可変圧縮比内燃機関
【課題】 シリンダブロックとクランクケースとがシリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成された、可変圧縮比内燃機関を、より安価に実現し、あるいはより安定的に動作させるようにする。
【解決手段】 内燃機関（１）は、カムシャフト（５１）と、このカムシャフト（５１）を収容するブロック側支持部（５２）及びクランクケース側支持部（５４，５５）と、を備えている。この内燃機関（１）は、カムシャフト（５１）の回転駆動に応じて、シリンダブロック（２）とクランクケース（４）とがシリンダ（２１）の中心軸（ＣＣＡ）に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されている。この内燃機関（１）においては、シリンダブロック（２）とは別体のブロック側支持部（５２）が、シリンダブロック（２）に装着され得るようになっている。
【解決手段】 内燃機関（１）は、カムシャフト（５１）と、このカムシャフト（５１）を収容するブロック側支持部（５２）及びクランクケース側支持部（５４，５５）と、を備えている。この内燃機関（１）は、カムシャフト（５１）の回転駆動に応じて、シリンダブロック（２）とクランクケース（４）とがシリンダ（２１）の中心軸（ＣＣＡ）に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されている。この内燃機関（１）においては、シリンダブロック（２）とは別体のブロック側支持部（５２）が、シリンダブロック（２）に装着され得るようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックとクランクケースとがシリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成された、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関として、例えば、特開２００３−２０６７７１号公報、特開２００６−３１６７７０号公報、特開２００７−５６８３７号公報、特開２００７−６４１５３号公報、等に開示されたものが知られている。かかる内燃機関においては、前記クランクケース（ロアケースとも称される）と前記シリンダブロックとが相対移動可能に連結されている。この連結部分には、圧縮比を変更するための可変圧縮比機構が設けられている。
【０００３】
この可変圧縮比機構は、前記クランクケースに対して前記シリンダブロックをスライドさせるためのスライド機構から構成されている。このスライド機構は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に設けられている。具体的には、このスライド機構は、カム軸と、カム収納孔と、軸受収納孔と、から構成されている。
【０００４】
前記カム収納孔は、前記シリンダブロックの両側下部に形成された隆起部に設けられている。前記軸受収納孔は、前記クランクケースの上部から外側（上側）に突出するように設けられた立壁部に設けられている。
【０００５】
前記カム軸は、軸部と、この軸部に対して固定されているカム部と、前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部と、から構成されている。前記カム部は、前記シリンダブロック側に形成された前記カム収納孔に収納されている。また、前記可動軸受部は、前記クランクケース側に形成された前記軸受収納孔に収納されている。
【０００６】
かかる構成を有する内燃機関においては、運転状態に応じて前記カム軸が回転駆動されることで、前記シリンダブロックが前記クランクケースに対して、前記シリンダの中心軸に沿って相対的にスライドする。これにより、圧縮比が変更される。例えば、ノッキングの抑制等のために圧縮比が低く設定されたり、燃費向上のために圧縮比が高く設定されたりする。
【特許文献１】特開２００３−２０６７７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６７７０号公報
【特許文献３】特開２００７−５６８３７号公報
【特許文献４】特開２００７−６４１５３号公報
【発明の開示】
【０００７】
この種の内燃機関を、市場に提供され得るように、より安価に実現し、あるいは、より安定的に動作させるようにするためには、前記可変圧縮比機構の周辺の機械的構成（例えば、前記可変圧縮比機構の組み立てを含む前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさを考慮した機械的構成、前記可変圧縮比機構の周辺の剛性、前記可変圧縮比機構の作動の円滑性、等）について、より改善の余地がある。本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。
【０００８】
本発明の可変圧縮比内燃機関は、シリンダブロックと、クランクケースと、可変圧縮比機構と、を備えている。
【０００９】
前記シリンダブロックには、シリンダが形成されている。このシリンダには、ピストンが往復移動可能に収容されている。前記クランクケースは、クランクシャフトを回転可能に支持する部材である。このクランクシャフトは、前記ピストンの往復移動に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００１０】
前記可変圧縮比機構は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとを相対的に移動（スライド）させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。この可変圧縮比機構は、カムシャフトと、ブロック側支持部と、クランクケース側支持部と、を備えている。
【００１１】
前記カムシャフトは、円柱状のジャーナル部と、前記ジャーナル部から突出するように設けられたカム部と、を備えている。
【００１２】
前記ブロック側支持部は、前記シリンダブロックとは別体に形成された部材である。このブロック側支持部は、前記シリンダブロックに装着され得るように構成されている。また、このブロック側支持部は、前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの一方を収容し得るように構成されている。
【００１３】
前記クランクケース側支持部は、前記クランクケース側に設けられている。このクランクケース側支持部は、他方（前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの前記一方とは異なる方）を収容し得るように構成されている。
【００１４】
この可変圧縮比機構は、前記カムシャフトの回転駆動に応じて、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが前記シリンダの中心軸（以下、「シリンダ中心軸」と称する。）に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されている。
【００１５】
かかる構成による圧縮比変更動作は以下の通りである。前記ジャーナル部は前記ブロック側支持部及び前記クランクケース側支持部のうちの前記一方に支持されていて、前記カム部は前記他方に支持されている。よって、運転状態に応じて前記カムシャフトが回転駆動されると、前記ジャーナル部と前記カム部との相対的な位置関係が変化する。すなわち、前記カム部の前記ジャーナル部からの突出状態が変化する。すると、前記ブロック側支持部と前記クランクケース側支持部との相対的な位置関係が変化する。これに伴い、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが、前記シリンダ中心軸に沿って相対移動する。これにより、圧縮比が変更される。
【００１６】
ここで、かかる構成を備えた本発明の可変圧縮比内燃機関においては、上述のように、前記シリンダブロック側にて前記カムシャフトを支持する前記ブロック側支持部が、前記シリンダブロックとは別体に形成されている。
【００１７】
よって、例えば、前記シリンダブロックと前記ブロック側支持部とを異なる材料で形成することが、極めて容易となる。これにより、前記シリンダブロックに要求される特性（剛性や重量等）と、前記ブロック側支持部に要求される特性（摩擦特性や摩耗特性等）とが、良好に両立され得る。
【００１８】
あるいは、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付けの際に前記ブロック側支持部が邪魔にならない等、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが向上し得る。
【００１９】
・前記可変圧縮比内燃機関は、前記シリンダブロックよりも前記ブロック側支持部の方が、熱膨張係数が前記カムシャフトに近くなるように構成されていてもよい。
【００２０】
かかる構成によれば、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部との熱膨張（あるいは収縮）量の差による両者のクリアランスの変動が、可及的に抑制され得る。これにより、高温時の振動発生が可及的に抑制され得る。
【００２１】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記シリンダブロックが、軽金属を主成分とする材料から構成されている。また、前記カムシャフト、及び前記ブロック側支持部の少なくとも前記カムシャフトと対向する部分が、鉄を主成分とする材料から構成されている。
【００２２】
具体的には、前記シリンダブロックは、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等によって形成され得る。また、前記カムシャフトは、例えば、機械構造用炭素鋼や鋳鉄等によって形成され得る。前記ブロック側支持部の、少なくとも前記カムシャフトと対向する部分は、例えば、軸受鋼等によって形成され得る。
