定されるものではなく、例えば弾性係数の異なる３層以上の材料から構成されても良い。
【００６３】
また、本実施例においては、シール部材５を介装する凹溝部４をシリンダブロック２に形成されているが、凹溝部４がクランクケース３に形成される構成としても、本発明を適用することができる。
【実施例２】
【００６４】
次に、実施例１とは異なる構成について説明する。本実施例においては、より精度良くシール部材５における直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂを設定することが可能な実施例について説明する。
【００６５】
図１１は、本実施例に係るシール部材５において、曲線部接触圧Ｐｂに比べて直線部接触圧Ｐｓの方が大きい状態の、図１に示したＡの範囲におけるシール部材５のスライド孔部３ａに対する接触圧Ｐを例示した図である。例えば、図８に示した様に、凹溝部４の底面４ａとシール部材５との間に隙間６を設ける構成により、曲線部厚さ方向接触圧Ｐｂ１を発生させない場合には、直線部接触圧Ｐｓの方が、曲線部接触圧Ｐｂよりも大きくなる場合がある。通常、曲線部軸方向接触圧Ｐｂ２より直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１の方が大きいからである。
【００６６】
そのような場合には、本実施例においてはシール部材５の直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１を低減させることにより、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂとをより精度良く同等にすることとした。
【００６７】
図１２は、本実施例に係るシール部材５の厚さを曲線部５ｂに比べて直線部５ａの方を薄くした場合の、図１中に示したＡの範囲におけるシール部材５の水平断面を示した断面図である。尚、図１２中の破線はシール部材５が凹溝部の底面４ａとクランクケース３のスライド孔部３ａにより挟まれて変形する前の原形を例示したものであるまた、シール部材５の直線部における原形時の厚さを原形厚さｔ５とし、曲線部における原形時の厚さを原形厚さｔ６とする。
【００６８】
上記構成のように、シール部材５の直線部５ａにおける原形厚さｔ５を薄くすることにより（ｔ５＜ｔ６）、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１を低減することができる。従って、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１とシール部材５の曲線部５ｂにおける曲線部軸方向接触力Ｐｂ２とが同等になるように原形厚さｔ５を適切に設定することにより、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂとをより精度良く同等にすることができる。
【００６９】
尚、本実施例においては、シール部材５の厚さを曲線部５ｂに比べて直線部５ａの方を薄くしているが、その代わりにシール部材５の直線部５ａにおける凹溝部４の溝深さを大きくしても良い。
【００７０】
次に、図１２に示した構成とは異なる変形例について説明する。図１３は、本実施例に係る直線部５ａに厚さ方向と略垂直な面に開口する溝７を設けた場合のシール部材５の断面図である。ここで、図１３（ａ）は、シール部材５の水平断面を示し、図１３（ｂ）は図１３（ａ）中のＺ−Ｚ’断面で切断した場合のシール部材５の垂直断面を示している。
【００７１】
このように、シール部材５に溝７を設けることによってもシール部材５の直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１を低減することができる。従って、直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１とシール部材５の曲線部軸方向接触力Ｐｂ２とが同等になるように上記の溝７の幅や深さ等を適切に設定することによって、直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂとを略同等にすることができる。
【００７２】
尚、図１３（ｂ）に示すように、溝７は複数箇所に設けられていても良いし、一箇所のみに設けられても良い。また、溝７の開口部は凹溝部の側面４ｂに接するように設けられると好適である。溝７の内部にオイル或いはオイルミストが入り込むことを抑制し、シール部材５が弾性変形することに起因して直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１に影響が及ぶことを抑制できるからである。
【００７３】
また、図１４は、図１３（ｂ）に示した溝７の形状の変形例を示す図である。図１４に示すように、溝７の開口部は凹溝部の側面４ｂに接して設けられる場合に限定されず、溝７の開口部が凹溝部の底面４ａに接するように設けられても良い。さらに、溝７の幅、深さ、設けられる数等においても図１３（ｂ）に示す態様に限定されない。このように、シール部材５の直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１をより精度良く設定することが可能となり、より確実に直線部接触圧Ｐｓと曲線部接触圧Ｐｂとを略同等にすることができる。
【実施例３】
【００７４】
次に、実施例１、実施例２とは異なる構成に係る実施例について説明する。上記のように、シール部材５の直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１の大きさは、凹溝部４の底面４ａとクランクケース３におけるスライド孔部３ａとの距離（例えば凹溝部４の溝深さ、シール部材５の原形時における原形厚さｔ）やシール部材５の厚さ方向の弾性係数等により影響を受ける。しかし、例えば、シール部材５が当接するスライド孔部３ａの壁面の弾性係数や曲げ剛性の大きさ等によっても影響を受ける。
【００７５】
そして、スライド孔部３ａの壁面の曲げ剛性は、シール部材５における直線部５ａよりも曲線部５ｂが当接する部分の方が高いと考えられる。従って、シール部材５の直線部５ａに限られた範囲においても、スライド孔部３ａの壁面の曲げ剛性が高い部分と低い部分とでは直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１の大きさが異なる場合がある。
【００７６】
