ストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造
【課題】 ピストンとクランク軸とを、ストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、コントロール軸に設けられるベーン式油圧アクチュエータにより、そのコントロール軸を駆動しストローク可変リンク機構を作動して、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおいて、そのエンジンのクランク軸と直交する方向の横幅の大型化を抑制する。
【解決手段】 ベーン式油圧アクチュエータＡＣの一対のベーン油室８６を、ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線Ｌ−Ｌ方向に並べて配置する。
【解決手段】 ベーン式油圧アクチュエータＡＣの一対のベーン油室８６を、ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線Ｌ−Ｌ方向に並べて配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンとクランク軸とを、ストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、該コントロール軸にベーン式油圧アクチュエータを設け、このアクチュエータによりコントロール軸を駆動しストローク可変リンク機構を作動してピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンのピストンピンに一端を連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に連結され、かつクランク軸のクランクピンに連結されたロアリンクと、そのロアリンクに一端が連結され、他端がコントロール軸に揺動可能に連結されたコントロールリンクよりなる、ストローク可変リンク機構を備え、コントロール軸に設けたベーン式油圧アクチュエータの駆動により、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンは公知（後記特許文献１参照）である。
【特許文献１】特開２００５−７６５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、かかるストローク特性可変エンジンでは、ストローク可変リンク機構を駆動するのにベーン式油圧アクチュエータが用いられるが、このアクチュエータは、ベーン軸、ベーン油室などを収容するハウジングを有して径方向の占有容積が比較的大きく形成され、しかもストローク可変リンク機構を介してクランク軸に連結されているので、このアクチュエータをクランク室内に設けると、エンジン本体が幅方向、すなわちクランク軸を横切る方向に大型化するという問題があり、さらに、このアクチュエータの支持剛性を高めるべく、これを剛性の高い部材により支持するようにすれば、前記問題が一層顕著になり、このエンジンを自動車用としたとき、エンジンルームの前後方向の幅（エンジン横置きの場合）または左右方向の幅（エンジン縦置きの場合）が拡大するのを余儀なくされる。
【０００４】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、前記エンジンの幅方向の大型化を抑制し、かつその支持剛性を高めて前記問題を解決した、新規なストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ピストンとクランク軸とを、該クランク軸の側方に配設されるストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、このコントロール軸と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧アクチュエータによりコントロール軸を駆動して前記ストローク可変リンク機構を作動し、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造であって、
前記ベーン式油圧アクチュエータは、ハウジングと、このハウジングに回転可能に設けられるコントロール軸と一体で外周面にベーンを突設したベーン軸と、ハウジングとベーン軸との間にベーンの収容される一対のベーン油室とを備え、
前記一対のベーン油室は、前記ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線方向に並べて配置されることを特徴としている。
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、前記請求項１のものにおいて、前記ベーン式油圧アクチュエータのハウジングは、クランクケース内に設けられていて、このハウジングとクランクケースとは、エンジン本体のシリンダ軸線と直交する方向から複数の横方向締結部材により締結され、それらの締結部材の少なくとも一部は、シリンダ軸線方向に配置された一対のベーン油室間に設けられていることを特徴としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前記請求項２のものにおいて、前記アクチュエータのハウジングと、このハウジングの開口部を覆うカバー部材は、クランク軸方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材により締結され、これらのクランク軸方向締結部材の一部は、前記横方向締結部材間に設けられることを特徴としている。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項４記載の発明は、前記請求項２または３のものにおいて、前記一対のベーン油室に作動油を供給する油圧通路は、前記横方向締結部材とクランク軸方向にずらして前記ハウジングに設けられることを特徴としている。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項５記載の発明は、前記請求項１，２，３または４のものにおいて、前記エンジン本体のシリンダ軸線は、鉛直線に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸よりも下方のクランクケース内に前記ベーン式油圧アクチュエータが設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
前記請求項１の発明によれば、ベーン式油圧アクチュエータの一対のベーン油室は、前記ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線方向に並べて配置されるので、エンジンのクランク軸と直交する方向の横幅の大型化を抑制することができる。
【００１１】
また、前記請求項２の発明によれば、ハウジングとクランクケースとは、エンジン本体のシリンダ軸線と直交する方向から複数の横方向締結部材により締結され、それらの締結部材の少なくとも一部は、シリンダ軸線方向に配置された一対のベーン油室間に設けられるので、ハウジングとクランクケースとは、エンジンの前記横幅の大型化を抑制しつつ、ベーン式油圧アクチュエータの支持剛性を向上させることができる。
【００１２】
また、前記請求項３の発明によれば、アクチュエータのハウジングと、このハウジングの開口部を覆うカバー部材は、クランク軸方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材により締結され、これらのクランク軸方向締結部材の一部は、前記横方向締結部材間に設けられるので、エンジンの前記横幅の大型化を抑制しつつ、前記アクチュエータのハウジングの締結剛性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、前記請求項４の発明によれば、一対のベーン油室に作動油を供給する油圧通路は、前記横方向締結部材とクランク軸方向にずらして前記ハウジングに設けられるので、横方向締結部材と油圧通路とを近接して設けることができ、エンジンの幅方向の大型化の抑制が一層顕著になる。
【００１４】
さらにまた、前記請求項５の発明によれば、エンジン本体のシリンダ軸線は、鉛直線に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸よりも下方のクランクケース内に前記アクチュエータが設けられるので、クランクケース内に確保できるデッドスペースを有効活用して前記アクチュエータを配置でき、エンジンの前記横幅の大型化とその高さ方向の大型化を共に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１６】
まず、図１〜１１を参照して本発明の第１実施例について説明する。
【００１７】