【００２３】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックの軽量化が図られるとともに、前記ブロック側支持部の耐摩耗性が良好となる。また、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部（の少なくとも前記部分）とで熱膨張係数が近くなるので、温度変化に伴うクリアランスの変動が可及的に抑制され得る。
【００２４】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記クランクケースは、筒状のフレームを備えている。このフレームの内部には、シリンダブロック収容部が形成されている。前記シリンダブロック収容部は、前記シリンダブロックを収容し得るように前記シリンダ中心軸方向に沿って設けられた空間である。このシリンダブロック収容部は、前記シリンダブロックの下端部から上部までを覆うように設けられ得る。また、前記フレームには、開口部が設けられている。この開口部は、前記ブロック側支持部が貫通し得るように形成されている。また、この開口部は、その内部で前記ブロック側支持部が往復移動し得るように形成されている。
【００２５】
かかる構成を有する本発明の可変圧縮比内燃機関は、以下のように組み立てられ得る。まず、前記クランクケースの内部の前記シリンダブロック収容部に、前記シリンダブロックが収容される。このとき、前記シリンダブロック収容部の内壁面と、前記シリンダブロックの外壁面との間には、所定のクリアランスが設けられる。このクリアランスは、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動がスムーズに行われつつ、両者の間にガタつきが生じない程度（具体的には、触れるか触れないか程度）に設けられる。続いて、前記開口部を介して、前記ブロック側支持部が前記シリンダブロックに装着される。このとき、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とが予め組み付けられ得る。
【００２６】
かかる構成によれば、「閉じた」筒状の前記フレームが前記クランクケースに設けられているので、当該クランクケースの良好な剛性が実現される。また、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、より向上し得る。
【００２７】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記クランクケース側支持部は、フレーム側支持部と、カバー部と、を備えている。前記フレーム側支持部は、前記開口部に隣接する位置にて、前記フレームに設けられている。前記カバー部は、前記カムシャフトを挟んで前記フレーム側支持部と対向するように設けられている。このカバー部は、前記フレーム側支持部に装着されることで、前記カムシャフトを支持し得るように構成されている。
【００２８】
かかる構成を有する本発明の可変圧縮比内燃機関は、以下のように組み立てられ得る。まず、前記クランクケースの内部（前記シリンダブロック収容部）に、前記シリンダブロックが収容される。一方、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とが、予め組み付けられる。次に、前記カムシャフトのうちの前記ブロック側支持部に収容されていない部分が前記フレーム側支持部と対向する状態で、前記ブロック側支持部が前記開口部を介して前記シリンダブロックに装着される。これにより、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とのアッセンブリが、前記シリンダブロックに装着される。続いて、前記カバー部が前記フレーム側支持部に装着される。
【００２９】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、いっそう向上し得る。また、前記カバー部の装着により、前記クランクケースの剛性が、より向上し得る。
【００３０】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：複数の前記フレーム側支持部が、前記シリンダブロックの長手方向に沿って配列されている。この長手方向は、前記シリンダ中心軸と直交する方向である。また、複数の前記フレーム側支持部に対応する前記カバー部が、一体に形成されている。
【００３１】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、よりいっそう向上し得る。また、前記長手方向に沿った長手方向を有する一体の前記カバー部が前記クランクケースに装着されることで、前記クランクケースの剛性が、よりいっそう向上し得る。
【００３２】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記ジャーナル部は、前記カムシャフトの回転中心軸と同軸に設けられている。この回転中心軸は、前記シリンダ中心軸と直交する方向である。また、前記カム部は、略円筒形状の円形カムから構成されている。この円形カムは、前記回転中心軸から偏心して設けられていて、前記ジャーナル部に対して相対的に回転し得るようになっている。前記ブロック側支持部は、前記円形カムの周面と摺動しつつ、当該円形カムを回動可能に支持するように構成されている。
【００３３】
かかる構成においては、前記カムシャフトの回転駆動の際に、前記ジャーナル部が、前記回転中心軸の回りを回転する。一方、前記カム部としての前記円形カムは、前記ブロック側支持部と摺動しつつ、前記回転中心軸とは異なる軸を中心として当該ブロック側支持部内にて回転する。そして、この円形カムは、前記ジャーナル部に対して相対的に回転する。これにより、前記ジャーナル部と前記円形カムとの相対的な位置関係が変化する。
【００３４】
かかる構成によれば、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【００３５】
・前記ブロック側支持部又は前記クランクケース側支持部（前記フレーム側支持部及び前記カバー部）における、前記カムシャフトと対向する部分には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。
【００３６】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動が、円滑に行われ得る。また、前記カムシャフトの回転駆動に伴う前記ブロック側支持部あるいは前記クランクケース側支持部の摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００３７】
・前記ブロック側支持部又は前記クランクケース側支持部（前記フレーム側支持部及び前記カバー部）における、前記カムシャフトと対向する部分には、他の部分よりも耐摩耗性の高いライナーが装着されていてもよい。
【００３８】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動に伴う前記ブロック側支持部あるいは前記クランクケース側支持部の摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００３９】
・前記カムシャフトの表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。
【００４０】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動が、円滑に行われ得る。また、前記カムシャフトの、回転駆動に伴う摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００４１】
・前記シリンダブロック及び前記クランクケースのうちの少なくとも一方における、他方と対向する表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。すなわち、前記コーティングは、前記シリンダブロックにおける前記クランクケースと対向する表面と、前記クランクケースにおける前記シリンダブロックと対向する表面と、のうちの、一方又は双方に施され得る。
【００４２】
かかる構成によれば、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、首尾一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００４５】
＜実施形態の可変圧縮比内燃機関の概略構成＞
図１及び図２は、本実施形態のエンジン１の概略構成を示す側断面図である。図３は、図１及び図２に示されているエンジン１の分解斜視図である。なお、図１は、図３におけるＩ−Ｉ断面図に相当する。また、図２は、図３におけるII−II断面図に相当する。以下、図１ないし図３を参照しつつ、エンジン１の概略構成について説明する。
【００４６】
図１を参照すると、エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、クランクケース４と、可変圧縮比機構５と、を備えている。このエンジン１は、可変圧縮比機構５によってシリンダブロック２をクランクケース４に対して相対的にシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って移動（スライド）させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。
【００４７】
本実施形態においては、シリンダブロック２は、アルミニウム合金からなり、略直方体状に形成されている。シリンダブロック２の内部には、シリンダ２１が形成されている。シリンダ２１は、略円柱形状の貫通孔である。このシリンダ２１の内部には、ピストン２２が、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容されている。
【００４８】
図３を参照すると、本実施形態においては、４つのシリンダ２１が、気筒配列方向ＡＤに沿って一列に設けられている。すなわち、シリンダブロック２は、気筒配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。
