(57)【要約】【課題】可変圧縮比内燃機関の大型化を抑制するとともに、複数の気筒の各々で圧縮比を適切に変化させる。【解決手段】気筒２０−１，２０−３，２０−５が右側シリンダ列３０に、気筒２０−２，２０−４，２０−６が左側シリンダ列４０に設けられ、揺動レバー５−１〜５−６を揺動自在に支持する偏心シャフト６−１〜６−６が右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０との間に配置されている。偏心シャフト６−１〜６−６の回転によってピストン２及びクランクシャフト１の運動時における揺動レバー５−１〜５−６の揺動軌跡がそれぞれ変化することで、各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比が変化する。その際には、歯車伝動機構７−１〜７−５は、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とを互いに逆回転させる。【選択図】図３
2007285132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒の各々で圧縮比を変化させることが可能な可変圧縮比内燃機関であって、
第１連接棒を介してピストンに連接され、第２連接棒を介してクランクシャフトに連接された揺動レバーであって、ピストン及びクランクシャフトの運動に伴い揺動中心軸まわりに揺動する揺動レバーと、
揺動レバーを揺動中心軸まわりに揺動自在に支持する偏心シャフトであって、その回転中心軸が揺動レバーの揺動中心軸に対し偏心している偏心シャフトと、
が各気筒に対応して備えられ、
各気筒では、偏心シャフトがその回転中心軸まわりに回転してピストン及びクランクシャフトの運動時における揺動レバーの揺動軌跡が変化することで、クランク角に対するピストン位置の関係が変化して圧縮比が変化する可変圧縮比内燃機関において、
複数の気筒が、クランクシャフトの軸線方向と垂直方向に関して間隔をおいて配置された第１シリンダ列と第２シリンダ列とに分かれて設けられ、各偏心シャフトが、当該垂直方向に関して第１シリンダ列と第２シリンダ列との間に配置され、
各偏心シャフトがその回転中心軸まわりに回転するときに、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを互いに逆回転させる逆転機構を備える、可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関であって、
各気筒に対応する偏心シャフトは、その回転中心軸が一致する状態で、その回転中心軸方向に関して並んで配置されている、可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の可変圧縮比内燃機関であって、
第１シリンダ列の気筒及びそれに対応する偏心シャフトと、第２シリンダ列の気筒及びそれに対応する偏心シャフトとが、クランクシャフトの軸線方向に関して交互に配置され、
逆転機構は、クランクシャフトの軸線方向に関して交互に配置された第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを交互に逆回転させる機構である、可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の可変圧縮比内燃機関であって、
逆転機構は、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとの間で回転力をその方向を逆転させて伝達する機構である、可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１に記載の可変圧縮比内燃機関であって、
逆転機構は、各偏心シャフトの回転中心軸方向への移動と連動して、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを互いに逆回転させる機構である、可変圧縮比内燃機関。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の可変圧縮比内燃機関であって、
逆転機構は、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転させる機構である、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、複数の気筒の各々で圧縮比を変化させることが可能な可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の圧縮比を変化させるための機構としては、種々のものが提案されており、その一例が下記特許文献１に開示されている。特許文献１においては、ピストンに連結される第１コンロッドとクランクシャフトに連結される第２コンロッドとが回動可能に連結されている。第１コンロッドと第２コンロッドとの連結部近傍には、コントロールロッドの一端部が回動可能に連結されており、コントロールロッドの他端部がコントロールシャフトに回動可能に連結されている。コントロールシャフトは、コントロールシャフトガイドにその回転中心軸に対して偏心して取り付けられている。特許文献１においては、コントロールシャフトガイドをその回転中心軸まわりに回転させることで、クランク角に対するピストン位置の関係を変化させて、圧縮比を変化させている。