図１は、ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図、図２は、図１の２矢視図、図３は、図１の３−３線に沿う断面図（高圧縮比状態）、図４は、図１の４−４線に沿う断面図（低圧縮比状態）、図５は、図２の５−５線に沿う断面図、図６は、図５の６−６線に沿う横断面図、図７は、図５の７−７線に沿う拡大縦面図、図８は、図３の８−８線に沿う断面図、図９は、図５の９矢視斜視図、図１０はベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図、図１１は、ベーン式油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図である。
【００１８】
図１〜４において、本発明にかかるストローク特性可変エンジンＥは、自動車用であって、図示しない、自動車のエンジンルーム内に横置き（そのクランク軸３０が自動車の進行方向に対して横方向配置）に搭載される。このエンジンＥが自動車に搭載されるとき、図２に示すように、若干後傾状態、すなわち、そのシリンダ軸線Ｌ−Ｌが鉛直線Ｖ−Ｖに対して若干後方に傾斜している。
【００１９】
また、このストローク特性可変エンジンＥは、直列４気筒のＯＨＣ型４サイクルエンジンであって、そのエンジン本体１は、４つのシリンダ５が横方向に並べて設けられるシリンダブロック２と、このシリンダブロック２のデッキ面上にガスケット６を介して一体に結合されるシリンダヘッド３と、前記シリンダブロック２の下部に一体に形成したアッパブロック４０（上部クランクケース）と、その下面に一体に結合されるロアブロック４１（下部クランクケース）とを備えており、アッパブロック４０とロアブロック４１とでクランクケース４が形成される。前記シリンダヘッド３の上面には、シール材８を介してヘッドカバー９が一体に被冠され、また、前記ロアブロック４１（下部クランクケース）の下面には、オイルパン１０が一体に結合されている。
【００２０】
シリンダブロック２の４つのシリンダ５には、それぞれピストン１１が摺動可能に嵌合されており、それらのピストン１１の頂面に対面するシリンダヘッド３の下面には、４つの燃焼室１２と、それらの燃焼室１２に連通する吸気ポート１４と排気ポート１５とが形成されており、吸気ポート１４には吸気弁１６が、また排気ポート１５には排気弁１７がそれぞれ開閉可能に設けられる。また、シリンダヘッド３上には、前記吸気弁１６と排気弁１７とを開閉する動弁機構１８が設けられる。この動弁機構１８は、シリンダヘッド３に回転自在に支持される吸気側カム軸２０および排気側カム軸２１と、シリンダヘッド３に設けた吸気側および排気側ロッカ軸２２，２３にそれぞれ揺動可能に軸支されて前記吸気側および排気側カム軸２０，２１と吸気弁１６および排気弁１７間を連接する吸気側および排気側ロッカアーム２４，２５とを備えており、吸気側および排気側カム軸２０，２１の回転によれば、弁バネ２６，２７の閉弁力に抗して吸気側および排気側ロッカアーム２４，２５を揺動して吸気弁１６および排気弁１７を所定のタイミングをもって開閉作動することができる。
【００２１】
図２に示すように、吸気側および排気側カム軸２０，２１は、従来公知の調時伝動機構２８を介して後述するクランク軸３０に連動されており、クランク軸３０の回転によれば、その１／２の回転速度で駆動されるようになっている。そして、前記動弁機構２８は、シリンダヘッド３上に一体に被冠されるヘッドカバー９により被覆される。また、シリンダヘッド３には、４つのシリンダに対応して円筒状のプラグ挿通筒３１が設けられ、このプラグ挿通筒３１内に点火プラグ３２が挿着される。
【００２２】
４つのシリンダ５に対応する複数の吸気ポート１４は、エンジン本体１の前面、すなわち車両の前方側に向けて開口されており、そこに吸気系ＩＮの吸気マニホールド３４が接続されている。この吸気系ＩＮは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
また、４つのシリンダ５に対応する複数の排気ポート１５は、エンジン本体１の後面、すなわち車両の後方側に向けて開口されており、そこに排気系ＥＸの排気マニホールド３５が接続されている。この排気系ＥＸは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
図３，４に示すように、シリンダブロック２下部のアッパブロック４０（上部クランクケース）と、ロアブロック４１（下部クランクケース）よりなるクランクケース４は、シリンダブロック２のシリンダ５の部分よりも前方（車両前方）側に張出しており、この張出し部３６のクランク室ＣＣ内には、ピストン１１の移動ストロークを可変とする、ストローク可変リンク機構ＬＶ（後述）と、それを駆動するベーン式油圧アクチュエータＡＣ（後述）が設けられ、このアクチュエータＡＣは、クランク軸３０よりも下方に配置されている。
【００２５】
図２，３および図５，６に示すように、シリンダブロック２の下部に一体に形成されるアッパブロック４０下面には、ロアブロック４１が複数の連結ボルト４２をもって固定されている。アッパブロック４０と、ロアブロック４１との合わせ面に形成される複数のジャーナル軸受部４３にはクランク軸３０のジャーナル軸３０Ｊが回転自在に支承される（図８参照）。
【００２６】
図５に示すように、前記ロアブロック４１は、平面視四角な閉断面構造に鋳造成形されており、その左、右端部には端部軸受部材５０，５１が、またその中間部には、左、右中間軸受部材５２，５３が、さらにその中央には、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４（後述のハウジングＨＵが一体成形される）が設けられており、これらの軸受部材５０〜５４によってクランク軸３０のジャーナル軸３０Ｊが支承される。
【００２７】
図５，６，９に示すように、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４は、ロアブロック４１とは別体に鋳造成形されている。そして、この中央軸受部材５４は、シリンダ軸線Ｌ−Ｌと直交する方向より、複数の横方向締結部材、すなわち横方向締結ボルト５６により、クランクケース４を構成するロアブロック４１に堅固に固定される。図６に示すように、複数の横方向締結部材５６のうち、その一部は、後述するベーン式アクチュエータＡＣのハウジングＨＵに設けた上下方向の一対のベーン油室８６の間に位置している。また、この中央軸受部材５４は、アッパブロック４０の下面にも他の締結ボルト５７により堅固に固定される。
【００２８】
図９に最も明瞭に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４のクランク軸３０の軸受部分５４Ａから一方（エンジン本体１の前方）側に偏った一側部は、上下幅を拡張し、かつ肉厚とした膨大部５８とされており、この膨大部５８に後に詳述するベーン式油圧アクチュエータＡＣのハウジングＨＵが成形されている。
【００２９】
つぎに、主に図３，４を参照して、ピストン１１の移動ストロークを可変とするストローク可変リンク機構ＬＶの構造について説明すると、クランクケース４、すなわちアッパブロック４０とロアブロック４１との合わせ面に回転自在に支承されるクランク軸３０の複数のクランクピン３０Ｐには、三角形状のロアリンク６０の中間部がそれぞれ揺動自在に枢支連結される。それらのロアリンク６０の一端（上端）には、ピストン１１のピストンピン１３に枢支連結されるアッパリンク( コンロッド) ６１の下端（大端部）が第１連結ピン６２を介して枢支連結され、各ロアリンク６０の他端（下端）に第２連結ピン６４を介してコントロールリンク６３の上端が枢支連結される。このコントロールリンク６３は下方に延びて、その下端には、クランク形状をなす、コントロール軸６５（後に詳述）の偏心ピン６５Ｐが枢支連結されている。コントロール軸６５には、これと同軸上にベーン式油圧アクチュエータＡＣ（後に詳述）が設けられ、コントロール軸６５は、このベーン式油圧アクチュエータＡＣの駆動により、所定角度の範囲（約９０度）で回動され、これによる偏心ピン６５Ｐの位相変移により、コントロールリンク６３が揺動駆動される。具体的には、コントロール軸６５は、図３に示す第１の位置（偏心ピン６５Ｐが下方位置）と、図４に示す第２の位置（偏心ピン６３Ｐが左方位置）との間で回転可能である。図３に示す第１の位置では、コントロール軸６３の偏心ピン６５Ｐが下方に位置しているため、コントロールリンク６３は引き下げられてロアリンク６０はクランク軸３０のクランクピン３０Ｐ回りに時計方向に揺動し、アッパリンク６１が押し上げられてピストン１１の位置がシリンダ５に対して高い位置となり、エンジンＥは高圧縮比状態となる。逆に、図４に示す第２位置では、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐが左方に位置（前記第１の位置よりも高位置）しているため、コントロールリンク６３は押し上げられてロアリンク６０はクランク軸３０のクランクピン３０Ｐ回りに反時計方向に揺動し、アッパリンク６１が押し下げられてピストン１１の位置がシリンダ５に対して低い位置となり、エンジンＥは低圧縮比状態となる。以上のように、コントロール軸６５の回動制御により、コントロールリンク６３が揺動し、ロアーリンク６０の運動拘束条件が変化してピストン１１の上死点位置を含むストローク特性が変化することで、エンジンＥの圧縮比を任意に制御することが可能になる。