【００４９】
図１を参照すると、シリンダブロック２の上端部（ピストン２２の上死点側の端部）には、シリンダヘッド３が接合されている。シリンダヘッド３は、シリンダブロック２と相対移動しないように、シリンダブロック２の上端部にボルト等によって固定されている。
【００５０】
クランクケース４は、筒状のフレーム４１を備えている。本実施形態においては、クランクケース４（フレーム４１）は、アルミニウム合金によって一体に形成されている。
【００５１】
フレーム４１は、気筒配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。このフレーム４１は、シリンダブロック２の外表面を所定のクリアランスを隔てて囲むような形状に形成されている。このクリアランスは、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動がスムーズに行われつつ、両者の間にガタつきが生じない程度（触れるか触れないか程度：例えば０．数ミリ程度）に設定されている。
【００５２】
具体的には、フレーム４１の内部には、シリンダブロック２を収容し得る空間であるシリンダブロック収容部４１ａが形成されている。シリンダブロック収容部４１ａは、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って設けられている。また、シリンダブロック収容部４１ａは、シリンダブロック２を図中上方から挿入し得るように、図中上方に向けて開口するように設けられている。シリンダブロック収容部４１ａの内壁面は、シリンダブロック２を収容した状態で、当該シリンダブロック２の外壁面と上述の所定のクリアランスが設けられるように形成されている。
【００５３】
本実施形態においては、フレーム４１（シリンダブロック収容部４１ａ）は、シリンダブロック２の下端部から上部までを覆うように形成されている。なお、シリンダブロック２の上端部は、シリンダヘッド３との接合のため、フレーム４１よりも上方に突出するように設けられている。
【００５４】
クランクケース４の下端部には、クランクシャフト４２が、軸受を介して、回転可能に支持されている。クランクシャフト４２は、気筒配列方向ＡＤと平行に配置されている。このクランクシャフト４２は、ピストン（図１参照）のシリンダ中心軸ＣＣＡに沿った往復移動に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００５５】
＜実施形態の可変圧縮比機構の詳細な構成＞
以下、図１ないし図３、及び必要に応じて他の図面をも参照しつつ、本実施形態の可変圧縮比機構５の詳細な構成について説明する。
【００５６】
図１ないし図３を参照すると、本実施形態においては、一対の可変圧縮比機構５が、フレーム４１の気筒配列方向ＡＤに沿った両側壁及びその近傍に設けられている。また、一方の可変圧縮比機構５と、他方の可変圧縮比機構５とは、すべてのシリンダ２１におけるシリンダ中心軸ＣＣＡが通る平面に関してほぼ対称に配置及び構成されている。
【００５７】
＜＜カムシャフト＞＞
可変圧縮比機構５は、カムシャフト５１の回転駆動によって、シリンダブロック２とクランクケース４とをシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って相対的に移動（スライド）させ得るように構成されている。カムシャフト５１は、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ等）からなり、ジャーナル部５１ａと、円形カム部５１ｂと、偏心軸部５１ｃと、ウォームホイール５１ｄと、から構成されている。
【００５８】
図４は、図１ないし図３に示されているカムシャフト５１を、その一部を分解して示す斜視図である。以下、図１ないし図４を参照すると、ジャーナル部５１ａは、円柱状の部材であって、カムシャフト５１の回転中心軸（これは気筒配列方向ＡＤと平行、すなわちシリンダ中心軸ＣＣＡと直交し、図４にて一点鎖線で示されている。）と同軸に設けられている。
【００５９】
ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１は、円柱面状に形成されている。本実施形態においては、この表面５１ａ１には、摩擦及び摩耗を低減するためのコーティングが施されている。具体的には、本実施形態においては、表面５１ａ１には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）のコーティングが施されている。
【００６０】
円形カム部５１ｂは、前記回転中心軸から偏心して設けられている。この円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａよりも径が太い円柱状の部材であって、気筒数に応じて設けられている。すなわち、１つのカムシャフト５１に対して、気筒数と同数（本実施形態では４つ）の円形カム部５１ｂが設けられている。各円形カム部５１ｂは、シリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に配置されている。そして、隣り合う円形カム部５１ｂの間、及びカムシャフト５１の両端部に、ジャーナル部５１ａが設けられている。
【００６１】
円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１は、円柱面状に形成されている。本実施形態においては、この表面５１ｂ１にも、ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１と同様に、摩擦及び摩耗を低減するためのコーティングが施されている。
【００６２】
偏心軸部５１ｃは、気筒配列方向ＡＤに沿った長手方向を有する丸棒状の部材であって、その略中央にはウォームホイール５１ｄが設けられている。ウォームホイール５１ｄは、偏心軸部５１ｃと一体に形成されている。このウォームホイール５１ｄは、その中心軸が前記回転中心軸と同軸となるように設けられている。このウォームホイール５１ｄは、モータＭの回転駆動軸（これは前記回転中心軸及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する）に装着された円柱形状のギヤであるウォームＷと噛み合うことにより、回転駆動されるようになっている。
【００６３】
偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａの中心軸及び円形カム部５１ｂの中心軸から偏心した位置にて、これらを挿通するように設けられている。すなわち、偏心軸部５１ｃは、図１及び図４に示されているように、ジャーナル部５１ａの一端（図中下端）と円形カム部５１ｂの一端（図中下端）とが一致した状態で、当該一端寄りの位置（下部）にてジャーナル部５１ａ及び円形カム部５１ｂを挿通するように設けられている。
【００６４】
本実施形態においては、ジャーナル部５１ａは、偏心軸部５１ｃの回りを回転しないように、偏心軸部５１ｃに固定されている。すなわち、ジャーナル部５１ａは、ウォームホイール５１ｄの回転に伴って、前記回転中心軸を中心として、ウォームホイール５１ｄと一体的に回転駆動され得るようになっている。
【００６５】
一方、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの回りを自由に回転し得るようになっている。すなわち、円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転し得るようになっている。
【００６６】
＜＜ブロック側支持部＞＞
再び図１ないし図３を参照すると、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２によって回転可能に支持されている。すなわち、ブロック側支持部５２は、円形カム部５１ｂの周面と摺動しつつ、当該円形カム部５１ｂを回動可能に支持するように構成されている。
【００６７】
本実施形態においては、ブロック側支持部５２は、ブロック状の部材であって、軸受鋼によって一体（シームレス）に形成されている。すなわち、本実施形態においては、シリンダブロック２を構成するアルミニウム合金よりも、カムシャフトを構成する炭素鋼に熱膨張係数が近くなるように、ブロック側支持部５２が構成されている。
【００６８】
ブロック側支持部５２には、軸受孔５２ａが形成されている。この軸受孔５２ａは、円形カム部５１ｂの外径に対応する（円形カム部５１ｂの周面と摺動し得るような）内径を有する貫通孔である。
【００６９】
図５は、図３に示されているシリンダブロック２及びブロック側支持部５２を取り出して示す斜視図である。図６は、図５に示されているシリンダブロック２とブロック側支持部５２との分解斜視図である。図３ないし図６を参照すると、ブロック側支持部５２は、シリンダブロック２とは別体に形成されていて、ボルトを用いてシリンダブロック２に装着され得るように構成されている。また、ブロック側支持部５２は、シリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に設けられている。
【００７０】
再び図１ないし図３を参照すると、フレーム４１には、ブロック側支持部５２と同数の複数の開口部５３が設けられている。開口部５３は、貫通孔であって、ブロック側支持部５２が貫通し得るように設けられている。この開口部５３は、ブロック側支持部５２がシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動し得るように、ブロック側支持部５２の高さ寸法（シリンダ中心軸ＣＣＡに沿った方向の寸法）よりも大きい高さ寸法に形成されている。
【００７１】
＜＜クランクケース側支持部＞＞
フレーム４１には、複数のフレーム側支持部５４が形成されている。各フレーム側支持部５４は、開口部５３に隣接するように設けられている。すなわち、複数のフレーム側支持部５４が、各開口部５３の両側に設けられ、且つ気筒配列方向ＡＤに沿って配列されている。
【００７２】
