可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)，其具備能夠變更內(nèi)燃機(jī)壓縮比的可變壓縮比機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，本申請(qǐng)人提出了一種可變壓縮比機(jī)構(gòu)，該可變壓縮比機(jī)構(gòu)能夠利用多連桿式的活塞一曲柄機(jī)構(gòu)對(duì)內(nèi)燃機(jī)壓縮比進(jìn)行變更(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。這種可變壓縮比機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)利用電動(dòng)機(jī)等致動(dòng)器對(duì)第I控制軸的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行變更，從而根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)內(nèi)燃機(jī)壓縮比進(jìn)行變更/控制。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004 - 257254號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在為了保護(hù)其不受油或排氣熱等的影響而將上述可變壓縮比機(jī)構(gòu)的致動(dòng)器配置在內(nèi)燃機(jī)主體外部的構(gòu)造的情況下，例如，通過(guò)連結(jié)機(jī)構(gòu)將致動(dòng)器和第I控制軸連結(jié)，該連結(jié)機(jī)構(gòu)具備貫穿內(nèi)燃機(jī)主體的側(cè)壁的控制桿?？刂茥U的一端經(jīng)由第I連結(jié)銷與第I控制軸連結(jié)。使用固定在內(nèi)燃機(jī)主體上的軸承蓋，以可旋轉(zhuǎn)的方式將第I控制軸的軸頸部支撐在內(nèi)燃機(jī)主體側(cè)。
[0005]在這種構(gòu)造的可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)中，從第I連結(jié)銷的軸向觀察，如果上述軸承蓋的外形和第I連結(jié)銷(換言之，插入該第I連結(jié)的銷孔)重疊，則在組裝第I連結(jié)銷時(shí)，為了確保插入第I連結(jié)銷的空間，需要暫時(shí)卸下軸承蓋，組裝作業(yè)性變差。
[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高組裝作業(yè)性的新的可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)。
[0007]本發(fā)明所涉及的可變壓縮比機(jī)構(gòu)具有:可變壓縮比機(jī)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)于第I控制軸的旋轉(zhuǎn)位置而變更內(nèi)燃機(jī)壓縮比；致動(dòng)器，其變更以及保持所述第I控制軸的旋轉(zhuǎn)位置；以及連結(jié)機(jī)構(gòu)，其將所述致動(dòng)器和第I控制軸連結(jié)。該連結(jié)機(jī)構(gòu)具有:第2控制軸，其與所述第I控制軸平行地配置；控制桿，其將所述第I控制軸和第2控制軸連結(jié)；第I連結(jié)銷，其將從所述第I控制軸的中心向徑向外側(cè)延伸的第I臂部的前端和所述控制桿的一端可旋轉(zhuǎn)地連結(jié)；以及第2連結(jié)銷，其將從所述第2控制軸的中心向徑向外側(cè)延伸的第2臂部的前端和所述控制桿的另一端可旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。另外，所述可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)具有軸承蓋，該軸承蓋固定在內(nèi)燃機(jī)主體上，并可旋轉(zhuǎn)地支撐所述第I控制軸的軸頸部。并且，從所述第I連結(jié)銷的軸向觀察，至少在規(guī)定的壓縮比姿態(tài)下，所述第I連結(jié)銷配置在從所述軸承蓋離開的位置。
[0008]發(fā)明的效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明，至少在規(guī)定的壓縮比姿態(tài)下，將第I連結(jié)銷配置在從軸承蓋離開的位置，因此能夠不卸下軸承蓋而在第I連結(jié)銷側(cè)利用第I連結(jié)銷對(duì)控制桿和第I控制軸進(jìn)行組裝，組裝作業(yè)性大幅提高。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所涉及的具備可變壓縮比機(jī)構(gòu)的可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的剖面對(duì)應(yīng)圖。
[0011]圖2是表示上述可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的剖面對(duì)應(yīng)圖。
[0012]圖3是表示上述可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的與圖2相反方向的剖面對(duì)應(yīng)圖。
[0013]圖4是表示上述可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的橫剖面對(duì)應(yīng)圖。