【０００３】
その他にも、下記特許文献２による可変圧縮比内燃機関が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５４８７３号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１による機構を多気筒エンジンに適用して、複数の気筒の各々で圧縮比を変化させる場合は、第１コンロッド、第２コンロッド、及びコントロールロッドを各気筒ごとに設ける必要がある。そのため、内燃機関の大型化を招きやすくなる。
【０００６】
複数の気筒を、クランクシャフトの軸線方向と垂直方向に間隔をおいて配置された２つのシリンダ列に分けて設け、各コントロールロッドを回動可能に支持するコントロールシャフトガイドを２つのシリンダ列の間に配置することで、内燃機関の大型化の抑制を図ることが可能となる。しかし、その場合は、コントロールシャフトガイドの回転に伴い、シリンダ列に対するコントロールシャフトの相対位置関係が２つのシリンダ列で異なってくるため、圧縮比が２つのシリンダ列で異なってくる。したがって、２つのシリンダ列の両方で圧縮比を適切に変化させることが困難となる。
【０００７】
本発明は、可変圧縮比内燃機関の大型化を抑制するとともに、複数の気筒の各々で圧縮比を適切に変化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る可変圧縮比内燃機関は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明に係る可変圧縮比内燃機関は、複数の気筒の各々で圧縮比を変化させることが可能な可変圧縮比内燃機関であって、第１連接棒を介してピストンに連接され、第２連接棒を介してクランクシャフトに連接された揺動レバーであって、ピストン及びクランクシャフトの運動に伴い揺動中心軸まわりに揺動する揺動レバーと、揺動レバーを揺動中心軸まわりに揺動自在に支持する偏心シャフトであって、その回転中心軸が揺動レバーの揺動中心軸に対し偏心している偏心シャフトと、が各気筒に対応して備えられ、各気筒では、偏心シャフトがその回転中心軸まわりに回転してピストン及びクランクシャフトの運動時における揺動レバーの揺動軌跡が変化することで、クランク角に対するピストン位置の関係が変化して圧縮比が変化する可変圧縮比内燃機関において、複数の気筒が、クランクシャフトの軸線方向と垂直方向に関して間隔をおいて配置された第１シリンダ列と第２シリンダ列とに分かれて設けられ、各偏心シャフトが、当該垂直方向に関して第１シリンダ列と第２シリンダ列との間に配置され、各偏心シャフトがその回転中心軸まわりに回転するときに、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを互いに逆回転させる逆転機構を備えることを要旨とする。
【００１０】
本発明においては、複数の気筒が、クランクシャフトの軸線方向と垂直方向に関して間隔をおいて配置された第１シリンダ列と第２シリンダ列とに分かれて設けられ、各偏心シャフトが、当該垂直方向に関して第１シリンダ列と第２シリンダ列との間に配置されることで、可変圧縮比内燃機関の大型化を抑制することができる。さらに、各偏心シャフトがその回転中心軸まわりに回転するときに、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを互いに逆回転させることで、第１シリンダ列の気筒に対応する揺動レバーと第２シリンダ列の気筒に対応する揺動レバーとで、ピストン及びクランクシャフトの運動時の揺動軌跡が非対称になるのを抑制することができる。そのため、第１シリンダ列の気筒と第２シリンダ列の気筒とで、クランク角に対するピストン位置の関係が異なってくるのを抑制することができ、圧縮比が異なってくるのを抑制することができる。したがって、本発明によれば、可変圧縮比内燃機関の大型化を抑制することができるとともに、複数の気筒の各々で圧縮比を適切に変化させることができる。
【００１１】
本発明の一態様では、各気筒に対応する偏心シャフトは、その回転中心軸が一致する状態で、その回転中心軸方向に関して並んで配置されていることで、可変圧縮比内燃機関の大型化をさらに抑制することができるとともに、複数の気筒の各々で圧縮比をさらに適切に変化させることができる。
【００１２】
本発明の一態様では、第１シリンダ列の気筒及びそれに対応する偏心シャフトと、第２シリンダ列の気筒及びそれに対応する偏心シャフトとが、クランクシャフトの軸線方向に関して交互に配置され、逆転機構は、クランクシャフトの軸線方向に関して交互に配置された第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを交互に逆回転させる機構であることで、可変圧縮比内燃機関の大型化をさらに抑制することができる。
【００１３】