フレーム側支持部５４には、ジャーナル支持凹部５４ａが設けられている。このジャーナル支持凹部５４ａは、半円柱形状の凹部であって、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有するように形成されている。
【００７３】
図７Ａ及び図７Ｂは、図２に示されているフレーム側支持部５４の周辺を拡大した側断面図である。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、ジャーナル支持凹部５４ａの、ジャーナル部５１ａと対向する部分には、ライナー５４ｂが設けられている。このライナー５４ｂは、フレーム側支持部５４における他の部分（アルミニウム合金）よりも耐摩耗性に優れた軸受鋼からなり、半円筒形状に形成されている。
【００７４】
図２を参照すると、フレーム４１には、カバー部５５が装着されている。カバー部５５は、アルミニウム合金からなり、カムシャフト５１（ジャーナル部５１ａ）を挟んでフレーム側支持部５４と対向するように設けられている。このカバー部５５は、フレーム側支持部５４に装着されることで、フレーム側支持部５４とともにカムシャフト５１（ジャーナル部５１ａ）を回転可能に支持するように構成されている。
【００７５】
図３を参照すると、複数のフレーム側支持部５４（１つの可変圧縮比機構５におけるすべてのフレーム側支持部５４）に対応するカバー部５５が、気筒配列方向ＡＤに沿った長手方向を有するように、一体（シームレス）に形成されている。このカバー部５５には、ジャーナル支持凹部５５ａと、軸受収容部５５ｂと、ギヤ収容部５５ｃと、が形成されている。
【００７６】
ジャーナル支持凹部５５ａは、フレーム側支持部５４のジャーナル支持凹部５４ａと対向する位置に設けられている。このジャーナル支持凹部５５ａは、ジャーナル支持凹部５４ａと対称な形状の、半円柱形状の凹部であって、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有するように形成されている。すなわち、カバー部５５は、側断面視にて、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿った略アーチ状に構成されている。
【００７７】
軸受収容部５５ｂは、ブロック側支持部５２と対向する位置に設けられた凹部である。この軸受収容部５５ｂは、開口部５３からフレーム４１の外側に突出したブロック側支持部５２を、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容し得るように形成されている。
【００７８】
ギヤ収容部５５ｃは、ウォームホイール５１ｄと対向する位置に設けられた凹部である。このギヤ収容部５５ｃは、フレーム４１の外側に突出したウォームホイール５１ｄを収容し得るように形成されている。
【００７９】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、ジャーナル支持凹部５５ａの、ジャーナル部５１ａと対向する部分には、ライナー５５ｄが設けられている。このライナー５５ｄは、カバー部５５における他の部分（アルミニウム合金）よりも耐摩耗性に優れた軸受鋼からなり、半円筒形状に形成されている。
【００８０】
図７Ｂに示されているように、カバー部５５がボルト５６によってフレーム側支持部５４に固定されて、ライナー５５ｄがライナー５４ｂと接合されることで、これらの接合体の内側に、ジャーナル部５１ａを回転可能に支持する軸受孔が形成されるようになっている。すなわち、フレーム側支持部５４とカバー部５５とによって、ジャーナル部５１ａを収容する本発明のクランクケース側支持部が構成されている。
【００８１】
＜実施形態の可変圧縮比機構の動作説明＞
図８ないし図１０は、図１に示されているエンジン１における圧縮比変化の様子を示す図である。以下、これらの図を参照しつつ、可変圧縮比機構５による圧縮比変更動作について、簡単に説明する。
【００８２】
カムシャフト５１の回転駆動の際に、ジャーナル部５１ａは、ライナー５４ｂ及び５５ｄの内面と摺動しながら、カムシャフト５１の前記回転中心軸を中心として、フレーム側支持部５４とカバー部５５との間に形成された前記軸受孔の内側で回転する。このとき、偏心軸部５１ｃが、カムシャフト５１の前記回転中心軸の周りを回転する。すなわち、偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａと一体的に回転する。
【００８３】
一方、円形カム部５１ｂは、軸受孔５２ａの内面と摺動しながら、前記回転中心軸とは異なる軸を中心として、ブロック側支持部５２の内側で回転する。また、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転する。すなわち、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの中心軸を中心として、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転する。これにより、円形カム部５１ｂのジャーナル部５１ａに対する相対的な位置が変化する。
【００８４】
このとき、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２によって、エンジン幅方向（前記長手方向及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する方向：図８ないし図１０における左右方向）についての移動が拘束されている。また、ジャーナル部５１ａの位置は不変である。よって、カムシャフト５１が回転駆動されると、図８ないし図１０に示されているように、偏心軸部５１ｃの前記回転中心軸周りの回転による上下動に伴って、円形カム部５１ｂが上下動する。
【００８５】
エンジン１の圧縮比が最高である状態においては、図８に示されているように、偏心軸部５１ｃが最も下方に位置している。この場合、円形カム部５１ｂも、最も下方に位置することとなる。
【００８６】
図８に示されている状態から、図中矢印で示されているようにカムシャフト５１が回転駆動される（図中右側のカムシャフト５１が時計回りに回転駆動され且つ図中左側のカムシャフト５１が反時計回りに回転駆動される）。これにより、偏心軸部５１ｃが、図８に示されている位置から上昇するとともに、円形カム部５１ｂが上昇する。
【００８７】
よって、図９に示されているように、カムシャフト５１の回転による円形カム部５１ｂの上昇に伴って、ブロック側支持部５２が上昇する。これにより、シリンダブロック２がクランクケース４に対して相対的に上昇する。このシリンダブロック２の上昇によってシリンダヘッド３がクランクケース４から離隔すると、ピストン２２の上死点位置とシリンダヘッド３の下端面との距離が伸びる。すなわち、エンジン１の圧縮比が低下する。
【００８８】
図９に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最上方と最下方との中間であると、圧縮比も最高値と最低値との中間となる。図１０に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最も上方に達すると、圧縮比が最低となる。
【００８９】
エンジン１の圧縮比が最低である図１０に示されている状態から、圧縮比が高くされる場合、カムシャフト５１がさらに上述と同方向に回転駆動されるか、あるいはカムシャフト５１が上述と逆方向に回転駆動される。
【００９０】
＜実施形態の構成による効果＞
以下、本実施形態の構成による効果について、各図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
・本実施形態のエンジン１においては、シリンダブロック２側にてジャーナル部５１ａを収容することでカムシャフト５１を支持するブロック側支持部５２が、シリンダブロック２とは別体に形成されている。また、筒状のフレーム４１には、ブロック側支持部５２に対応するように、開口部５３が設けられている。さらに、クランクケース４側にてカムシャフト５１を支持するクランクケース側支持部が、フレーム側支持部５４とカバー部５５とから構成されている。そして、フレーム側支持部５４にカバー部５５が装着されることで、カムシャフト５１がクランクケース４によって支持されるようになっている。
【００９２】
かかる構成のエンジン１の組み立ては、以下のようにして行われ得る。
【００９３】
最初に、シリンダブロック収容部４１ａ内にシリンダブロック２が挿入されることで、シリンダブロック２がクランクケース４内に収容される。このとき、シリンダブロック２には未だブロック側支持部５２が装着されていないので、シリンダブロック２のクランクケース４内への収容は、比較的スムーズに行われる。
【００９４】
一方、１本のカムシャフト５１の円形カム部５１ｂに対応する位置に、４つのブロック側支持部５２が組み付けられる。すなわち、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリが形成される。このアッセンブリが２組用意される。
【００９５】
次に、各ブロック側支持部５２が、各開口部５３内に挿入され、シリンダブロック２に当接される。その後、各ブロック側支持部５２が、シリンダブロック２に、ボルトによって固定される。このとき、ジャーナル部５１ａは、フレーム側支持部５４におけるジャーナル支持凹部５４ａと対向する。
【００９６】
続いて、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリを覆うように、カバー部５５がフレーム側支持部５４に装着される。これにより、ジャーナル部５１ａが、フレーム側支持部５４とカバー部５５とによって回転可能に支持される。
【００９７】
このようにして、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリが、シリンダブロック２及びクランクケース４に対して、極めて簡易な工程で装着される。したがって、本実施形態によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との組み付け作業のしやすさが向上する。
【００９８】
