(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変圧縮比を持つ内燃機関であって、クランクシャフト支持クランクケース部（２）と、その上に機関の一側方の傾斜軸ベアリング（８）と機関の他方の対向側方の傾斜機構（１０）により傾斜可能に配置されたシリンダー受け部（６）を含み、このシリンダー受け部（６）がそれに固定的に連結され、好ましくはそこに取り付けられたカムシャフトを持つシリンダーヘッド（１４）を支持するものにおいて、クランクケース部（２）とシリンダー受け部（６）との間に配置されたプレストレス部材（３８，５０）があり、このプレストレス部材は、クランクケース部（２）とシリンダー受け部（６）が互いに離れるように強制し、シリンダー受け部（６）とクランクケース部（２）との間の圧縮比修正傾斜運動が機関の運転中に起こるとき傾斜軸ベアリング（８）内と傾斜機構（１０）内のベアリング遊びの発生を妨げるように働くことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
シリンダーヘッド（１４）とシリンダー受け部（６）が一体化されて一つの同じモノブロック要素を構成することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
傾斜軸ベアリング（８）がシリンダー受け部（６）に硬く連結されているベアリング突起（２０）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
傾斜機構（１０）がシリンダー受け部（６）に硬く連結されたベアリング突起（２４）を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項５】
シリンダー受け部（６）に連結されている傾斜機構（１０）のベアリング突起（２４）がシリンダー受け部と一体化されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
プレストレス部材（５０）が傾斜軸ベアリング（８）のベアリング突起（２０）の内側に配置され、それらの対向する両端により、ベアリング突起（２０）を通りかつクランクケース部（２，１８）内に取り付けられた傾斜軸（２２）に対して一方向に直接または間接的に押圧し、シリンダー受け部（６）に関して固定されたカラー部（５６）に対して他の方向に押圧することを意図していることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項７】
傾斜機構部材（１０）が、一方でシリンダー受け部（６）に硬く連結されたベアリング突起（２４）を通って走る第一軸（２６）と、他方でクランクケース部に偏心的に取り付けられた第二軸（３０）との間に結合された連結ロッドのようなロッド（２８）を含み、プレストレス部材（５０）がロッド（２８）内に配置されておりかつそれらの対向両端により、それぞれ第一軸（２６）と第二軸（３０）に対して直接または間接的に押圧して、これらの二つの軸を離すようにストレスする力を発生することを意図していることを特徴とする請求項５から６のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項８】
ロッド（２８）から遠い第二軸（３０）の側に、プレストレス部材（５０）がクランクケース部（２）内に配置されており、このプレストレス部材がクランクケース部と第二軸の関連する側との間で作用し、この軸上に圧力を及ぼすことを意図していることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】
傾斜軸ベアリング（８）と傾斜機構（１０）との間の領域内で、クランクケース部（２）とシリンダー受け部（６）との間に挿入されたプレストレス部材（３８）、例えばねじばね、があり、これがこれら二つの部を離れるように緊張し、一方でクランクケース部に硬く連結されたカラー部（４０）と、他方でシリンダー受け部（６）に硬く連結されたカラー部（４４）との間で作用することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項１０】
プレストレス部材（３８；５０）が圧縮ばね積層体または油圧力発生器からなることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は特許請求の範囲の請求項１の前提部に特定された形式の内燃機関に関する。
【０００２】
この形式の内燃機関において、圧縮比は機関のシリンダー受け部（組み合わされたシリンダーヘッドを持つ）がクランクケース部に関して側方に傾斜させられることができるという事実により変えられることができる。これを可能とするために、シリンダー受け部は機関の一方側のクランクケース部に傾斜可能に取り付けられ、エンジンの他方の対向側のクランクケース部にそこに設けられた傾斜機構により可動的に連結される。