従って、本実施例では、シール部材５の直線部５ａにおける直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１が、部分的に不均一になること抑制するための構成について説明する。図１５は、本実施例に係る図１中に示したＡの範囲におけるシール部材５の水平断面を示した断面図である。本実施例においては、シール部材５における直線部５ａと曲線部５ｂとの境界を点Ｃとし、点Ｃからの距離が遠いほど凹溝部４の溝深さを浅くすることとした。
【００７７】
ここで、図１５中の破線はシリンダブロック２におけるスライド部２ａの壁面を示したものである。また、点Ｃからの距離Ｌ１である点Ｄに当接するシール部材５が介装される
凹溝部４の溝深さをＤ１とし、点Ｃからの距離Ｌ２における点Ｅに当接するシール部材５が介装される凹溝部４の溝深さをＤ２とする。図１５に示すように、点Ｃからの距離Ｌ２は距離Ｌ１より大きいため、点ＥにおけるＤ２は点ＤにおけるＤ１よりも浅くすることとした。従って、点Ｄに比べて点Ｅにおけるシール部材５の厚さ方向の縮み量を大きくすることができる。
【００７８】
そこで、本実施例においては、点Ｄに比べて点Ｅにおけるクランクケース３におけるスライド孔部３ａの曲げ剛性が小さいことに起因して生じる厚さ方向接触圧Ｐｓ１の差をΔＰｓ１とすると、点Ｅにおける直線部厚さ方向接触力Ｐｓ１がΔＰｓ１上昇するように、点Ｅにおける凹溝部４の溝深さＤ２を点Ｄにおける凹溝部４の溝深さＤ１より浅くすれば良い。
【００７９】
その結果、点Ｅにおける直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１において、クランクケース３におけるスライド孔部３ａの曲げ剛性が小さいことに起因する直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１の減少分と、シール部材５の厚さ方向の縮み量が増大することに起因する直線部厚さ方向接触圧Ｐｓ１の増加分を等しくすることができる。従って、より確実にシール部材５における直線部の全体に亘り直線部接触圧Ｐｓを同等にすることができる。
【００８０】
尚、本実施例においては、点Ｅにおける凹溝部４の溝深さＤ２を点Ｄにおける凹溝部４の溝深さＤ１より浅くしているが、その代わりに、点Ｅにおけるシール部材５の厚さを点Ｄにおけるシール部材５の厚さより厚くしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例１に係る可変圧縮比内燃機関における、シリンダブロックがクランクケースに収納される前の状態を示す図である。
【図２】実施例１に係る可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックがクランクケースに対して相対移動する経過を示す図１中のＸ−Ｘ’断面で切断した断面図である。（ａ）はシリンダブロックが最下方位置にある状態を示す断面図である。（ｂ）はシリンダブロックが最上方位置にある状態を示す断面図である。
【図３】実施例１に係る図２（ａ）中のＢ部を拡大した図である。
【図４】実施例１に係る図１中に示したＡの範囲における、シール部材５の水平断面を示した断面図である。
【図５】実施例１に係る図１に示したＡの範囲におけるシール部材のスライド孔部に対する接触圧を例示した図である。
【図６】実施例１に係るシール部材の直線部に比べて曲線部における凹溝部の溝深さを深くした場合の図１中に示したＡの範囲におけるシール部材の水平断面を示した断面図である。
【図７】実施例１に係るシール部材の直線部に比べて曲線部における凹溝部の溝深さを深くした場合の図１に示したＡの範囲におけるシール部材のスライド孔部に対する接触圧を例示した図である。
【図８】実施例１に係るシール部材の曲線部において、凹溝部の底面とシール部材との間に隙間を設けた場合の図１中に示したＡの範囲におけるシール部材の水平断面を示した断面図である。
【図９】実施例１に係るシール部材の曲線部において、凹溝部の底面とシール部材との間に隙間を設けた場合の図１に示したＡの範囲におけるシール部材のスライド孔部に対する接触圧を例示した図である。
【図１０】実施例１に係るシール部材の直線部と曲線部とにおいて、厚さ方向の弾性係数を異ならせた場合の図１中に示したＡの範囲におけるシール部材の水平断面を示した断面図である。
【図１１】実施例２に係るシール部材において、曲線部接触圧Ｐｂに比べて直線部接触圧Ｐｓの方が大きい状態の、図１に示したＡの範囲におけるシール部材のスライド孔部に対する接触圧を例示した図である。
【図１２】実施例２に係るシール部材の厚さが曲線部に比べて直線部の方が薄い場合の、図１中に示したＡの範囲におけるシール部材の水平断面を示した断面図である。
【図１３】実施例２に係る直線部のシール部材に厚さ方向と略垂直な面に開口する溝を設けた場合のシール部材の断面図である。（ａ）は、シール部材の水平断面を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）中のＺ−Ｚ’断面で切断した場合のシール部材の垂直断面を示す断面図である。
【図１４】実施例２に係る図１３（ｂ）に示した溝７の形状の変形例を示す図である。
【図１５】実施例３に係る図１中に示したＡの範囲におけるシール部材の水平断面を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・内燃機関
２・・・シリンダブロック
２ａ・・・スライド部
２ｂ・・・シリンダ
３・・・クランクケース
３ａ・・・スライド孔部
４・・・凹溝部
４ａ・・・底面
４ｂ・・・側面
５・・・シール部材
５ａ・・・直線部
５ｂ・・・曲線部
６・・・隙間
７・・・溝
【図１】
0004645521.tif 000002
【図２】
0004645521.tif 000003
【図３】
0004645521.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004645521.tif 000008
【図８】
0004645521.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004645521.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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