[0014]圖5是表示上述可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)的剖面對(duì)應(yīng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面，參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。此外，圖2?圖5對(duì)圖1進(jìn)行簡(jiǎn)化描繪，圖1?圖5全部是表示相同實(shí)施例的剖面對(duì)應(yīng)圖。首先，對(duì)利用多連桿式活塞一曲柄機(jī)構(gòu)的可變壓縮比機(jī)構(gòu)10進(jìn)行說(shuō)明。此外，該機(jī)構(gòu)10在上述日本特開2004 - 257254號(hào)公報(bào)等中也進(jìn)行了記載，為公知的，因此僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
[0016]在構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的主體的一部分的氣缸體I中，各氣缸的活塞3以可滑動(dòng)的方式嵌合在氣缸2內(nèi)，并且可旋轉(zhuǎn)地支撐有曲柄軸4。可變壓縮比機(jī)構(gòu)10具有:下連桿11，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄軸4的曲柄銷5上；上連桿12，其連結(jié)該下連桿11和活塞3 ;第I控制軸14，其可旋轉(zhuǎn)地支撐在氣缸體I等內(nèi)燃機(jī)主體側(cè)；偏心軸部15，其偏心地設(shè)置在該第I控制軸14上；以及控制連桿13，其連結(jié)該偏心軸部15和下連桿11?；钊?和上連桿12的上端經(jīng)由活塞銷16以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，上連桿12的下端和下連桿11經(jīng)由上連桿側(cè)連結(jié)銷17以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，控制連桿13的上端和下連桿11經(jīng)由控制連桿側(cè)連結(jié)銷18以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，控制連桿13的下端可旋轉(zhuǎn)地安裝在上述偏心軸部15上。
[0017]在第I控制軸14上經(jīng)由具備減速器21的連結(jié)機(jī)構(gòu)20，連結(jié)有電動(dòng)機(jī)19，該電動(dòng)機(jī)19作為該可變壓縮比機(jī)構(gòu)10的致動(dòng)器。通過(guò)利用該電動(dòng)機(jī)19變更第I控制軸14的旋轉(zhuǎn)位置(角度)，從而伴隨著下連桿11的姿態(tài)的變化，包含活塞上止點(diǎn)位置、活塞下止點(diǎn)位置在內(nèi)的活塞行程特性發(fā)生變化，內(nèi)燃機(jī)壓縮比發(fā)生變化。因此，通過(guò)利用未圖示的控制部對(duì)電動(dòng)機(jī)19進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，從而能夠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制內(nèi)燃機(jī)壓縮比。此外，作為致動(dòng)器，可以不限定于電動(dòng)式的電動(dòng)機(jī)19，也可以是油壓驅(qū)動(dòng)式的致動(dòng)器。
[0018]第I控制軸14可旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)燃機(jī)主體的內(nèi)部，內(nèi)燃機(jī)主體由氣缸體1、固定在該氣缸體I下側(cè)的油盤上部6等構(gòu)成。另一方面，電動(dòng)機(jī)19配置在內(nèi)燃機(jī)主體的外部，更詳細(xì)地說(shuō)，安裝在外殼22的內(nèi)燃機(jī)后側(cè)，該外殼22安裝在油盤上部6的、進(jìn)氣側(cè)的側(cè)壁(下面稱為“油盤側(cè)壁”)7上，該油盤上部6構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)主體的一部分。
[0019]減速器21將電動(dòng)機(jī)19的輸出軸的旋轉(zhuǎn)減速并向第I控制軸14傳遞，例如使用具有利用波動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)造的減速器。此外，作為減速器，不限定于這種利用波動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)造，還能夠使用擺線減速器等其他形式的減速器。
[0020]連結(jié)機(jī)構(gòu)20中設(shè)置有與減速器21的輸出軸一體構(gòu)成的第2控制軸23。此外，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，使減速器21的輸出軸和第2控制軸23獨(dú)立，將兩者以聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。
[0021]該第2控制軸23以可旋轉(zhuǎn)的方式收容配置在設(shè)置于油盤側(cè)壁7旁邊的外殼22內(nèi)，沿著油盤側(cè)壁7在內(nèi)燃機(jī)前后方向(即，與第I控制軸14平行的方向)上延伸。在潤(rùn)滑用的油飛散的內(nèi)燃機(jī)主體內(nèi)部配置的第I控制軸14和在內(nèi)燃機(jī)主體的外部設(shè)置的第2控制軸23通過(guò)貫穿油盤側(cè)壁7的控制桿24進(jìn)行機(jī)械連結(jié)，14,23這兩者聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。此外，在油盤側(cè)壁7以及外殼22中，貫穿形成有控制桿24所插入的狹縫24A，以堵塞該狹縫24A的周圍的方式將外殼22液密地安裝在油盤側(cè)壁7上。