【００３０】
しかして、アッパリンク６１、第１連結ピン６２、ロアリンク６０、第２連結ピン６４およびコントロールリンク６３は、本発明にかかるストローク可変リンク機構ＬＶを構成している。
【００３１】
図６，７，９，１０に示すように、前記コントロールリンク６３に連結されてストローク可変リンク機構ＬＶを作動するコントロール軸６５は、クランク軸３０と同じく、複数のジャーナル軸６５Ｊと偏心ピン６５Ｐとがアーム６５Ａを介して交互に連結されてクランク状に形成されており、その軸方向の中央に、ベーン式油圧アクチュエータＡＣの円筒状ベーン軸６６が同軸上に一体に設けられており、ベーン軸６６の両側面の偏心位置にはコントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐが直接固定されている。コントロール軸６５は、クランク軸３０の下方において、ロアブロック４１の一側（エンジン本体１の前方側）に偏らせて設けられており、そのジャーナル軸６５Ｊがロアブロック４１と、その下面に複数の連結ボルト６８で固定される軸受ブロック７０との間に回転自在に支承される。
【００３２】
図６，７，９に示すように、前記コントロール軸６５を支持する軸受ブロック７０は、コントロール軸６５の軸方向に延長される連結部材７１と、この連結部材７１にその長手方向に間隔をあけて一体に起立結合される複数の軸受壁７２と、連結部材７１の長手方向の中央部に設けたハウジング受部７３とを備えて高い剛性を確保すべくブロック状に鋳造成形されており、前記複数の軸受壁７２の上面と、ロアブロック４０の前記軸受部材５０，５１，５２，５３より延長される軸受壁５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの下面との合わせ面に形成される軸受部により、前述のようにコントロール軸６５の複数のジャーナル軸６５Ｊを回転自在に支承する。また、図７に示すように、前記ハウジング受部７３は、ハウジングＨＵから離れる方向に下向きに凹状に形成されており、その上方に凹部Ｇが形成され、その凹部Ｇに、ベーン式油圧アクチュエータＡＣのハウジングＨＵの下部が受容されていて、このハウジングＨＵの下部が、ハウジング受部７３上に締結部材すなわち複数の締結ボルト７４により締結される。したがって、コントロール軸６５を支持する軸受ブロック７０に、油圧式アクチュエータＡＣのハウジングＨＵが一体に締結支持される。
【００３３】
ところで、アクチュエータＡＣのハウジングＨＵは、剛性の高い軸受ブロック７０に一体に締結されるので、ハウジングＨＵ自体の剛性が高められ、またその軸受ブロック７０のハウジング受部７３には凹部Ｇが形成され、この凹部Ｇを収容スペースとして、そこにハウジングＨＵの下部が収容されることにより、アクチュエータＡＣは、エンジン本体１に高剛性をもってコンパクトに装着することが可能となり、エンジンＥ自体の小型化に寄与することができる。
【００３４】
図６，７，９，１０に示すように、コントロール軸６５と同軸上に設けられるベーン式油圧アクチュエータＡＣは、クランク軸３０よりも下方においてエンジン本体１のクランク室ＣＣ内に設けられており、そのハウジングＨＵは、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４（アッパブロック４０およびロアブロック４１に一体に固定）の一側の前記膨大部５８に設けられる。ハウジングＨＵの軸方向の中央部には、両端面の開放される短円筒状のベーン室８０が形成されている。このベーン室８０内には、前記コントロール軸６５と一体のベーン軸６６が収容され、このベーン軸６６の外周面の軸方向中央部には、約１８０°の位相差を存して一対のベーン８７が一体に突設されている。またこのベーン軸６６の軸方向の左右両側部（前記中央部よりも若干小径）は、前記ベーン室８０の外周部において、ハウジングＨＵの両側開口部に、複数の締結部材すなわち締結ボルト８３で固定した、環状の左右カバー部材８１，８２（左右ベーン軸受部）に面軸受を介して回転自在に支持されている。そして、ハウジングＨＵの開口側面は、左右カバー体部材８１，８２により閉じられている。
【００３５】
しかして、図６，７に示すように、前記複数の締結部材８３は、クランク軸３０の軸方向に沿って設けられていて、クランク軸方向締結部材を構成しており、それらの締結部材８３の一部は、前記横方向締結部材５６の間を横切るように設けられている。
【００３６】
ベーン室８０の内周面とベーン軸６６の外周面との間には、約１８０°の位相差を存して一対の扇形状ベーン油室８６が画成される。図６に示すように一対のベーン油室８７は、ベーン軸６６を挟んで上下方向、すなわちシリンダ軸線Ｌ−Ｌの方向に並べて設けられており、これにより、アクチュエータＡＣの、ハウジングＨＵに形成されるベーン室８０は、上下方向の幅Ｄ３よりも横方向（シリンダ軸線Ｌ−Ｌと直交する方向）の幅Ｄ４の方が短くされている。
【００３７】
図６，７に示すように、一対のベーン油室８６内には、ベーン軸６６の外周面より一体に突設した一対のベーン８７がそれぞれ収容されて、その外周面が、ベーン油室８６の内周面にパッキンを介して摺接されており、各ベーン８７は、各扇形状のベーン油室８６内をそれぞれ２つの制御油室８６ａ，８６ｂに油密に区画する。ハウジングＨＵには、制御油室８６ａ，８６ｂに連通する油圧油路８８，８９が前記横方向締結部材５６とクランク軸３０方向に位置をずらして穿設されており、これらの油圧通路８８，８９は、後述するバルブユニット９２内の電磁弁Ｖに接続されている。そして、これらの油圧通路８８，８９は、前記横方向締結部材５６とクランク軸３０方向から見て相互に重なり合うことが許容される。また、前記油圧通路８８，８９をクランクケース４の内方側、すなわちクランク軸３０に近づけた位置に設けることで、エンジンＥの幅方向の大型化を抑制することができる。
【００３８】
図５，７，９ に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４に形成される、ハウジングＨＵの上面には、クランク軸３０の軸受部５４Ａから該ハウジングＨＵ側の端部に向かって鳩尾状に広がる平坦な取付面９０が形成されており、図７に示すように、この取付面９０のコントロール軸６５方向の幅Ｄ１は、ハウジングＨＵの同方向の幅Ｄ２よりも広くしてあり、その取付面９０には、前記ベーン式油圧アクチュエータＡＣの油圧回路の電磁弁Ｖ（図１１）を収容するバルブユニット９２が複数のボルト９１をもって固定支持されており、このバルブユニット９２は、シリンダブロック２の壁面を貫通してその上面に露出状態に配置される（図１参照）。
【００３９】
なお、前述したように、ハウジングＨＵの取付面上には、バルブユニット９２が堅固に固定され、そのバルブユニット９２はシリンダブロック２の取付壁面上にあって、その四方が開放されているので、前記バルブユニット９２の切換操作、メンテナンスなどがし易くなる。
【００４０】
つぎに、前記ストローク可変リンク機構ＬＶを駆動制御するベーン式油圧アクチュエータＡＣの油圧回路を、図１１を参照して説明する。
【００４１】
前述したように、コントロール軸６５のベーン軸６６とハウジングＨＵとで上下方向に形成される一対の扇形状ベーン油室８６内は、ベーン８７によって２つの制御油室８６ａ，８６ｂにそれぞれ仕切られており、これらの制御油室８６ａ，８６ｂは、後述の油圧回路を介してオイルタンクＴに接続される。油圧回路には、モータＭで駆動されるオイルポンプＰと、チェック弁Ｃと、アキュムレータＡと、電磁切換弁Ｖとが接続される。オイルタンクＴ、モータＭ、オイルポンプＰ、チェック弁ＣおよびアキュムレータＡは油圧供給装置Ｓを構成して、エンジン本体１の適所に設けられ、また電磁切換弁Ｖは、前述のバルブユニット９２の内部に設けられる。油圧供給装置Ｓと電磁切換弁Ｖとは、２本の配管Ｐ１，Ｐ２で接続され、また電磁切換弁Ｖとベーン式油圧アクチュエータＡＣの制御油室８６ａ，８６ｂとはハウジングＨＵに形成した油圧通路８８，８９で接続される。したがって、図１１において、電磁切換弁Ｖを右位置に切り換えると、オイルポンプＰで発生した作動油は、制御油室８６ａに供給され、その油圧でベーン８７が押されてコントロール軸６５が反時計方向に回転し、逆に電磁切換弁Ｖを左位置に切り換えると、オイルポンプＰで発生した作動油は、制御油室８６ｂに供給され、その油圧でベーン８７が押されてコントロール軸６５が時計方向に回転することで、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐの位相が変化する。コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐには、前述したようにストローク可変リンク機構ＬＶのコントロールリンク６３が揺動可能に枢支連結され、コントロール軸６５の駆動（約９０°）によれば、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐの位相変化により、ストローク可変リンク機構ＬＶを作動する。