【０００３】
先行技術
上述の形式の内燃機関は既知であり、これに関しては例えばＵＳ−２７７０２２４及びＳＥ−Ｂ−４７０２３８を参照されたい。
【０００４】
これらの特許明細書の第一のものは組み合わされたシリンダーカバーを持つシリンダー受け機関部が関節態様で連結されている固定クランクケース部を持つピストン機関を記述している。シリンダーの燃焼室容積はシリンダー受け機関部を縦傾斜軸回りに横方向に傾斜させることにより変えられることができる。この傾斜運動、すなわち横方向傾斜の変化、はクランクケース部とシリンダー受け機関部間で作用する傾斜機構に含まれた偏心軸の回転により得られる。
【０００５】
上述の形式の内燃機関、例えば直列型機関、のシリンダー受け部（シリンダーブロック）が、クランクケース部に関して傾斜されるとき、クランクケース部（連結ロッドに連結された組み合わされたピストンを持つ）内に取り付けられたクランクシャフトとシリンダー受け部のシリンダーとの間の距離が変わる。ピストンの上死点のそれぞれのピストンの上部境界面（ピストントップ）の上に存在する燃焼室のその部分の容積がそれにより変えられる。かくして機関の圧縮比はこの方法で変えられることができ、効率がそれにより変動する負荷条件に対して最適化される。機関の性能、従って問題の車の性能がそれにより改善される。
【０００６】
発明の目的
上記の内燃機関の構造的形状、及びシリンダーの圧縮比を機関のクランクケース部に関してシリンダー受け部の横方向傾斜により変えるというその原理の結果として、ある量のすき間または遊びが問題の傾斜運動が起こるとき傾斜軸ベアリングと傾斜機構の種々のベアリングの両者に起こる。
【０００７】
機関の一方側の傾斜軸ベアリングは、クランクケース部内の多数のベアリング突起と、これらベアリング突起間の空間中に突出するシリンダー受け部上の多数のベアリング突起と、また全てのこれらベアリング突起を通りそれらを連結するベアリング軸とを含むので、組み立て技術の理由のため、製造技術の観点から純粋に達成できるであろうものより大きな製造許容誤差を、従ってより大きなベアリング遊びを容認する必要がある。
【０００８】
この事実は−相互作用するベアリング要素／ベアリング表面間の小さな相対運動と力の方向の十分に頻繁な変更がないために−無潤滑ベアリングが実際に選ばれるべきであることを考慮すると、ベアリング遊びは非常に大きく、それにより望まれないノイズが、特に高負荷で起こることを意味する。
【０００９】
本発明の主目的は上述のベアリング関連ノイズの発生が防止されまたは少なくとも広範囲で除去されることのできるような方法で可変圧縮比で作動する機関を設計することにある。
【００１０】
発明の説明
本発明によれば、上記目的は機関が特許請求項１の特徴節に記載された特徴を持つという事実により達成される。
【００１１】
従って、この内燃機関の主要識別特徴はクランクケース部とシリンダー受け部の間にプレストレス部材が配置されており、これらがこれら機関部を離れるように強制しかつシリンダー受け部とクランクケース部間の圧縮比修正傾斜運動が機関の運転中に起こるとき傾斜軸ベアリング内及び傾斜機構内のベアリング遊びの発生を妨げるように働くことである。
【００１２】
この発明の主題の展開及び好適実施例はまた請求項２−１１に記載された特徴を持つことができる。
【００１３】
組み合わされたシリンダーヘッドを持つシリンダー受け部とクランクケース部が上に示された態様で離れるようにストレスされて保たれているので、シリンダー内にガス力が発生するとき、ベアリング遊びの影響は少なくとも大きく排除されることができ、その結果の機関のノイズは防止されることができる。
【００１４】
内燃機関は例えばシリンダー受け部に固定的に連結されたシリンダーヘッド内に取り付けられたオーバライイングカムシャフトを持つ４シリンダー、５シリンダーまたは６シリンダー直列型機関であることができる。シリンダーヘッドとシリンダー受け部が完全に一体化され一つの同じモノブロック片（モノブロック機関）の部分を構成することも（必須ではないが）可能である。
【００１５】
シリンダー受け部は機関の一側に傾斜ベアリングのヒンジ軸のためのベアリング突起を、かつ機関の対向側に傾斜機構の上部ヒンジ軸のためのベアリング突起を持つ。最後に述べたベアリング突起は好ましくはシリンダー受け部と一体化されている。クランクケース部と傾斜機構の上部ヒンジ軸間にリンク部材が配置されており、これらが傾斜運動を伝達し、これらが前記上部ヒンジ軸と、クランクケース部のベアリング突起内に取り付けられかつ傾斜機構の下部ヒンジ軸を構成する偏心シャフトとの間の距離を変える役目をする。