・本実施形態においては、ブロック側支持部５２が、軸受鋼によって一体（シームレス）に形成されている。したがって、円形カム部５１ｂの回転及び移動、あるいは燃焼の際に、応力を受けても、円形カム部５１ｂを安定的に保持することができる。すなわち、円形カム部５１ｂの軸受部分の剛性が向上する。
【００９９】
・本実施形態においては、シリンダブロック２が軽金属を主成分とする材料から構成され、カムシャフト５１及びブロック側支持部５２が鉄を主成分とする材料から構成されている。
【０１００】
かかる構成によれば、エンジン１が良好に軽量化されるとともに、カムシャフト５１の回転駆動に伴うブロック側支持部５２の摩耗が可及的に抑制され得る。
【０１０１】
また、かかる構成によれば、シリンダブロック２よりもブロック側支持部５２の方が、熱膨張係数がカムシャフト５１に近くなる。
【０１０２】
よって、カムシャフト５１とブロック側支持部５２との熱膨張（あるいは収縮）量の差による、ジャーナル部５１ａと軸受孔５２ａとのクリアランスの変動が、可及的に抑制され得る。これにより、高温時の振動発生が、可及的に抑制され得る。また、温度変化に伴うジャーナル部５１ａと軸受孔５２ａとの摺動状態の変動が抑制される。これにより、圧縮比変更動作が、円滑かつ確実に行われ得る。
【０１０３】
・本実施形態においては、クランクケース４が、平面視にて「閉じた」筒状のフレーム４１を備えている。また、このフレーム４１に対して、上下方向に沿ったアーチ状のカバー部５５が装着される。これにより、クランクケース４の剛性が向上する。
【０１０４】
・本実施形態においては、複数のフレーム側支持部５４が、シリンダブロック２の長手方向に沿って配列されている。また、複数のフレーム側支持部５４に対応するカバー部５５が、一体（シームレス）に形成されている。
【０１０５】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との組み付け作業のしやすさが、よりいっそう向上し得る。また、シリンダブロック２及びクランクケース４の長手方向に沿った長手方向を有する一体のカバー部５５がクランクケース４に装着されることで、クランクケース４の剛性が、よりいっそう向上する。
【０１０６】
・本実施形態においては、ジャーナル部５１ａがカムシャフト５１の前記回転中心軸と同軸に設けられている。また、円形カム部５１ｂが、前記回転中心軸から偏心して設けられ、且つジャーナル部５１ａに対して相対的に回転し得るようになっている。さらに、ブロック側支持部５２は、円形カム部５１ｂの周面と摺動しつつ、当該円形カム部５１ｂを回動可能に支持している。
【０１０７】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【０１０８】
・本実施形態においては、クランクケース４及びカバー部５５の本体部分が軽金属を主成分とする材料から構成され、軸受部分に鉄系のライナー５４ｂ及び５５ｄが設けられている。
【０１０９】
かかる構成によれば、エンジン１が良好に軽量化されるとともに、カムシャフト５１の回転駆動に伴うクランクケース４の摩耗が可及的に抑制され得る。
【０１１０】
・本実施形態においては、カムシャフト５１の表面（ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１及び円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１）には、摩耗及び摩擦低減のためのコーティングが施されている。
【０１１１】
かかる構成によれば、カムシャフト５１の回転駆動が、円滑に行われ得る。また、カムシャフト５１の、回転駆動に伴う摩耗が、効果的に抑制され得る。これにより、（特に潤滑油量が不足しがちな始動時やエンジン停止時等における）圧縮比変更動作が、より円滑かつ確実に行われ得る。
【０１１２】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が本願の出願時点において最良であると考えた本発明の具体的構成例を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態によって何ら限定されるべきものではない。よって、上述の実施形態に示された具体的構成に対して、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得ることは、当然である。
【０１１３】
以下、変形例について幾つか例示する。ここで、以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、当該変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。
【０１１４】
もっとも、変形例とて、下記のものに限定されるものではないことは、いうまでもない。本発明を、上述の実施形態や下記変形例の記載に基づいて限定解釈することは、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【０１１５】
また、上述の実施形態の構成、及び下記の各変形例に記載された構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜複合して適用され得ることも、いうまでもない。
【０１１６】
（１）本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、バイオエタノールエンジン、その他の任意のタイプの内燃機関に適用可能である。気筒数や気筒配列方式（直列、Ｖ型、水平対向）も、特に限定はない。
【０１１７】
（２）ジャーナル部５１ａ、円形カム部５１ｂ、ブロック側支持部５２、及びフレーム側支持部５４の構成や、それぞれの対応関係は、上述の実施形態の場合から変更され得る。
【０１１８】
すなわち、例えば、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａがブロック側支持部５２に収容され、円形カム部５１ｂがフレーム側支持部５４に収容されるように、可変圧縮比機構５が構成され得る。あるいは、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａが偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転可能である一方、円形カム部５１ｂが偏心軸部５１ｃに固定されていてもよい。
【０１１９】
（３）上述の実施形態のように、ブロック側支持部５２の全体が同一の材料から構成されていることは、本発明の必須要件ではない。
【０１２０】
よって、例えば、ブロック側支持部５２における、カムシャフト５１と対向する部分が鉄系の材料から構成されていれば、他の部分の材料は特に限定されない。具体例としては、ブロック側支持部５２における、カムシャフト５１と対向する部分は、上述の実施形態におけるクランクケース側支持部と同様に、耐摩耗性を有する材料（例えば軸受鋼）からなるライナーが設けられていてもよい。この場合、ブロック側支持部５２の、ライナー以外の部分は、クランクケース４あるいはシリンダブロック２と、同一あるいは同種の材料から構成され得る。
【０１２１】
（４）クランクケース側支持部（上述の実施形態においてはフレーム側支持部５４及びカバー部５５）におけるライナーの構成や材料は、上述の実施形態のものに限定されない。
【０１２２】
また、フレーム側支持部５４やカバー部５５と同様に、ブロック側支持部５２にも、ライナーが装着されていてもよい。
【０１２３】
さらに、ライナーに代えて、鉄シリサイド（Ｆe−Ｓi系材料：Ｆe3Ｓi，ＦeＳi，ＦeＳi2，等）を主成分とするコーティング等の、鉄系のコーティングが用いられてもよい。この場合、コーティング層との親和性等を考慮して、クランクケース４やカバー部５５は、鋳鉄から構成されていてもよい。
【０１２４】
なお、ライナーが用いられる場合であっても、ライナーと熱膨張率を近づけるために、クランクケース４やカバー部５５が鋳鉄等の鉄系の材料から構成され得る。
【０１２５】
（５）カバー部５５は、複数のフレーム側支持部５４に対応した数に分割されていてもよい。このとき、カバー部５５に、軸受収容部５５ｂやギヤ収容部５５ｃが設けられないことがあり得る。
【０１２６】
（６）ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１におけるコーティングと、円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１におけるコーティングとの、少なくとも一方は、省略され得る。具体的には、例えば、より摺動条件の厳しい方（上述の実施形態においては、摺動のみならず上下左右方向に比較的大きな圧力がかかる、円形カム部５１ｂ）のみに、コーティングが施されていてもよい。
【０１２７】
（７）カムシャフト５１に施されているコーティングは、カムシャフト５１とともに、又はカムシャフト５１に代えて、当該カムシャフト５１を回転可能に支持する部材（ブロック側支持部５２、及び／又は、本発明のクランクケース側支持部を構成するフレーム側支持部５４とカバー部５５）に設けられていてもよい。すなわち、当該部材における、カムシャフト５１と対向する部分に、上述のようなコーティングが施されていてもよい。
【０１２８】
（８）シリンダブロック２とクランクケース４（フレーム４１）とが対向する部分における、シリンダブロック２及びクランクケース４のうちの少なくともいずれか一方の表面に、上述のようなコーティングが施されていてもよい。
【０１２９】
例えば、図１１に示されているように、シリンダブロック２におけるフレーム４１（図３参照）に収容される外周面の全体にわたって、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３０】
あるいは、図１２に示されているように、前記外周面の上端部であって、フレーム４１（図３参照）の内壁面と摺動し得る部分のみに、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３１】