【００４２】
ところで、この実施例によれば、一対のベーン油室８６は、エンジン本体１のシリンダ軸線Ｌ−Ｌ方向に並べて配置されているので、アクチュエータＡＣは実質的に横方向の幅Ｄ４が上下方向の幅Ｄ３に比べて短縮されることになり、これにより、エンジンＥは、クランク軸３０と直交する横方向の幅が短縮され、同方向の大型化が抑制される。
【００４３】
また、アクチュエータＡＣが設けられたクランクケース４の外方にエンジン補機（図示せず）が設けるようにすれば、一方側（後方）に傾斜されたエンジンＥの他方側（前方）のエンジンの上方にエンジン補機を配置しやすく、しかもアクチュエータＡＣの一対のベーン油室８６をシリンダ５の軸線方向に並べて配置しているので、エンジン補機をアクチュエータＡＣに近接させて配置できる。
【００４４】
つぎに、図１２を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００４５】
図１２は、前記第１実施例に図６に対応するベーン式油圧アクチュエータの縦断面図であり、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００４６】
この第２実施例では、ベーン式油圧アクチュエータＡＣが設けられる、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４のロアブロック４１に対する締結構造が若干相違している。中央軸受部材５４をロアブロック４１に締結する複数の横方向締結部材５６のうち、一対のベーン油室８６間に位置する２本の横方向締結部材５６は、ベーン油室８６を避けていることにより、ベーン室８０との間に充分の肉を確保しながら、締結部分（螺締部分）の長いものの使用を可能として、エンジン本体１の横方向の幅を拡大することなく、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４、すなわちアクチュエータＡＣの、ロアブロック４１への締結剛性を高めることができる。
【００４７】
つぎに、図１３を参照して、本発明の第３実施例について説明する。
【００４８】
図１３は、エンジン本体１の一部の縦断側面図であり、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００４９】
この第３実施例では、ストローク可変リンク機構ＬＶの構造が、前記第１実施例と若干相違している。
【００５０】
ベーン式油圧アクチュエータＡＣのコントロール軸６５の軸心を、ロアリンク６０とコントロールリンク６３との第２連結ピン６４による枢支連結点よりもクランク軸３０側、すなわちクランクケース４の内方側に配置する。これにより、エンジンＥは、クランク軸３０と直交する方向の横方向の幅の大型化が一層抑制される。
【００５１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００５２】
たとえば、前記実施例では、本発明ベーン式油圧アクチュエータの取付構造を、コントロール軸の偏心ピンの位相変化により、ピストンの上死位置を変更する圧縮比可変式エンジンに適用した場合について説明したが、これを他ストローク特性可変エンジンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３−３線に沿う断面図（高圧縮比状態）
【図４】図１の４−４線に沿う断面図（低圧縮比状態）
【図５】図２の５−５線に沿う断面図
【図６】図５の６−６線に沿う横断面図
【図７】図５の７−７線に沿う拡大縦面図
【図８】図３の８−８線に沿う断面図
【図９】図５の９矢視斜視図
【図１０】ベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図
【図１１】油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図
【図１２】本発明の第２実施例にかかるベーン式油圧アクチュエータの縦断面図（図６対応図）
【図１３】本発明の第３実施例にかかるストローク特性可変エンジンの一部の縦断側面図
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・・・エンジン本体
４・・・・・・クランクケース
１１・・・・・・・ピストン
３０・・・・・・・クランク軸
５６・・・・・・・横方向締結部材（締結ボルト）
６５・・・・・・・コントロール軸
６６・・・・・・・ベーン軸
８１・・・・・・・カバー部材（ベーン軸受）
８２・・・・・・・カバー部材（ベーン軸受）
８３・・・・・・・クランク軸方向締結部材（締結ボルト）
８８・・・・・・・油圧通路
８９・・・・・・・油圧通路
７３・・・・・・・ハウジング受部
７４・・・・・・・締結部材（締結ボルト）
８６・・・・・・・ベーン油室
８７・・・・・・・ベーン
Ｅ・・・・・・・・ストローク特性可変エンジン
ＡＣ・・・・・・・ベーン式油圧アクチュエータ
ＬＶ・・・・・・・ストローク可変リンク機構
ＨＵ・・・・・・・ハウジング
Ｌ−Ｌ・・・・・・シリンダ軸線
Ｖ−Ｖ・・・・・・鉛直軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンとクランク軸とを、ストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、該コントロール軸にベーン式油圧アクチュエータを設け、このアクチュエータによりコントロール軸を駆動しストローク可変リンク機構を作動してピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンのピストンピンに一端を連結されたアッパリンクと、このアッパリンクの他端に連結され、かつクランク軸のクランクピンに連結されたロアリンクと、そのロアリンクに一端が連結され、他端がコントロール軸に揺動可能に連結されたコントロールリンクよりなる、ストローク可変リンク機構を備え、コントロール軸に設けたベーン式油圧アクチュエータの駆動により、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンは公知（後記特許文献１参照）である。
【特許文献１】特開２００５−７６５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、かかるストローク特性可変エンジンでは、ストローク可変リンク機構を駆動するのにベーン式油圧アクチュエータが用いられるが、このアクチュエータは、ベーン軸、ベーン油室などを収容するハウジングを有して径方向の占有容積が比較的大きく形成され、しかもストローク可変リンク機構を介してクランク軸に連結されているので、このアクチュエータをクランク室内に設けると、エンジン本体が幅方向、すなわちクランク軸を横切る方向に大型化するという問題があり、さらに、このアクチュエータの支持剛性を高めるべく、これを剛性の高い部材により支持するようにすれば、前記問題が一層顕著になり、このエンジンを自動車用としたとき、エンジンルームの前後方向の幅（エンジン横置きの場合）または左右方向の幅（エンジン縦置きの場合）が拡大するのを余儀なくされる。
【０００４】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、前記エンジンの幅方向の大型化を抑制し、かつその支持剛性を高めて前記問題を解決した、新規なストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ピストンとクランク軸とを、該クランク軸の側方に配設されるストローク可変リンク機構を介してコントロール軸に連結し、このコントロール軸と同軸上にベーン式油圧アクチュエータを設け、この油圧アクチュエータによりコントロール軸を駆動して前記ストローク可変リンク機構を作動し、ピストンの移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造であって、
前記ベーン式油圧アクチュエータは、ハウジングと、このハウジングに回転可能に設けられるコントロール軸と一体で外周面にベーンを突設したベーン軸と、ハウジングとベーン軸との間にベーンの収容される一対のベーン油室とを備え、
前記一対のベーン油室は、前記ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線方向に並べて配置されることを特徴としている。