本発明の一態様では、逆転機構は、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとの間で回転力をその方向を逆転させて伝達する機構であることが好適である。また、本発明の一態様では、逆転機構は、各偏心シャフトの回転中心軸方向への移動と連動して、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを互いに逆回転させる機構であることが好適である。
【００１４】
本発明の一態様では、逆転機構は、第１シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトと第２シリンダ列の気筒に対応する偏心シャフトとを、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転させる機構であることで、第１シリンダ列の気筒と第２シリンダ列の気筒とで圧縮比が異なってくるのをさらに抑制することができ、複数の気筒の各々で圧縮比をさらに適切に変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１６】
まず本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関において圧縮比を変化させるための可変圧縮比機構について、図１を用いて説明する。図１は、クランクシャフト１の軸線方向から見た１気筒分の概略構成を示す。気筒２０内をその軸線方向に往復運動するピストン２は、アッパーコネクティングロッド（以下アッパーコンロッドとする）３、揺動レバー５、及びロアコネクティングロッド（以下ロアコンロッドとする）４を介してクランクシャフト１に連接されている。
【００１７】
揺動レバー５は、そのほぼ中央部にて偏心シャフト６に揺動自在に支持されている。揺動レバー５の一端部にはピン２５が設けられ、揺動レバー５の他端部にはピン３５が設けられている。アッパーコンロッド３は、その一端部２３にてピストン２に回動可能に連接され、その他端部３３にて揺動レバー５のピン２５に回動可能に連接されている。ロアコンロッド４は、その一端部（小端部）２４にて揺動レバー５のピン３５に回動可能に連接され、その他端部（大端部）３４にてクランクシャフト１のクランクピン２１に回動可能に連接されている。つまり、揺動レバー５は、アッパーコンロッド３を介してピストン２に連接され、ロアコンロッド４を介してクランクシャフト１（クランクピン２１）に連接されている。
【００１８】
偏心シャフト６は、その回転中心軸６ａまわりに回転可能に支持されている。偏心シャフト６には円柱形状の偏心部２６が設けられており、偏心部２６の中心軸２６ａは偏心シャフト６の回転中心軸６ａに対して偏心している。偏心シャフト６は、その偏心部２６にて揺動レバー５を偏心部２６の中心軸２６ａまわりに揺動自在に支持する。つまり、揺動レバー５の揺動中心軸は、偏心部２６の中心軸２６ａに一致し、偏心シャフト６の回転中心軸６ａに対して偏心している。
【００１９】
ピストン２の往復運動は、アッパーコンロッド３、揺動レバー５、及びロアコンロッド４を介して、クランクシャフト１の回転運動に変換される。このピストン２の往復運動及びクランクシャフト１の回転運動に伴い、揺動レバー５が揺動中心軸（偏心部２６の中心軸２６ａ）まわりに揺動する。
【００２０】
図示しないアクチュエータにより偏心シャフト６をその回転中心軸６ａまわりに回転させると、偏心シャフト６の回転中心軸６ａに対する揺動レバー５の揺動中心軸（偏心部２６の中心軸２６ａ）の偏心方向が変化することで、ピストン２の往復運動及びクランクシャフト１の回転運動時における揺動レバー５の揺動軌跡（ピン２５，３５の軌跡）が変化する。この揺動レバー５の揺動軌跡の変化によって、クランク角に対するピストン位置の関係が変化することで、圧縮比を変化させることができる。さらに、ピストン２のストロークも変化するため、排気量も変化させることができる。
【００２１】
次に、本実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の構成について説明する。図２，３は、本実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す図である。図２はクランクシャフト１の軸線方向から見た図を示し、図３はシリンダの軸線方向から見た図を示す。本実施形態に係る可変圧縮比内燃機関は、複数の気筒２０−１〜２０−６（図３では６気筒）を備える多気筒エンジンであり、複数の気筒２０−１〜２０−６の各々で圧縮比を変化させることが可能である。なお、以下の説明では、クランクシャフト１の軸線方向を機関前後方向、シリンダの軸線方向（図２の上下方向）を機関上下方向、クランクシャフト１の軸線方向及びシリンダの軸線方向と垂直方向（図２，３の左右方向）を機関左右方向とする。
【００２２】