あるいは、図１３に示されているように、前記上端部であって、燃焼圧によって荷重を受け得る部分のみに、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３２】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【０１３３】
（９）カムシャフト５１等に施されるコーティングは、摩擦又は摩耗のいずれかを低減する意図で設けられたものであれば、スムーズな作動あるいは摩耗低減という、所定の効果を奏し得る。
【０１３４】
かかる観点からすれば、コーティングに用いられる材料は、ＤＬＣに限定されない。例えば、酸化クロムを主成分とするセラミック被膜、二硫化モリブデン、硬質炭化クロムめっき、等の固体潤滑膜が、良好に用いられ得る。
【０１３５】
（10）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。例えば、材料の変更は、適宜行われ得る。また、一体（ワンピース）であったものは別体（ツーピース）にされ得るし、その逆もあり得る。
【０１３６】
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるII−II断面図）である。
【図３】図１及び図２に示されているエンジンの分解斜視図である。
【図４】図１ないし図３に示されているカムシャフトを、その一部を分解して示す斜視図である。
【図５】図３に示されているシリンダブロック及びブロック側支持部を取り出して示す斜視図である。
【図６】図５に示されているシリンダブロックとブロック側支持部との分解斜視図である。
【図７Ａ】図２に示されているフレーム側支持部の周辺を拡大した側断面図である。
【図７Ｂ】図２に示されているフレーム側支持部の周辺を拡大した側断面図である。
【図８】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図９】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図１０】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図１１】図３に示されているシリンダブロックの一変形例を示す斜視図である。
【図１２】図３に示されているシリンダブロックの他の変形例を示す斜視図である。
【図１３】図３に示されているシリンダブロックのさらに他の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…エンジン ２…シリンダブロック ２１…シリンダ
２２…ピストン ３…シリンダヘッド
４…クランクケース ４１…フレーム ４１ａ…シリンダブロック収容部
５…可変圧縮比機構 ５１…カムシャフト ５１ａ…ジャーナル部
５１ａ１…表面 ５１ｂ…円形カム部 ５１ｂ１…表面
５１ｃ…偏心軸部 ５１ｄ…ウォームホイール ５２…ブロック側支持部
５２ａ…軸受孔 ５３…開口部 ５４…フレーム側支持部
５４ｂ…ライナー ５５…カバー部 ５５ｂ…軸受収容部
５５ｃ…ギヤ収容部 ５５ｄ…ライナー ５６…ボルト
２０１…コーティング ＡＤ…気筒配列方向 ＣＣＡ…シリンダ中心軸
Ｍ…モータ Ｗ…ウォーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックとクランクケースとがシリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成された、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関として、例えば、特開２００３−２０６７７１号公報、特開２００６−３１６７７０号公報、特開２００７−５６８３７号公報、特開２００７−６４１５３号公報、等に開示されたものが知られている。かかる内燃機関においては、前記クランクケース（ロアケースとも称される）と前記シリンダブロックとが相対移動可能に連結されている。この連結部分には、圧縮比を変更するための可変圧縮比機構が設けられている。
【０００３】
この可変圧縮比機構は、前記クランクケースに対して前記シリンダブロックをスライドさせるためのスライド機構から構成されている。このスライド機構は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの間に設けられている。具体的には、このスライド機構は、カム軸と、カム収納孔と、軸受収納孔と、から構成されている。
【０００４】
前記カム収納孔は、前記シリンダブロックの両側下部に形成された隆起部に設けられている。前記軸受収納孔は、前記クランクケースの上部から外側（上側）に突出するように設けられた立壁部に設けられている。
【０００５】
前記カム軸は、軸部と、この軸部に対して固定されているカム部と、前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部と、から構成されている。前記カム部は、前記シリンダブロック側に形成された前記カム収納孔に収納されている。また、前記可動軸受部は、前記クランクケース側に形成された前記軸受収納孔に収納されている。
【０００６】
かかる構成を有する内燃機関においては、運転状態に応じて前記カム軸が回転駆動されることで、前記シリンダブロックが前記クランクケースに対して、前記シリンダの中心軸に沿って相対的にスライドする。これにより、圧縮比が変更される。例えば、ノッキングの抑制等のために圧縮比が低く設定されたり、燃費向上のために圧縮比が高く設定されたりする。
【特許文献１】特開２００３−２０６７７１号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６７７０号公報
【特許文献３】特開２００７−５６８３７号公報
【特許文献４】特開２００７−６４１５３号公報
【発明の開示】
【０００７】
この種の内燃機関を、市場に提供され得るように、より安価に実現し、あるいは、より安定的に動作させるようにするためには、前記可変圧縮比機構の周辺の機械的構成（例えば、前記可変圧縮比機構の組み立てを含む前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさを考慮した機械的構成、前記可変圧縮比機構の周辺の剛性、前記可変圧縮比機構の作動の円滑性、等）について、より改善の余地がある。本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。
【０００８】
本発明の可変圧縮比内燃機関は、シリンダブロックと、クランクケースと、可変圧縮比機構と、を備えている。
【０００９】
前記シリンダブロックには、シリンダが形成されている。このシリンダには、ピストンが往復移動可能に収容されている。前記クランクケースは、クランクシャフトを回転可能に支持する部材である。このクランクシャフトは、前記ピストンの往復移動に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００１０】
前記可変圧縮比機構は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとを相対的に移動（スライド）させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。この可変圧縮比機構は、カムシャフトと、ブロック側支持部と、クランクケース側支持部と、を備えている。
【００１１】
前記カムシャフトは、円柱状のジャーナル部と、前記ジャーナル部から突出するように設けられたカム部と、を備えている。
【００１２】
前記ブロック側支持部は、前記シリンダブロックとは別体に形成された部材である。このブロック側支持部は、前記シリンダブロックに装着され得るように構成されている。また、このブロック側支持部は、前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの一方を収容し得るように構成されている。
【００１３】
前記クランクケース側支持部は、前記クランクケース側に設けられている。このクランクケース側支持部は、他方（前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの前記一方とは異なる方）を収容し得るように構成されている。
【００１４】
この可変圧縮比機構は、前記カムシャフトの回転駆動に応じて、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが前記シリンダの中心軸（以下、「シリンダ中心軸」と称する。）に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されている。
【００１５】
かかる構成による圧縮比変更動作は以下の通りである。前記ジャーナル部は前記ブロック側支持部及び前記クランクケース側支持部のうちの前記一方に支持されていて、前記カム部は前記他方に支持されている。よって、運転状態に応じて前記カムシャフトが回転駆動されると、前記ジャーナル部と前記カム部との相対的な位置関係が変化する。すなわち、前記カム部の前記ジャーナル部からの突出状態が変化する。すると、前記ブロック側支持部と前記クランクケース側支持部との相対的な位置関係が変化する。これに伴い、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが、前記シリンダ中心軸に沿って相対移動する。これにより、圧縮比が変更される。
【００１６】
ここで、かかる構成を備えた本発明の可変圧縮比内燃機関においては、上述のように、前記シリンダブロック側にて前記カムシャフトを支持する前記ブロック側支持部が、前記シリンダブロックとは別体に形成されている。
【００１７】
よって、例えば、前記シリンダブロックと前記ブロック側支持部とを異なる材料で形成することが、極めて容易となる。これにより、前記シリンダブロックに要求される特性（剛性や重量等）と、前記ブロック側支持部に要求される特性（摩擦特性や摩耗特性等）とが、良好に両立され得る。
【００１８】