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、前記請求項１のものにおいて、前記ベーン式油圧アクチュエータのハウジングは、クランクケース内に設けられていて、このハウジングとクランクケースとは、エンジン本体のシリンダ軸線と直交する方向から複数の横方向締結部材により締結され、それらの締結部材の少なくとも一部は、シリンダ軸線方向に配置された一対のベーン油室間に設けられていることを特徴としている。
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、前記請求項２のものにおいて、前記アクチュエータのハウジングと、このハウジングの開口部を覆うカバー部材は、クランク軸方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材により締結され、これらのクランク軸方向締結部材の一部は、前記横方向締結部材間に設けられることを特徴としている。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項４記載の発明は、前記請求項２または３のものにおいて、前記一対のベーン油室に作動油を供給する油圧通路は、前記横方向締結部材とクランク軸方向にずらして前記ハウジングに設けられることを特徴としている。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項５記載の発明は、前記請求項１，２，３または４のものにおいて、前記エンジン本体のシリンダ軸線は、鉛直線に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸よりも下方のクランクケース内に前記ベーン式油圧アクチュエータが設けられることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
前記請求項１の発明によれば、ベーン式油圧アクチュエータの一対のベーン油室は、前記ストローク特性可変エンジンのエンジン本体のシリンダ軸線方向に並べて配置されるので、エンジンのクランク軸と直交する方向の横幅の大型化を抑制することができる。
【００１１】
また、前記請求項２の発明によれば、ハウジングとクランクケースとは、エンジン本体のシリンダ軸線と直交する方向から複数の横方向締結部材により締結され、それらの締結部材の少なくとも一部は、シリンダ軸線方向に配置された一対のベーン油室間に設けられるので、ハウジングとクランクケースとは、エンジンの前記横幅の大型化を抑制しつつ、ベーン式油圧アクチュエータの支持剛性を向上させることができる。
【００１２】
また、前記請求項３の発明によれば、アクチュエータのハウジングと、このハウジングの開口部を覆うカバー部材は、クランク軸方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材により締結され、これらのクランク軸方向締結部材の一部は、前記横方向締結部材間に設けられるので、エンジンの前記横幅の大型化を抑制しつつ、前記アクチュエータのハウジングの締結剛性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、前記請求項４の発明によれば、一対のベーン油室に作動油を供給する油圧通路は、前記横方向締結部材とクランク軸方向にずらして前記ハウジングに設けられるので、横方向締結部材と油圧通路とを近接して設けることができ、エンジンの幅方向の大型化の抑制が一層顕著になる。
【００１４】
さらにまた、前記請求項５の発明によれば、エンジン本体のシリンダ軸線は、鉛直線に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸よりも下方のクランクケース内に前記アクチュエータが設けられるので、クランクケース内に確保できるデッドスペースを有効活用して前記アクチュエータを配置でき、エンジンの前記横幅の大型化とその高さ方向の大型化を共に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１６】
まず、図１〜１１を参照して本発明の第１実施例について説明する。
【００１７】
図１は、ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図、図２は、図１の２矢視図、図３は、図１の３−３線に沿う断面図（高圧縮比状態）、図４は、図１の４−４線に沿う断面図（低圧縮比状態）、図５は、図２の５−５線に沿う断面図、図６は、図５の６−６線に沿う横断面図、図７は、図５の７−７線に沿う拡大縦面図、図８は、図３の８−８線に沿う断面図、図９は、図５の９矢視斜視図、図１０はベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図、図１１は、ベーン式油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図である。
【００１８】
図１〜４において、本発明にかかるストローク特性可変エンジンＥは、自動車用であって、図示しない、自動車のエンジンルーム内に横置き（そのクランク軸３０が自動車の進行方向に対して横方向配置）に搭載される。このエンジンＥが自動車に搭載されるとき、図２に示すように、若干後傾状態、すなわち、そのシリンダ軸線Ｌ−Ｌが鉛直線Ｖ−Ｖに対して若干後方に傾斜している。
【００１９】
また、このストローク特性可変エンジンＥは、直列４気筒のＯＨＣ型４サイクルエンジンであって、そのエンジン本体１は、４つのシリンダ５が横方向に並べて設けられるシリンダブロック２と、このシリンダブロック２のデッキ面上にガスケット６を介して一体に結合されるシリンダヘッド３と、前記シリンダブロック２の下部に一体に形成したアッパブロック４０（上部クランクケース）と、その下面に一体に結合されるロアブロック４１（下部クランクケース）とを備えており、アッパブロック４０とロアブロック４１とでクランクケース４が形成される。前記シリンダヘッド３の上面には、シール材８を介してヘッドカバー９が一体に被冠され、また、前記ロアブロック４１（下部クランクケース）の下面には、オイルパン１０が一体に結合されている。
【００２０】
シリンダブロック２の４つのシリンダ５には、それぞれピストン１１が摺動可能に嵌合されており、それらのピストン１１の頂面に対面するシリンダヘッド３の下面には、４つの燃焼室１２と、それらの燃焼室１２に連通する吸気ポート１４と排気ポート１５とが形成されており、吸気ポート１４には吸気弁１６が、また排気ポート１５には排気弁１７がそれぞれ開閉可能に設けられる。また、シリンダヘッド３上には、前記吸気弁１６と排気弁１７とを開閉する動弁機構１８が設けられる。この動弁機構１８は、シリンダヘッド３に回転自在に支持される吸気側カム軸２０および排気側カム軸２１と、シリンダヘッド３に設けた吸気側および排気側ロッカ軸２２，２３にそれぞれ揺動可能に軸支されて前記吸気側および排気側カム軸２０，２１と吸気弁１６および排気弁１７間を連接する吸気側および排気側ロッカアーム２４，２５とを備えており、吸気側および排気側カム軸２０，２１の回転によれば、弁バネ２６，２７の閉弁力に抗して吸気側および排気側ロッカアーム２４，２５を揺動して吸気弁１６および排気弁１７を所定のタイミングをもって開閉作動することができる。
【００２１】
図２に示すように、吸気側および排気側カム軸２０，２１は、従来公知の調時伝動機構２８を介して後述するクランク軸３０に連動されており、クランク軸３０の回転によれば、その１／２の回転速度で駆動されるようになっている。そして、前記動弁機構２８は、シリンダヘッド３上に一体に被冠されるヘッドカバー９により被覆される。また、シリンダヘッド３には、４つのシリンダに対応して円筒状のプラグ挿通筒３１が設けられ、このプラグ挿通筒３１内に点火プラグ３２が挿着される。
【００２２】
４つのシリンダ５に対応する複数の吸気ポート１４は、エンジン本体１の前面、すなわち車両の前方側に向けて開口されており、そこに吸気系ＩＮの吸気マニホールド３４が接続されている。この吸気系ＩＮは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
また、４つのシリンダ５に対応する複数の排気ポート１５は、エンジン本体１の後面、すなわち車両の後方側に向けて開口されており、そこに排気系ＥＸの排気マニホールド３５が接続されている。この排気系ＥＸは従来公知の構造を備えるので、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
図３，４に示すように、シリンダブロック２下部のアッパブロック４０（上部クランクケース）と、ロアブロック４１（下部クランクケース）よりなるクランクケース４は、シリンダブロック２のシリンダ５の部分よりも前方（車両前方）側に張出しており、この張出し部３６のクランク室ＣＣ内には、ピストン１１の移動ストロークを可変とする、ストローク可変リンク機構ＬＶ（後述）と、それを駆動するベーン式油圧アクチュエータＡＣ（後述）が設けられ、このアクチュエータＡＣは、クランク軸３０よりも下方に配置されている。