本実施形態では、各気筒２０−１〜２０−６で圧縮比を変化させるために、前述の図１に示すピストン２、アッパーコンロッド３、ロアコンロッド４、揺動レバー５、及び偏心シャフト６が各気筒２０−１〜２０−６に対応して備えられている。各気筒２０−１〜２０−６ごとに設けられたピストン２、アッパーコンロッド３、ロアコンロッド４、揺動レバー５、及び偏心シャフト６の構成は、前述の図１に示す構成と同様である。各気筒２０−１〜２０−６において、アッパーコンロッド３の長さ（ピストンピンの中心軸とピン２５の中心軸との距離）、ロアコンロッド４の長さ（ピン３５の中心軸とクランクピン２１の中心軸との距離）、揺動レバー５の長さ（ピン２５，３５の中心軸間の距離）、ピン２５，３５の揺動半径（ピン２５，３５の中心軸と偏心部２６の中心軸との距離）、及び偏心シャフト６の回転中心軸に対する偏心部２６の中心軸の偏心量は、それぞれ等しく設定されている。さらに、シリンダボア径及びクランク半径も各気筒２０−１〜２０−６においてそれぞれ等しく設定されている。なお、以下の説明では、図３に示すように、各気筒２０−１〜２０−６に対応する揺動レバー５をそれぞれ揺動レバー５−１〜５−６とし、各気筒２０−１〜２０−６に対応する偏心シャフト６をそれぞれ偏心シャフト６−１〜６−６とする。
【００２３】
第１シリンダ列（以下右側シリンダ列とする）３０及び第２シリンダ列（以下左側シリンダ列とする）４０が、クランクシャフト１の軸線方向と垂直方向である機関左右方向に関して間隔をおいて配置されている。そして、複数の気筒２０−１〜２０−６が右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とに分かれて設けられている。より具体的には、気筒２０−１，２０−３，２０−５が右側シリンダ列３０に設けられ、気筒２０−２，２０−４，２０−６が左側シリンダ列４０に設けられている。そして、図３に示すように、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５と、左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６とが、クランクシャフト１の軸線方向に関して交互に配置されている。図２は、右側シリンダ列３０の１気筒（気筒２０−１）及び左側シリンダ列４０の１気筒（気筒２０−２）の構成について図示しているが、他の気筒２０−３〜２０−６についても同様の構成である。また、図２，３は、クランクシャフト１の回転中心軸に対して各気筒２０−１〜２０−６の中心軸がオフセットしている例を示しており、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５と左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６とで、オフセット方向が互いに反対方向でオフセット量が等しく設定される。
【００２４】
偏心部２６にて揺動レバー５−１〜５−６を揺動自在に支持する偏心シャフト６−１〜６−６は、機関左右方向に関して右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０との間に配置されている。そして、図４の偏心シャフト６−１〜６−６の構成図に示すように、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５に対応する偏心シャフト６−１，６−３，６−５と、左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６に対応する偏心シャフト６−２，６−４，６−６とが、クランクシャフト１の軸線方向に関して交互に配置されている。各偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸は、クランクシャフト１の軸線方向と平行であり、各偏心シャフト６−１〜６−６は、その回転中心軸が一致する状態で、その回転中心軸方向（クランクシャフト１の軸線方向と平行方向）に並んで配置されている。さらに、各偏心シャフト６−１〜６−６は、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０との間の中間位置に配置されており、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５と左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６とで、偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸に対する気筒の中心軸のずれ量が等しく設定されている。
【００２５】
各気筒２０−１〜２０−６で圧縮比を変化させるために、アッパーコンロッド３、ロアコンロッド４、及び揺動レバー５を各気筒２０−１〜２０−６ごとに設けると、内燃機関の大型化を招きやすくなる。本実施形態では、複数の気筒２０−１〜２０−６を右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とに分けて配置し、各偏心シャフト６−１〜６−６を右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０との間に配置することで、内燃機関の大型化を抑えることができる。
【００２６】