あるいは、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付けの際に前記ブロック側支持部が邪魔にならない等、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが向上し得る。
【００１９】
・前記可変圧縮比内燃機関は、前記シリンダブロックよりも前記ブロック側支持部の方が、熱膨張係数が前記カムシャフトに近くなるように構成されていてもよい。
【００２０】
かかる構成によれば、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部との熱膨張（あるいは収縮）量の差による両者のクリアランスの変動が、可及的に抑制され得る。これにより、高温時の振動発生が可及的に抑制され得る。
【００２１】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記シリンダブロックが、軽金属を主成分とする材料から構成されている。また、前記カムシャフト、及び前記ブロック側支持部の少なくとも前記カムシャフトと対向する部分が、鉄を主成分とする材料から構成されている。
【００２２】
具体的には、前記シリンダブロックは、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等によって形成され得る。また、前記カムシャフトは、例えば、機械構造用炭素鋼や鋳鉄等によって形成され得る。前記ブロック側支持部の、少なくとも前記カムシャフトと対向する部分は、例えば、軸受鋼等によって形成され得る。
【００２３】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックの軽量化が図られるとともに、前記ブロック側支持部の耐摩耗性が良好となる。また、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部（の少なくとも前記部分）とで熱膨張係数が近くなるので、温度変化に伴うクリアランスの変動が可及的に抑制され得る。
【００２４】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記クランクケースは、筒状のフレームを備えている。このフレームの内部には、シリンダブロック収容部が形成されている。前記シリンダブロック収容部は、前記シリンダブロックを収容し得るように前記シリンダ中心軸方向に沿って設けられた空間である。このシリンダブロック収容部は、前記シリンダブロックの下端部から上部までを覆うように設けられ得る。また、前記フレームには、開口部が設けられている。この開口部は、前記ブロック側支持部が貫通し得るように形成されている。また、この開口部は、その内部で前記ブロック側支持部が往復移動し得るように形成されている。
【００２５】
かかる構成を有する本発明の可変圧縮比内燃機関は、以下のように組み立てられ得る。まず、前記クランクケースの内部の前記シリンダブロック収容部に、前記シリンダブロックが収容される。このとき、前記シリンダブロック収容部の内壁面と、前記シリンダブロックの外壁面との間には、所定のクリアランスが設けられる。このクリアランスは、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動がスムーズに行われつつ、両者の間にガタつきが生じない程度（具体的には、触れるか触れないか程度）に設けられる。続いて、前記開口部を介して、前記ブロック側支持部が前記シリンダブロックに装着される。このとき、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とが予め組み付けられ得る。
【００２６】
かかる構成によれば、「閉じた」筒状の前記フレームが前記クランクケースに設けられているので、当該クランクケースの良好な剛性が実現される。また、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、より向上し得る。
【００２７】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記クランクケース側支持部は、フレーム側支持部と、カバー部と、を備えている。前記フレーム側支持部は、前記開口部に隣接する位置にて、前記フレームに設けられている。前記カバー部は、前記カムシャフトを挟んで前記フレーム側支持部と対向するように設けられている。このカバー部は、前記フレーム側支持部に装着されることで、前記カムシャフトを支持し得るように構成されている。
【００２８】
かかる構成を有する本発明の可変圧縮比内燃機関は、以下のように組み立てられ得る。まず、前記クランクケースの内部（前記シリンダブロック収容部）に、前記シリンダブロックが収容される。一方、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とが、予め組み付けられる。次に、前記カムシャフトのうちの前記ブロック側支持部に収容されていない部分が前記フレーム側支持部と対向する状態で、前記ブロック側支持部が前記開口部を介して前記シリンダブロックに装着される。これにより、前記カムシャフトと前記ブロック側支持部とのアッセンブリが、前記シリンダブロックに装着される。続いて、前記カバー部が前記フレーム側支持部に装着される。
【００２９】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、いっそう向上し得る。また、前記カバー部の装着により、前記クランクケースの剛性が、より向上し得る。
【００３０】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：複数の前記フレーム側支持部が、前記シリンダブロックの長手方向に沿って配列されている。この長手方向は、前記シリンダ中心軸と直交する方向である。また、複数の前記フレーム側支持部に対応する前記カバー部が、一体に形成されている。
【００３１】
かかる構成によれば、前記シリンダブロックと前記クランクケースとの組み付け作業のしやすさが、よりいっそう向上し得る。また、前記長手方向に沿った長手方向を有する一体の前記カバー部が前記クランクケースに装着されることで、前記クランクケースの剛性が、よりいっそう向上し得る。
【００３２】
・前記可変圧縮比内燃機関は、以下のように構成されていてもよい：前記ジャーナル部は、前記カムシャフトの回転中心軸と同軸に設けられている。この回転中心軸は、前記シリンダ中心軸と直交する方向である。また、前記カム部は、略円筒形状の円形カムから構成されている。この円形カムは、前記回転中心軸から偏心して設けられていて、前記ジャーナル部に対して相対的に回転し得るようになっている。前記ブロック側支持部は、前記円形カムの周面と摺動しつつ、当該円形カムを回動可能に支持するように構成されている。
【００３３】
かかる構成においては、前記カムシャフトの回転駆動の際に、前記ジャーナル部が、前記回転中心軸の回りを回転する。一方、前記カム部としての前記円形カムは、前記ブロック側支持部と摺動しつつ、前記回転中心軸とは異なる軸を中心として当該ブロック側支持部内にて回転する。そして、この円形カムは、前記ジャーナル部に対して相対的に回転する。これにより、前記ジャーナル部と前記円形カムとの相対的な位置関係が変化する。
【００３４】
かかる構成によれば、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【００３５】
・前記ブロック側支持部又は前記クランクケース側支持部（前記フレーム側支持部及び前記カバー部）における、前記カムシャフトと対向する部分には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。
【００３６】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動が、円滑に行われ得る。また、前記カムシャフトの回転駆動に伴う前記ブロック側支持部あるいは前記クランクケース側支持部の摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００３７】
・前記ブロック側支持部又は前記クランクケース側支持部（前記フレーム側支持部及び前記カバー部）における、前記カムシャフトと対向する部分には、他の部分よりも耐摩耗性の高いライナーが装着されていてもよい。
【００３８】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動に伴う前記ブロック側支持部あるいは前記クランクケース側支持部の摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００３９】
・前記カムシャフトの表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。
【００４０】
かかる構成によれば、前記カムシャフトの回転駆動が、円滑に行われ得る。また、前記カムシャフトの、回転駆動に伴う摩耗が、効果的に抑制され得る。
【００４１】
・前記シリンダブロック及び前記クランクケースのうちの少なくとも一方における、他方と対向する表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていてもよい。すなわち、前記コーティングは、前記シリンダブロックにおける前記クランクケースと対向する表面と、前記クランクケースにおける前記シリンダブロックと対向する表面と、のうちの、一方又は双方に施され得る。
【００４２】
かかる構成によれば、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、首尾一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。
【００４５】
＜実施形態の可変圧縮比内燃機関の概略構成＞
図１及び図２は、本実施形態のエンジン１の概略構成を示す側断面図である。図３は、図１及び図２に示されているエンジン１の分解斜視図である。なお、図１は、図３におけるＩ−Ｉ断面図に相当する。また、図２は、図３におけるII−II断面図に相当する。以下、図１ないし図３を参照しつつ、エンジン１の概略構成について説明する。
【００４６】