【００２５】
図２，３および図５，６に示すように、シリンダブロック２の下部に一体に形成されるアッパブロック４０下面には、ロアブロック４１が複数の連結ボルト４２をもって固定されている。アッパブロック４０と、ロアブロック４１との合わせ面に形成される複数のジャーナル軸受部４３にはクランク軸３０のジャーナル軸３０Ｊが回転自在に支承される（図８参照）。
【００２６】
図５に示すように、前記ロアブロック４１は、平面視四角な閉断面構造に鋳造成形されており、その左、右端部には端部軸受部材５０，５１が、またその中間部には、左、右中間軸受部材５２，５３が、さらにその中央には、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４（後述のハウジングＨＵが一体成形される）が設けられており、これらの軸受部材５０〜５４によってクランク軸３０のジャーナル軸３０Ｊが支承される。
【００２７】
図５，６，９に示すように、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４は、ロアブロック４１とは別体に鋳造成形されている。そして、この中央軸受部材５４は、シリンダ軸線Ｌ−Ｌと直交する方向より、複数の横方向締結部材、すなわち横方向締結ボルト５６により、クランクケース４を構成するロアブロック４１に堅固に固定される。図６に示すように、複数の横方向締結部材５６のうち、その一部は、後述するベーン式アクチュエータＡＣのハウジングＨＵに設けた上下方向の一対のベーン油室８６の間に位置している。また、この中央軸受部材５４は、アッパブロック４０の下面にも他の締結ボルト５７により堅固に固定される。
【００２８】
図９に最も明瞭に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４のクランク軸３０の軸受部分５４Ａから一方（エンジン本体１の前方）側に偏った一側部は、上下幅を拡張し、かつ肉厚とした膨大部５８とされており、この膨大部５８に後に詳述するベーン式油圧アクチュエータＡＣのハウジングＨＵが成形されている。
【００２９】
つぎに、主に図３，４を参照して、ピストン１１の移動ストロークを可変とするストローク可変リンク機構ＬＶの構造について説明すると、クランクケース４、すなわちアッパブロック４０とロアブロック４１との合わせ面に回転自在に支承されるクランク軸３０の複数のクランクピン３０Ｐには、三角形状のロアリンク６０の中間部がそれぞれ揺動自在に枢支連結される。それらのロアリンク６０の一端（上端）には、ピストン１１のピストンピン１３に枢支連結されるアッパリンク( コンロッド) ６１の下端（大端部）が第１連結ピン６２を介して枢支連結され、各ロアリンク６０の他端（下端）に第２連結ピン６４を介してコントロールリンク６３の上端が枢支連結される。このコントロールリンク６３は下方に延びて、その下端には、クランク形状をなす、コントロール軸６５（後に詳述）の偏心ピン６５Ｐが枢支連結されている。コントロール軸６５には、これと同軸上にベーン式油圧アクチュエータＡＣ（後に詳述）が設けられ、コントロール軸６５は、このベーン式油圧アクチュエータＡＣの駆動により、所定角度の範囲（約９０度）で回動され、これによる偏心ピン６５Ｐの位相変移により、コントロールリンク６３が揺動駆動される。具体的には、コントロール軸６５は、図３に示す第１の位置（偏心ピン６５Ｐが下方位置）と、図４に示す第２の位置（偏心ピン６３Ｐが左方位置）との間で回転可能である。図３に示す第１の位置では、コントロール軸６３の偏心ピン６５Ｐが下方に位置しているため、コントロールリンク６３は引き下げられてロアリンク６０はクランク軸３０のクランクピン３０Ｐ回りに時計方向に揺動し、アッパリンク６１が押し上げられてピストン１１の位置がシリンダ５に対して高い位置となり、エンジンＥは高圧縮比状態となる。逆に、図４に示す第２位置では、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐが左方に位置（前記第１の位置よりも高位置）しているため、コントロールリンク６３は押し上げられてロアリンク６０はクランク軸３０のクランクピン３０Ｐ回りに反時計方向に揺動し、アッパリンク６１が押し下げられてピストン１１の位置がシリンダ５に対して低い位置となり、エンジンＥは低圧縮比状態となる。以上のように、コントロール軸６５の回動制御により、コントロールリンク６３が揺動し、ロアーリンク６０の運動拘束条件が変化してピストン１１の上死点位置を含むストローク特性が変化することで、エンジンＥの圧縮比を任意に制御することが可能になる。
【００３０】
しかして、アッパリンク６１、第１連結ピン６２、ロアリンク６０、第２連結ピン６４およびコントロールリンク６３は、本発明にかかるストローク可変リンク機構ＬＶを構成している。
【００３１】
図６，７，９，１０に示すように、前記コントロールリンク６３に連結されてストローク可変リンク機構ＬＶを作動するコントロール軸６５は、クランク軸３０と同じく、複数のジャーナル軸６５Ｊと偏心ピン６５Ｐとがアーム６５Ａを介して交互に連結されてクランク状に形成されており、その軸方向の中央に、ベーン式油圧アクチュエータＡＣの円筒状ベーン軸６６が同軸上に一体に設けられており、ベーン軸６６の両側面の偏心位置にはコントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐが直接固定されている。コントロール軸６５は、クランク軸３０の下方において、ロアブロック４１の一側（エンジン本体１の前方側）に偏らせて設けられており、そのジャーナル軸６５Ｊがロアブロック４１と、その下面に複数の連結ボルト６８で固定される軸受ブロック７０との間に回転自在に支承される。
【００３２】
図６，７，９に示すように、前記コントロール軸６５を支持する軸受ブロック７０は、コントロール軸６５の軸方向に延長される連結部材７１と、この連結部材７１にその長手方向に間隔をあけて一体に起立結合される複数の軸受壁７２と、連結部材７１の長手方向の中央部に設けたハウジング受部７３とを備えて高い剛性を確保すべくブロック状に鋳造成形されており、前記複数の軸受壁７２の上面と、ロアブロック４０の前記軸受部材５０，５１，５２，５３より延長される軸受壁５０ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａの下面との合わせ面に形成される軸受部により、前述のようにコントロール軸６５の複数のジャーナル軸６５Ｊを回転自在に支承する。また、図７に示すように、前記ハウジング受部７３は、ハウジングＨＵから離れる方向に下向きに凹状に形成されており、その上方に凹部Ｇが形成され、その凹部Ｇに、ベーン式油圧アクチュエータＡＣのハウジングＨＵの下部が受容されていて、このハウジングＨＵの下部が、ハウジング受部７３上に締結部材すなわち複数の締結ボルト７４により締結される。したがって、コントロール軸６５を支持する軸受ブロック７０に、油圧式アクチュエータＡＣのハウジングＨＵが一体に締結支持される。
【００３３】
ところで、アクチュエータＡＣのハウジングＨＵは、剛性の高い軸受ブロック７０に一体に締結されるので、ハウジングＨＵ自体の剛性が高められ、またその軸受ブロック７０のハウジング受部７３には凹部Ｇが形成され、この凹部Ｇを収容スペースとして、そこにハウジングＨＵの下部が収容されることにより、アクチュエータＡＣは、エンジン本体１に高剛性をもってコンパクトに装着することが可能となり、エンジンＥ自体の小型化に寄与することができる。
【００３４】
図６，７，９，１０に示すように、コントロール軸６５と同軸上に設けられるベーン式油圧アクチュエータＡＣは、クランク軸３０よりも下方においてエンジン本体１のクランク室ＣＣ内に設けられており、そのハウジングＨＵは、前記ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４（アッパブロック４０およびロアブロック４１に一体に固定）の一側の前記膨大部５８に設けられる。ハウジングＨＵの軸方向の中央部には、両端面の開放される短円筒状のベーン室８０が形成されている。このベーン室８０内には、前記コントロール軸６５と一体のベーン軸６６が収容され、このベーン軸６６の外周面の軸方向中央部には、約１８０°の位相差を存して一対のベーン８７が一体に突設されている。またこのベーン軸６６の軸方向の左右両側部（前記中央部よりも若干小径）は、前記ベーン室８０の外周部において、ハウジングＨＵの両側開口部に、複数の締結部材すなわち締結ボルト８３で固定した、環状の左右カバー部材８１，８２（左右ベーン軸受部）に面軸受を介して回転自在に支持されている。そして、ハウジングＨＵの開口側面は、左右カバー体部材８１，８２により閉じられている。
【００３５】