[0022]控制桿24的一端和第I臂部25的前端經(jīng)由第I連結(jié)銷26以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，該第I臂部25從第I控制軸14的中心向徑向外側(cè)延伸?？刂茥U24的另一端和第2臂部27的前端經(jīng)由第2連結(jié)銷28以可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)，該第2臂部27從第2控制軸23的中心向徑向外側(cè)延伸。
[0023]通過(guò)這種連桿構(gòu)造，如果第I控制軸14旋轉(zhuǎn)，則內(nèi)燃機(jī)壓縮比變化，同時(shí)第I臂部25、第2臂部27以及控制桿24的姿態(tài)發(fā)生變化，因此從電動(dòng)機(jī)19到第I控制軸14的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞路徑的減速比也會(huì)變化。
[0024]曲柄軸4的主軸頸部4A和第I控制軸14的軸頸部14A通過(guò)軸承蓋30可旋轉(zhuǎn)地支撐在內(nèi)燃機(jī)主體側(cè)，該軸承蓋30固定在作為內(nèi)燃機(jī)主體的氣缸體I上。軸承蓋30由主軸承蓋30A和副軸承蓋30B構(gòu)成，兩者使用共同的蓋安裝螺栓33固定在氣缸體I的分隔壁(省略圖示)的下表面?zhèn)?。第I控制軸14可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸承蓋30A和分隔壁之間，第2控制軸23可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸承蓋30A和副軸承蓋30B之間。
[0025]還如圖4所示，在第I控制軸14上，針對(duì)各個(gè)氣缸設(shè)置有偏心軸部15，并且與該偏心軸部15交替地設(shè)置有軸頸部14A。并且，第I連結(jié)銷26所插入的雙叉形狀的第I臂部25配置在氣缸列方向上的中央部的軸承蓋30和控制連桿13的間隙中，該第I臂部25的兩個(gè)側(cè)面和軸承蓋30/控制連桿13的側(cè)面之間的間隙設(shè)為微小的間隙(例如，2?3mm)。
[0026]接下來(lái)，在下文中列舉該實(shí)施例的特征性結(jié)構(gòu)以及作用效果。
[0027][I]如圖2所示，在從第I連結(jié)銷26的軸向觀察的曲柄軸方向視圖中，至少在規(guī)定的壓縮比姿態(tài)下，具體地說(shuō)，在第I臂部25指向最下側(cè)的壓縮比姿態(tài)下，將第I連結(jié)銷26配置在從軸承蓋30向下方離開的位置。即，將第I連結(jié)銷26的銷孔設(shè)定為不與軸承蓋30的存在范圍重疊。
[0028]利用這種結(jié)構(gòu)，得到如下的作用效果。第1，能夠在將軸承蓋30組裝在氣缸體I側(cè)的狀態(tài)下，利用第I連結(jié)銷26組裝控制桿24和第I控制軸14，無(wú)須卸下軸承蓋30，因此組裝作業(yè)性提尚。
[0029]第2，如上所述，能夠不卸下軸承蓋30而容易地組裝控制桿24和第I控制軸14，因此能夠?qū)⒖刂茥U24經(jīng)由第2連結(jié)銷28預(yù)先安裝在第2控制軸23側(cè)，即以將控制桿24預(yù)先安裝在外殼22側(cè)的狀態(tài)預(yù)先進(jìn)行單元化，進(jìn)行該單元化的外殼的狀態(tài)下的輸送/交付，因此組裝時(shí)的作業(yè)效率提高，并且在將外殼22組裝到內(nèi)燃機(jī)主體時(shí)不需要對(duì)外殼22側(cè)進(jìn)行分割，因此能夠抑制/避免異物向收容有減速器21等的外殼22內(nèi)的混入，質(zhì)量提高。
[0030]第3，通過(guò)增大第I臂部25的尺寸以將第I連結(jié)銷26配置在從軸承蓋30離開的位置，從而能夠相對(duì)降低作用于控制桿24的負(fù)載，降低經(jīng)由控制桿24從可變壓縮比機(jī)構(gòu)10側(cè)向外殼22內(nèi)的第2控制軸23、電動(dòng)機(jī)19側(cè)作用的輸入負(fù)載。另外，在電動(dòng)機(jī)19的輸出軸上安裝有角度傳感器的情況下，降低該角度傳感器的振動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)精度的提尚O
[0031]第4，通過(guò)如上所述降低針對(duì)第2控制軸23的輸入負(fù)載，從而能夠降低第2控制軸23的軸承負(fù)載，抑制該軸承部分的磨損。
[0032]第5，通過(guò)如上所述降低針對(duì)第2控制軸23的輸入負(fù)載，從而能夠降低第2連結(jié)銷28的軸承壓力。由此，能夠降低該第2連結(jié)銷28所插入的、第2控制軸23的第2臂部28前端的銷孔直徑以及銷軸襯部的壁厚。其結(jié)果，雖然如上所述增大了第I臂部25的尺寸，但是能夠使第2控制軸23緊湊化，進(jìn)而抑制外殼22側(cè)的尺寸增大。
[0033]第6，通過(guò)增大上述第I臂部25的尺寸，從而能夠抑制針對(duì)第I連結(jié)銷26的輸入負(fù)載，抑制其軸承部分的磨損。另外，隨著第I臂部25的尺寸增大，成為第I控制軸14和控制桿24不易干涉的構(gòu)造，不需要用于避免兩者的干涉的缺口等，因此能夠在充分確保第I控制軸14的油孔周圍的壁厚的同時(shí)，將油孔形成得較大，以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑性能的提高