ただし、１本の偏心シャフト６で複数の揺動レバー５−１〜５−６を揺動自在に支持すると、各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比を変化させるために偏心シャフト６を回転させた場合に、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５の中心軸に対する揺動レバー５−１，５−３，５−５の揺動中心軸のずれ量が、左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６の中心軸に対する揺動レバー５−２，５−４，５−６の揺動中心軸のずれ量と異なってくる。そのため、右側シリンダ列３０の揺動レバー５−１，５−３，５−５と左側シリンダ列４０の揺動レバー５−２，５−４，５−６とで、ピストン２及びクランクシャフト１の運動時の揺動軌跡が非対称となり、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５と左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６とで、クランク角に対するピストン位置の関係が異なってくる。その結果、図５に示すように、右側シリンダ列（右バンク）３０と左側シリンダ列（左バンク）４０とで圧縮比が異なってくる。さらに、図６に示すように、右側シリンダ列（右バンク）３０と左側シリンダ列（左バンク）４０とで排気量も異なってくる。なお、図５，６における偏心軸角（偏心シャフト６の回転角）は、図７（Ａ）に示すように偏心シャフト６の回転中心軸６ａに対する偏心部２６の中心軸２６ａの偏心方向が機関下方向である場合を０°とし、図７（Ｂ）に示すようにこの偏心方向が機関左方向である場合を９０°とし、図７（Ｃ）に示すようにこの偏心方向が機関上方向である場合を１８０°としている。
【００２７】
本実施形態では、各偏心シャフト６−１〜６−６をその回転中心軸まわりに回転させた場合に、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とで圧縮比及び排気量を常に等しく保つために、クランクシャフト１の軸線方向に関して交互に配置された右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とを交互に逆回転させる。そのために、図３，４に示すように、クランクシャフト１の軸線方向に関して配列された各偏心シャフト間に、かさ歯車による歯車伝動機構７−１〜７−５が設けられている。歯車伝動機構７−１は、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２との間で回転力をその方向を逆転させて伝達する。同様に、歯車伝動機構７−２は偏心シャフト６−２，６−３間で回転力をその方向を逆転させて伝達し、歯車伝動機構７−３は偏心シャフト６−３，６−４間で回転力をその方向を逆転させて伝達し、歯車伝動機構７−４は偏心シャフト６−４，６−５間で回転力をその方向を逆転させて伝達し、歯車伝動機構７−５は偏心シャフト６−５，６−６間で回転力をその方向を逆転させて伝達する。このように、歯車伝動機構７−１〜７−５は、右側シリンダ列３０の偏心シャフトと左側シリンダ列４０の偏心シャフトとの間で回転力をその方向を逆転させて伝達する。この歯車伝動機構７−１〜７−５による歯車伝動の際には、右側シリンダ列３０の偏心シャフトと左側シリンダ列４０の偏心シャフトとの間で回転力がその大きさを変化させずに伝達される。そのため、歯車伝動機構７−１〜７−５は、右側シリンダ列３０の偏心シャフトと左側シリンダ列４０の偏心シャフトとを、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転させる。また、図３，４に示すように、偏心シャフト６−６には制御歯車８が連結されており、制御歯車８には図示しないアクチュエータからの回転力が伝達される。
【００２８】
アクチュエータにより制御歯車８に回転力を作用させて偏心シャフト６−６をその回転中心軸まわりに回転させると、偏心シャフト６−６に作用する回転力が歯車伝動機構７−５によりその大きさを変化させずにその方向を逆転させて偏心シャフト６−５に伝達される。これによって、偏心シャフト６−５と偏心シャフト６−６とが、回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転する。同様にして、歯車伝動機構７−１〜７−４をそれぞれ介して偏心シャフト６−１〜６−４に回転力が伝達され、偏心シャフト６−１〜６−４がその回転中心軸まわりに回転する。その際には、偏心シャフト６−１，６−３が偏心シャフト６−２，６−４と逆方向に回転し、偏心シャフト６−１〜６−４で回転移動量が等しく保たれる。この偏心シャフト６−１〜６−６の回転によって、偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸に対する揺動レバー５−１〜５−６の揺動中心軸の偏心方向がそれぞれ変化することで、ピストン２及びクランクシャフト１の運動時における揺動レバー５−１〜５−６の揺動軌跡がそれぞれ変化する。これによって、各気筒２０−１〜２０−６においてクランク角に対するピストン位置の関係が変化し、各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比及び排気量を変化させることができる。
【００２９】