しかして、図６，７に示すように、前記複数の締結部材８３は、クランク軸３０の軸方向に沿って設けられていて、クランク軸方向締結部材を構成しており、それらの締結部材８３の一部は、前記横方向締結部材５６の間を横切るように設けられている。
【００３６】
ベーン室８０の内周面とベーン軸６６の外周面との間には、約１８０°の位相差を存して一対の扇形状ベーン油室８６が画成される。図６に示すように一対のベーン油室８７は、ベーン軸６６を挟んで上下方向、すなわちシリンダ軸線Ｌ−Ｌの方向に並べて設けられており、これにより、アクチュエータＡＣの、ハウジングＨＵに形成されるベーン室８０は、上下方向の幅Ｄ３よりも横方向（シリンダ軸線Ｌ−Ｌと直交する方向）の幅Ｄ４の方が短くされている。
【００３７】
図６，７に示すように、一対のベーン油室８６内には、ベーン軸６６の外周面より一体に突設した一対のベーン８７がそれぞれ収容されて、その外周面が、ベーン油室８６の内周面にパッキンを介して摺接されており、各ベーン８７は、各扇形状のベーン油室８６内をそれぞれ２つの制御油室８６ａ，８６ｂに油密に区画する。ハウジングＨＵには、制御油室８６ａ，８６ｂに連通する油圧油路８８，８９が前記横方向締結部材５６とクランク軸３０方向に位置をずらして穿設されており、これらの油圧通路８８，８９は、後述するバルブユニット９２内の電磁弁Ｖに接続されている。そして、これらの油圧通路８８，８９は、前記横方向締結部材５６とクランク軸３０方向から見て相互に重なり合うことが許容される。また、前記油圧通路８８，８９をクランクケース４の内方側、すなわちクランク軸３０に近づけた位置に設けることで、エンジンＥの幅方向の大型化を抑制することができる。
【００３８】
図５，７，９ に示すように、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４に形成される、ハウジングＨＵの上面には、クランク軸３０の軸受部５４Ａから該ハウジングＨＵ側の端部に向かって鳩尾状に広がる平坦な取付面９０が形成されており、図７に示すように、この取付面９０のコントロール軸６５方向の幅Ｄ１は、ハウジングＨＵの同方向の幅Ｄ２よりも広くしてあり、その取付面９０には、前記ベーン式油圧アクチュエータＡＣの油圧回路の電磁弁Ｖ（図１１）を収容するバルブユニット９２が複数のボルト９１をもって固定支持されており、このバルブユニット９２は、シリンダブロック２の壁面を貫通してその上面に露出状態に配置される（図１参照）。
【００３９】
なお、前述したように、ハウジングＨＵの取付面上には、バルブユニット９２が堅固に固定され、そのバルブユニット９２はシリンダブロック２の取付壁面上にあって、その四方が開放されているので、前記バルブユニット９２の切換操作、メンテナンスなどがし易くなる。
【００４０】
つぎに、前記ストローク可変リンク機構ＬＶを駆動制御するベーン式油圧アクチュエータＡＣの油圧回路を、図１１を参照して説明する。
【００４１】
前述したように、コントロール軸６５のベーン軸６６とハウジングＨＵとで上下方向に形成される一対の扇形状ベーン油室８６内は、ベーン８７によって２つの制御油室８６ａ，８６ｂにそれぞれ仕切られており、これらの制御油室８６ａ，８６ｂは、後述の油圧回路を介してオイルタンクＴに接続される。油圧回路には、モータＭで駆動されるオイルポンプＰと、チェック弁Ｃと、アキュムレータＡと、電磁切換弁Ｖとが接続される。オイルタンクＴ、モータＭ、オイルポンプＰ、チェック弁ＣおよびアキュムレータＡは油圧供給装置Ｓを構成して、エンジン本体１の適所に設けられ、また電磁切換弁Ｖは、前述のバルブユニット９２の内部に設けられる。油圧供給装置Ｓと電磁切換弁Ｖとは、２本の配管Ｐ１，Ｐ２で接続され、また電磁切換弁Ｖとベーン式油圧アクチュエータＡＣの制御油室８６ａ，８６ｂとはハウジングＨＵに形成した油圧通路８８，８９で接続される。したがって、図１１において、電磁切換弁Ｖを右位置に切り換えると、オイルポンプＰで発生した作動油は、制御油室８６ａに供給され、その油圧でベーン８７が押されてコントロール軸６５が反時計方向に回転し、逆に電磁切換弁Ｖを左位置に切り換えると、オイルポンプＰで発生した作動油は、制御油室８６ｂに供給され、その油圧でベーン８７が押されてコントロール軸６５が時計方向に回転することで、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐの位相が変化する。コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐには、前述したようにストローク可変リンク機構ＬＶのコントロールリンク６３が揺動可能に枢支連結され、コントロール軸６５の駆動（約９０°）によれば、コントロール軸６５の偏心ピン６５Ｐの位相変化により、ストローク可変リンク機構ＬＶを作動する。
【００４２】
ところで、この実施例によれば、一対のベーン油室８６は、エンジン本体１のシリンダ軸線Ｌ−Ｌ方向に並べて配置されているので、アクチュエータＡＣは実質的に横方向の幅Ｄ４が上下方向の幅Ｄ３に比べて短縮されることになり、これにより、エンジンＥは、クランク軸３０と直交する横方向の幅が短縮され、同方向の大型化が抑制される。
【００４３】
また、アクチュエータＡＣが設けられたクランクケース４の外方にエンジン補機（図示せず）が設けるようにすれば、一方側（後方）に傾斜されたエンジンＥの他方側（前方）のエンジンの上方にエンジン補機を配置しやすく、しかもアクチュエータＡＣの一対のベーン油室８６をシリンダ５の軸線方向に並べて配置しているので、エンジン補機をアクチュエータＡＣに近接させて配置できる。
【００４４】
つぎに、図１２を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００４５】
図１２は、前記第１実施例に図６に対応するベーン式油圧アクチュエータの縦断面図であり、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００４６】
この第２実施例では、ベーン式油圧アクチュエータＡＣが設けられる、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４のロアブロック４１に対する締結構造が若干相違している。中央軸受部材５４をロアブロック４１に締結する複数の横方向締結部材５６のうち、一対のベーン油室８６間に位置する２本の横方向締結部材５６は、ベーン油室８６を避けていることにより、ベーン室８０との間に充分の肉を確保しながら、締結部分（螺締部分）の長いものの使用を可能として、エンジン本体１の横方向の幅を拡大することなく、ベアリングキャップとしての中央軸受部材５４、すなわちアクチュエータＡＣの、ロアブロック４１への締結剛性を高めることができる。
【００４７】
つぎに、図１３を参照して、本発明の第３実施例について説明する。
【００４８】
図１３は、エンジン本体１の一部の縦断側面図であり、前記第１実施例と同じ要素には同じ符号が付される。
【００４９】
この第３実施例では、ストローク可変リンク機構ＬＶの構造が、前記第１実施例と若干相違している。
【００５０】
ベーン式油圧アクチュエータＡＣのコントロール軸６５の軸心を、ロアリンク６０とコントロールリンク６３との第２連結ピン６４による枢支連結点よりもクランク軸３０側、すなわちクランクケース４の内方側に配置する。これにより、エンジンＥは、クランク軸３０と直交する方向の横方向の幅の大型化が一層抑制される。
【００５１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００５２】
たとえば、前記実施例では、本発明ベーン式油圧アクチュエータの取付構造を、コントロール軸の偏心ピンの位相変化により、ピストンの上死位置を変更する圧縮比可変式エンジンに適用した場合について説明したが、これを他ストローク特性可変エンジンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ストローク特性可変エンジンの概略全体斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３−３線に沿う断面図（高圧縮比状態）
【図４】図１の４−４線に沿う断面図（低圧縮比状態）
【図５】図２の５−５線に沿う断面図
【図６】図５の６−６線に沿う横断面図
【図７】図５の７−７線に沿う拡大縦面図
【図８】図３の８−８線に沿う断面図
【図９】図５の９矢視斜視図
【図１０】ベーン式油圧アクチュエータの分解斜視図
【図１１】油圧アクチュエータの制御系の油圧回路図
【図１２】本発明の第２実施例にかかるベーン式油圧アクチュエータの縦断面図（図６対応図）
【図１３】本発明の第３実施例にかかるストローク特性可変エンジンの一部の縦断側面図
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・・・エンジン本体
４・・・・・・クランクケース
１１・・・・・・・ピストン
３０・・・・・・・クランク軸