【００１６】
この発明による第一主要実施例において、プレストレス部材は傾斜軸ベアリングのベアリング突起の内側に配置されており、かつそれらの対向両端部により、ベアリング突起を通過しかつクランクケース部に取り付けられた傾斜軸に対して一方向に直接的にまたは間接的に押圧し、かつ、他方向にシリンダー受け部に関して固定されたカラー部に対して押圧することを意図している。
【００１７】
この実施例では、傾斜機構部材に、一方でシリンダー受け部に固定的に連結されたベアリング突起を通って走る第一軸と、他方でクランクケース部に偏心的に取り付けられた第二軸との間に結合された連結ロッドのようなロッドを含ませることが好ましく、プレストレス部材がこのロッド内に配置され、それらの対向両端部により、それぞれ第一軸と第二軸に対して直接的にまたは間接的に押圧してこれらの二つの軸を離れるようにストレスする力を発生することを意図している。
【００１８】
傾斜運動を伝達するロッド（リンク部材）から遠い第二軸のその側に、プレストレス部材がまた好ましくはクランクケース部内に配置されており、これらがクランクケース部と第二軸のその組み合わされた側との間に作用し、この軸に圧力を及ぼすことを意図している。
【００１９】
傾斜軸ベアリングの両ベアリング突起内の、及びロッド（リンク部材）とクランクケース部内の、プレストレス部材は好ましくはカップばねからなる円筒状ばね積層体を含むことができる。
【００２０】
この発明による第二代替実施例において、傾斜軸ベアリングと傾斜機構間の領域内に、クランクケース部とシリンダー受け部間に挿入されたプレストレス部材があり、これらがこれら二つの部を離れるように伸長し、かつ一方ではクランクケース部に硬く連結されたカラー部と、他方ではシリンダー受け部に硬く連結されたカラー部との間に作用する。
【００２１】
シリンダー受け部に硬く連結されたカラー部はそのとき特別に設計されたヘッドを備えておりかつシリンダー受け部の下側にシリンダーライニング支持体を固定する役目をする締め付けねじであることができる。
【００２２】
クランクケース部に硬く連結されたカラー部はその部として例えばクランクケース部中にねじ込まれたプレストレス棒の一端からなることができる。
【００２３】
最後に述べた実施例において、プレストレス部材は便宜上対向する問題のカラー部間に伸長された強力な円筒状ねじばねであることができる。
【００２４】
しかし、概括的に、この発明によるプレストレス部材に関しては、これらは適当な圧縮ばねまたはばね積層体、または他の形式の力発生器、例えば油圧力発生器のいずれかであることができる。
【００２５】
機関が直列型機関でありプレストレス部材が上述の第二主要実施例のように配置されているとき、力対称の理由のため、プレストレス部材が軸方向列に置かれシリンダー列に沿って好ましくはシリンダー列の隣接シリンダー間の領域内に均一に分配されるのが好ましい。
【００２６】
図面の簡略説明
この発明が添付図面に示された多数の例示的実施例に関して今や説明され明確化されるであろう。
図面において、
図１は本発明による内燃機関と同じ基本形式の内燃機関の傾斜機構の主要部の概略透視図を示し；
図２はこの発明による内燃機関の一実施例の傾斜軸ベアリングの部分的概略側面図を示し；
図３は図２の機関を通る概略断面を示し；そして
図４はこの発明による内燃機関の代替実施例を通る概略断面を示す。
【００２７】
例示的実施例の説明
本発明が関連する形式の内燃機関の主要部が図１に示されている。内燃機関、この場合４シリンダー直列型機関、はその圧縮比が運転中に変えられることができるような方式で構成されている。機関はその中にクランクシャフト４（ここには示されていないが図４に示されている）が取り付けられているクランクケース部２、及びクランクケース部に傾斜可能に連結され、従ってクランクケース部に関して横に傾斜されることができるシリンダー受け部６を含む。シリンダー受け部６のこの横方向傾斜能を可能とするために、傾斜軸ベアリング８が機関の最も遠くに離れた長い側方（ここには示されていない）の部分２と６との間に設けられており、かつここで見ることのできる機関の長い側方のクランクケース部２とシリンダー受け部６との間に、概括的に１０で示された傾斜機構がある。この場合部分６は１２で示された４シリンダーを含み、シリンダーヘッド１４またはシリンダーカバー（ここには示されていないが図３に概略的に示されている）が通常の方式で部分６の平坦トップ１６に密封的に固定されることを意図している。
【００２８】