本実施形態では、各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比及び排気量を変化させるために、各偏心シャフト６−１〜６−６をその回転中心軸まわりに回転させるときは、歯車伝動機構７−１〜７−５により、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とを、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転させる。これによって、偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸に対する揺動レバー５−１〜５−６の揺動中心軸の偏心方向がそれぞれ変化しても、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５の中心軸に対する揺動レバー５−１，５−３，５−５の揺動中心軸のずれ量を、左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６の中心軸に対する揺動レバー５−２，５−４，５−６の揺動中心軸のずれ量と等しく保つことができる。そのため、右側シリンダ列３０の揺動レバー５−１，５−３，５−５と左側シリンダ列４０の揺動レバー５−２，５−４，５−６とで、ピストン２及びクランクシャフト１の運動時の揺動軌跡を対称に保つことができ、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５と左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６とで、クランク角に対するピストン位置の関係を等しく保つことができる。したがって、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とで圧縮比を等しく保ちながら各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比を変化させることができる。その結果、可変圧縮比内燃機関の大型化を抑制するとともに、各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比を適切に変化させることができる。さらに、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とで排気量を等しく保ちながら各気筒２０−１〜２０−６での排気量を変化させることができるので、各気筒２０−１〜２０−６での排気量を適切に変化させることができる。
【００３０】
次に、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とを互いに逆回転させるための他の構成例について説明する。
【００３１】
図８〜１０に示す構成例では、偏心シャフト６−１〜６−６にヘリカルギア（外歯車）９−１〜９−６がそれぞれ設けられており、ヘリカルギア９−１〜９−６は、シリンダブロックに固定されたヘリカルギア（内歯車）１０−１〜１０−６とそれぞれ噛み合っている。偏心シャフト６−１〜６−６は、その回転中心軸方向（クランクシャフト１の軸線方向と平行方向）に関して隣接する偏心シャフト同士が接触した状態で、ヘリカルギア１０−１〜１０−６にそれぞれ支持されている。各偏心シャフト６−１〜６−６は、図示しないアクチュエータによりその回転中心軸方向に互いに連動して移動可能である。なお、図８はシリンダの軸線方向から見た図を示し、図９は偏心シャフト６−１〜６−６の構成図を示し、図１０は偏心シャフト６−１の構成図を示す。
【００３２】
ヘリカルギア９−１〜９−６，１０−１〜１０−６の歯は、いずれも偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸方向（クランクシャフト１の軸線方向）に対して傾斜して形成されている。そのため、各偏心シャフト６−１〜６−６は、その回転中心軸方向への移動と連動して、その回転中心軸まわりに回転する。そして、偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸方向に対するヘリカルギア９−１〜９−６，１０−１〜１０−６の歯の傾斜角度の大きさは、いずれも等しく設定されている。さらに、ヘリカルギア９−１，９−３，９−５，１０−１，１０−３，１０−５の歯の傾斜方向は、ヘリカルギア９−２，９−４，９−６，１０−２，１０−４，１０−６の歯の傾斜方向と反対方向である。つまり、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とで、ヘリカルギア９−１〜９−６，１０−１〜１０−６の歯の傾斜方向が互いに反対方向であり、歯の傾斜角度の大きさが等しく設定されている。そのため、アクチュエータにより各偏心シャフト６−１〜６−６をその回転中心軸方向に移動させると、各偏心シャフト６−１〜６−６の回転中心軸方向への移動と連動して、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とが、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転する。したがって、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とで圧縮比及び排気量を等しく保ちながら各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比及び排気量を変化させることができる。