５６・・・・・・・横方向締結部材（締結ボルト）
６５・・・・・・・コントロール軸
６６・・・・・・・ベーン軸
８１・・・・・・・カバー部材（ベーン軸受）
８２・・・・・・・カバー部材（ベーン軸受）
８３・・・・・・・クランク軸方向締結部材（締結ボルト）
８８・・・・・・・油圧通路
８９・・・・・・・油圧通路
７３・・・・・・・ハウジング受部
７４・・・・・・・締結部材（締結ボルト）
８６・・・・・・・ベーン油室
８７・・・・・・・ベーン
Ｅ・・・・・・・・ストローク特性可変エンジン
ＡＣ・・・・・・・ベーン式油圧アクチュエータ
ＬＶ・・・・・・・ストローク可変リンク機構
ＨＵ・・・・・・・ハウジング
Ｌ−Ｌ・・・・・・シリンダ軸線
Ｖ−Ｖ・・・・・・鉛直軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（１１）とクランク軸（３０）とを、このクランク軸（３０）の側方に配設されるストローク可変リンク機構（ＬＶ）を介してコントロール軸（６５）に連結し、このコントロール軸（６５）と同軸上にベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）を設け、この油圧アクチュエータ（ＡＣ）によりコントロール軸（６５）を駆動して前記ストローク可変リンク機構（ＬＶ）を作動し、ピストン（１１）の移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造であって、
前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）は、ハウジング（ＨＵ）と、このハウジング（ＨＵ）に回転可能に設けられるコントロール軸（６５）と一体で外周面にベーン（８７）を突設したベーン軸（６６）と、ハウジング（ＨＵ）とベーン軸（６６）との間にベーン（８７）の収容される一対のベーン油室（８６）とを備え、
前記一対のベーン油室（８６）は、前記ストローク特性可変エンジン（Ｅ）のエンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）方向に並べて配置されることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項２】
前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）は、クランクケース（４）内に設けられていて、このハウジング（ＨＵ）とクランクケース（４）とは、エンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）と直交する方向から複数の横方向締結部材（５６）により締結され、それらの締結部材（５６）の少なくとも一部は、シリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）方向に配置された一対のベーン油室（８６）間に設けられていることを特徴とする、前記請求項１記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項３】
前記アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）と、このハウジング（ＨＵ）の開口部を覆うカバー部材（８１，８２）は、クランク軸（３０）方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材（８３）により締結され、これらのクランク軸方向締結部材（８３）の一部は、前記横方向締結部材（５６）間に設けられることを特徴とする、前記請求項１または２記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項４】
前記一対のベーン油室（８６）に作動油を供給する油圧通路（８８，８９）は、前記横方向締結部材（５６）とクランク軸（３０）方向にずらして前記ハウジング（ＨＵ）に設けられることを特徴とする、前記請求項２または３記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項５】
前記エンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）は、鉛直線（Ｖ−Ｖ）に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸（３０）よりも下方のクランクケース（４）内に前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）が設けられることを特徴とする、前記請求項１，２，３または４記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項１】
ピストン（１１）とクランク軸（３０）とを、このクランク軸（３０）の側方に配設されるストローク可変リンク機構（ＬＶ）を介してコントロール軸（６５）に連結し、このコントロール軸（６５）と同軸上にベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）を設け、この油圧アクチュエータ（ＡＣ）によりコントロール軸（６５）を駆動して前記ストローク可変リンク機構（ＬＶ）を作動し、ピストン（１１）の移動ストロークを可変とするストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造であって、
前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）は、ハウジング（ＨＵ）と、このハウジング（ＨＵ）に回転可能に設けられるコントロール軸（６５）と一体で外周面にベーン（８７）を突設したベーン軸（６６）と、ハウジング（ＨＵ）とベーン軸（６６）との間にベーン（８７）の収容される一対のベーン油室（８６）とを備え、
前記一対のベーン油室（８６）は、前記ストローク特性可変エンジン（Ｅ）のエンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）方向に並べて配置されることを特徴とする、ストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項２】
前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）は、クランクケース（４）内に設けられていて、このハウジング（ＨＵ）とクランクケース（４）とは、エンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）と直交する方向から複数の横方向締結部材（５６）により締結され、それらの締結部材（５６）の少なくとも一部は、シリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）方向に配置された一対のベーン油室（８６）間に設けられていることを特徴とする、前記請求項１記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項３】
前記アクチュエータ（ＡＣ）のハウジング（ＨＵ）と、このハウジング（ＨＵ）の開口部を覆うカバー部材（８１，８２）は、クランク軸（３０）方向に延びる複数のクランク軸方向締結部材（８３）により締結され、これらのクランク軸方向締結部材（８３）の一部は、前記横方向締結部材（５６）間に設けられることを特徴とする、前記請求項１または２記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項４】
前記一対のベーン油室（８６）に作動油を供給する油圧通路（８８，８９）は、前記横方向締結部材（５６）とクランク軸（３０）方向にずらして前記ハウジング（ＨＵ）に設けられることを特徴とする、前記請求項２または３記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【請求項５】
前記エンジン本体（１）のシリンダ軸線（Ｌ−Ｌ）は、鉛直線（Ｖ−Ｖ）に対して一方側に傾斜しており、その他方側で、クランク軸（３０）よりも下方のクランクケース（４）内に前記ベーン式油圧アクチュエータ（ＡＣ）が設けられることを特徴とする、前記請求項１，２，３または４記載のストローク特性可変エンジンにおけるベーン式油圧アクチュエータの取付構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８２１７５（Ｐ２００８−８２１７５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５９５７９（Ｐ２００６−２５９５７９）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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