図１で見ることのできない傾斜軸ベアリング８は図２に示された実施例と同じ方法で、クランクケース部２に硬く連結された多数のベアリング突起１８とこれらのベアリング突起間にシリンダー受け部６上に上向きに突出する多数のベアリング突起２０を含む。これらのベアリング突起１８，２０を通してヒンジ軸２２があり、このヒンジ軸が従って機関部２と６をヒンジ的／傾斜可能態様で結合する。部分２と６のベアリング突起の数はもちろん機関のシリンダー数に依存している；図１の機関は４つのシリンダーを持ち、一方図２の機関は５つのシリンダーを持つことに注目。
【００２９】
図１に示された傾斜機構１０は五つのベアリング突起２４を含み、それらはシリンダー受け部６に硬く連結され、上部ヒンジ軸２６のためのベアリングブラケットを形成し、このヒンジ軸はそれらのブラケットを通って走っており、これらのヒンジ軸上にロッド／リンクまたは連結部材２８が旋回可能に取り付けられており、これらの連結部材の下端はクランクケース部２のベアリング突起３６のベアリングブラケット内に回転可能に取り付けられたより大きなベアリング部３４を持つ偏心軸３２の“クランク状”軸部３０に旋回可能に取り付けられている。偏心軸３２の回転は上部ヒンジ軸２６と軸部３０との間の距離に変化を発生し、従って連結部材２８を介してクランクケース部２に関してシリンダー受け部６の横方向傾斜を発生する。この方法でシリンダーの希望の圧縮比変化が得られる。
【００３０】
さて図２と３に示されるこの発明による内燃機関の実施例が参照させられる。機関の運転時のベアリング遊びに関連したノイズの発生を防ぐために、傾斜軸ベアリング８と傾斜機構１０の両者内にプレストレス部材３８がクランクケース部２とシリンダー受け部６との間に配置され、これらのプレストレス部材３８は強力な圧縮ばねの形のものであり、これらがそれらの予め決められた固有の張力により機関部２と６を離れるように連続的に押圧し続け、従って傾斜軸ベアリング８と傾斜機構１０内に存在するベアリング遊びがシリンダー内の燃焼ガスの作用により発生された方向に排除される。シリンダー内の燃焼室内の燃焼ガスの圧力は組み合わされたシリンダーヘッドを持つシリンダー受け部６をクランクケース部２から離れる方向に上向きに動かそうとする。
【００３１】
圧縮ばねとして設計されたプレストレス部材３８のそれぞれは、一方でクランクケース部２中にねじ込まれた組み合わされたプレストレス棒４０の端部と、他方でシリンダー受け部６に硬く連結されたカラー部４２との間に挿入される。この場合、カラー部４２は固定ねじ４４のカップ形状ヘッドからなり、固定ねじはなお適当な位置にあり、シリンダー受け部６の下側４８にシリンダーライニング支持体４６を固定するために用いられる。
【００３２】
図４に示されたこの発明による内燃機関の代替実施例が最後に参照させられる。クランクケース部２とシリンダー受け部６の間のプレストレス部材はこの場合図２と３による設計と異なるように位置され設計されている。
【００３３】
プレストレス部材５０（ここでは円筒状カップばねの形である）はこの場合傾斜軸ベアリング８のシリンダー受け部６に属するベアリング突起２０の内側の孔５２に挿入されており、そこではプレストレス部材５０がその下端でヒンジ軸２２に対してかつその上端でシリンダー受け部６に関して固定されたカラー部に対して圧力を及ぼす。部材５０とヒンジ軸２２間の力の伝達は軸２２に対して円筒状に凹んだスライド接触表面を持つ圧力ブロック５４を介して起こる。各プレストレス部材５０の上端での機関部６への力伝達は孔５２中に挿入された圧力ロッド５６を介して起こり、この棒は従ってカラー部を構成する。
【００３４】
傾斜機構を持つ機関の側に、各リンク状連結部材２８の中及びその上に二つのプレストレス部材５０がある。各連結部材２８の内側にプレストレス部材５０があり、その両端が上部ヒンジ軸２６上と軸部３０上にそれぞれ円筒状に凹んだスライド接触表面を持つ圧力ブロック５８と６０を介して圧力を及ぼす。また連結部材２８から離れた偏心シャフト３２の側に配置されたプレストレス部材５０があり、そのそれぞれはクランクケース部２に硬く連結された部分６２と、他方で偏心シャフト３２のベアリング部３４との間で作用する。ベアリング部３４との接触は円筒状に凹んだスライド接触表面を持つ圧力ブロック６４を介してである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による内燃機関と同じ基本形式の内燃機関の傾斜機構の主要部の概略透視図を示す。
【図２】  この発明による内燃機関の一実施例の傾斜軸ベアリングの部分的概略側面図を示す。
【図３】  図２の機関を通る概略断面を示す。
【図４】  この発明による内燃機関の代替実施例を通る概略断面を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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