【００３３】
また、図１１〜１３に示す構成例では、偏心シャフト６−１〜６−６に制御歯車（外歯車）１４−１〜１４−６がそれぞれ設けられている。制御歯車１４−１，１４−３，１４−５は、回転自在に支持されたロアシャフト１２に設けられた制御歯車１５−１，１５−３，１５−５とそれぞれ噛み合っており、制御歯車１４−２，１４−４，１４−６は、回転自在に支持されたアッパーシャフト１１に設けられた制御歯車１３−２，１３−４，１３−６とそれぞれ噛み合っている。制御歯車１５−１，１４−１間、制御歯車１３−２，１４−２間、制御歯車１５−３，１４−３間、制御歯車１３−４，１４−４間、制御歯車１５−５，１４−５間、及び制御歯車１３−６，１４−６間において、ギア比はいずれも等しく設定されている。なお、図１１はクランクシャフト１の軸線方向から見た右側シリンダ列３０の１気筒（気筒２０−１）及び左側シリンダ列４０の１気筒（気筒２０−２）の構成図を示し、図１２はシリンダの軸線方向から見た揺動レバー５−１〜５−６及び偏心シャフト６−１〜６−６の構成図を示し、図１３は偏心シャフト６−１〜６−６、アッパーシャフト１１、及びロアシャフト１２の分解図を示す。
【００３４】
図示しないアクチュエータによりアッパーシャフト１１及びロアシャフト１２をそれらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転させると、アッパーシャフト１１及びロアシャフト１２の回転と連動して、右側シリンダ列３０の偏心シャフト６−１，６−３，６−５と左側シリンダ列４０の偏心シャフト６−２，６−４，６−６とが、それらの回転移動量を等しく保ちながら互いに逆回転する。したがって、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とで圧縮比及び排気量を等しく保ちながら各気筒２０−１〜２０−６での圧縮比及び排気量を変化させることができる。なお、ここでは、アッパーシャフト１１とロアシャフト１２との間に回転移動量を等しく保ちながら回転方向を逆転させるカウンタギアを設け、アッパーシャフト１１及びロアシャフト１２を共通のアクチュエータにより駆動して互いに逆回転させることができる。あるいは、アッパーシャフト１１及びロアシャフト１２を別々のアクチュエータにより駆動して互いに逆回転させることもできる。
【００３５】
以上の本実施形態の説明では、右側シリンダ列３０と左側シリンダ列４０とでクランクシャフト１が共通であるものとした。ただし、本実施形態では、例えば図１４に示すように、クランクシャフト１を右側シリンダ列３０及び左側シリンダ列４０の両方に対応させて設けることもできる。
【００３６】
以上の本実施形態の説明では、右側シリンダ列３０の気筒２０−１，２０−３，２０−５の軸線方向と左側シリンダ列４０の気筒２０−２，２０−４，２０−６の軸線方向とが互いに平行であるものとした。ただし、本実施形態では、気筒２０−１，２０−３，２０−５の軸線方向と気筒２０−２，２０−４，２０−６の軸線方向とが例えば６０°等の所定角度を成すように右側シリンダ列３０及び左側シリンダ列４０を傾けて配置する、つまり、いわゆるＶ型配置にすることもできる。さらに、本実施形態では、右側シリンダ列３０及び左側シリンダ列４０に設ける気筒数についても、任意に設定することができる。
【００３７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関において圧縮比を変化させるための可変圧縮比機構の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における各偏心シャフトの概略構成を示す図である。
【図５】各気筒の揺動レバーを１本の偏心シャフトで支持した場合における右側シリンダ列及び左側シリンダ列の圧縮比の変化を示す図である。
【図６】各気筒の揺動レバーを１本の偏心シャフトで支持した場合における右側シリンダ列及び左側シリンダ列の排気量の変化を示す図である。
【図７】偏心シャフトの回転角を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の他の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  クランクシャフト、２  ピストン、３  アッパーコネクティングロッド（アッパーコンロッド）、４  ロアコネクティングロッド（ロアコンロッド）、５（５−１〜５−６）  揺動レバー、６（６−１〜６−６）  偏心シャフト、７−１〜７−５  歯車伝動機構、８，１３−２，１３−４，１３−６，１４−１〜１４−６，１５−１，１５−３，１５−５  制御歯車、９−１〜９−６，１０−１〜１０−６  ヘリカルギア、１１  アッパーシャフト、１２  ロアシャフト、２０（２０−１〜２０−６）  気筒、２１  クランクピン、２５，３５  ピン、２６  偏心部、３０  第１シリンダ列（右側シリンダ列）、４０  第２シリンダ列（左側シリンダ列）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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