図１を参照すると、エンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、クランクケース４と、可変圧縮比機構５と、を備えている。このエンジン１は、可変圧縮比機構５によってシリンダブロック２をクランクケース４に対して相対的にシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って移動（スライド）させることで、圧縮比を変更可能に構成されている。
【００４７】
本実施形態においては、シリンダブロック２は、アルミニウム合金からなり、略直方体状に形成されている。シリンダブロック２の内部には、シリンダ２１が形成されている。シリンダ２１は、略円柱形状の貫通孔である。このシリンダ２１の内部には、ピストン２２が、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容されている。
【００４８】
図３を参照すると、本実施形態においては、４つのシリンダ２１が、気筒配列方向ＡＤに沿って一列に設けられている。すなわち、シリンダブロック２は、気筒配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。
【００４９】
図１を参照すると、シリンダブロック２の上端部（ピストン２２の上死点側の端部）には、シリンダヘッド３が接合されている。シリンダヘッド３は、シリンダブロック２と相対移動しないように、シリンダブロック２の上端部にボルト等によって固定されている。
【００５０】
クランクケース４は、筒状のフレーム４１を備えている。本実施形態においては、クランクケース４（フレーム４１）は、アルミニウム合金によって一体に形成されている。
【００５１】
フレーム４１は、気筒配列方向ＡＤと平行な長手方向を有するように形成されている。このフレーム４１は、シリンダブロック２の外表面を所定のクリアランスを隔てて囲むような形状に形成されている。このクリアランスは、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動がスムーズに行われつつ、両者の間にガタつきが生じない程度（触れるか触れないか程度：例えば０．数ミリ程度）に設定されている。
【００５２】
具体的には、フレーム４１の内部には、シリンダブロック２を収容し得る空間であるシリンダブロック収容部４１ａが形成されている。シリンダブロック収容部４１ａは、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って設けられている。また、シリンダブロック収容部４１ａは、シリンダブロック２を図中上方から挿入し得るように、図中上方に向けて開口するように設けられている。シリンダブロック収容部４１ａの内壁面は、シリンダブロック２を収容した状態で、当該シリンダブロック２の外壁面と上述の所定のクリアランスが設けられるように形成されている。
【００５３】
本実施形態においては、フレーム４１（シリンダブロック収容部４１ａ）は、シリンダブロック２の下端部から上部までを覆うように形成されている。なお、シリンダブロック２の上端部は、シリンダヘッド３との接合のため、フレーム４１よりも上方に突出するように設けられている。
【００５４】
クランクケース４の下端部には、クランクシャフト４２が、軸受を介して、回転可能に支持されている。クランクシャフト４２は、気筒配列方向ＡＤと平行に配置されている。このクランクシャフト４２は、ピストン（図１参照）のシリンダ中心軸ＣＣＡに沿った往復移動に基づいて回転駆動されるようになっている。
【００５５】
＜実施形態の可変圧縮比機構の詳細な構成＞
以下、図１ないし図３、及び必要に応じて他の図面をも参照しつつ、本実施形態の可変圧縮比機構５の詳細な構成について説明する。
【００５６】
図１ないし図３を参照すると、本実施形態においては、一対の可変圧縮比機構５が、フレーム４１の気筒配列方向ＡＤに沿った両側壁及びその近傍に設けられている。また、一方の可変圧縮比機構５と、他方の可変圧縮比機構５とは、すべてのシリンダ２１におけるシリンダ中心軸ＣＣＡが通る平面に関してほぼ対称に配置及び構成されている。
【００５７】
＜＜カムシャフト＞＞
可変圧縮比機構５は、カムシャフト５１の回転駆動によって、シリンダブロック２とクランクケース４とをシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って相対的に移動（スライド）させ得るように構成されている。カムシャフト５１は、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ等）からなり、ジャーナル部５１ａと、円形カム部５１ｂと、偏心軸部５１ｃと、ウォームホイール５１ｄと、から構成されている。
【００５８】
図４は、図１ないし図３に示されているカムシャフト５１を、その一部を分解して示す斜視図である。以下、図１ないし図４を参照すると、ジャーナル部５１ａは、円柱状の部材であって、カムシャフト５１の回転中心軸（これは気筒配列方向ＡＤと平行、すなわちシリンダ中心軸ＣＣＡと直交し、図４にて一点鎖線で示されている。）と同軸に設けられている。
【００５９】
ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１は、円柱面状に形成されている。本実施形態においては、この表面５１ａ１には、摩擦及び摩耗を低減するためのコーティングが施されている。具体的には、本実施形態においては、表面５１ａ１には、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）のコーティングが施されている。
【００６０】
円形カム部５１ｂは、前記回転中心軸から偏心して設けられている。この円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａよりも径が太い円柱状の部材であって、気筒数に応じて設けられている。すなわち、１つのカムシャフト５１に対して、気筒数と同数（本実施形態では４つ）の円形カム部５１ｂが設けられている。各円形カム部５１ｂは、シリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に配置されている。そして、隣り合う円形カム部５１ｂの間、及びカムシャフト５１の両端部に、ジャーナル部５１ａが設けられている。
【００６１】
円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１は、円柱面状に形成されている。本実施形態においては、この表面５１ｂ１にも、ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１と同様に、摩擦及び摩耗を低減するためのコーティングが施されている。
【００６２】
偏心軸部５１ｃは、気筒配列方向ＡＤに沿った長手方向を有する丸棒状の部材であって、その略中央にはウォームホイール５１ｄが設けられている。ウォームホイール５１ｄは、偏心軸部５１ｃと一体に形成されている。このウォームホイール５１ｄは、その中心軸が前記回転中心軸と同軸となるように設けられている。このウォームホイール５１ｄは、モータＭの回転駆動軸（これは前記回転中心軸及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する）に装着された円柱形状のギヤであるウォームＷと噛み合うことにより、回転駆動されるようになっている。
【００６３】
偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａの中心軸及び円形カム部５１ｂの中心軸から偏心した位置にて、これらを挿通するように設けられている。すなわち、偏心軸部５１ｃは、図１及び図４に示されているように、ジャーナル部５１ａの一端（図中下端）と円形カム部５１ｂの一端（図中下端）とが一致した状態で、当該一端寄りの位置（下部）にてジャーナル部５１ａ及び円形カム部５１ｂを挿通するように設けられている。
【００６４】
本実施形態においては、ジャーナル部５１ａは、偏心軸部５１ｃの回りを回転しないように、偏心軸部５１ｃに固定されている。すなわち、ジャーナル部５１ａは、ウォームホイール５１ｄの回転に伴って、前記回転中心軸を中心として、ウォームホイール５１ｄと一体的に回転駆動され得るようになっている。
【００６５】
一方、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの回りを自由に回転し得るようになっている。すなわち、円形カム部５１ｂは、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転し得るようになっている。
【００６６】
＜＜ブロック側支持部＞＞
再び図１ないし図３を参照すると、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２によって回転可能に支持されている。すなわち、ブロック側支持部５２は、円形カム部５１ｂの周面と摺動しつつ、当該円形カム部５１ｂを回動可能に支持するように構成されている。
【００６７】
本実施形態においては、ブロック側支持部５２は、ブロック状の部材であって、軸受鋼によって一体（シームレス）に形成されている。すなわち、本実施形態においては、シリンダブロック２を構成するアルミニウム合金よりも、カムシャフトを構成する炭素鋼に熱膨張係数が近くなるように、ブロック側支持部５２が構成されている。
【００６８】
ブロック側支持部５２には、軸受孔５２ａが形成されている。この軸受孔５２ａは、円形カム部５１ｂの外径に対応する（円形カム部５１ｂの周面と摺動し得るような）内径を有する貫通孔である。
【００６９】
図５は、図３に示されているシリンダブロック２及びブロック側支持部５２を取り出して示す斜視図である。図６は、図５に示されているシリンダブロック２とブロック側支持部５２との分解斜視図である。図３ないし図６を参照すると、ブロック側支持部５２は、シリンダブロック２とは別体に形成されていて、ボルトを用いてシリンダブロック２に装着され得るように構成されている。また、ブロック側支持部５２は、シリンダ中心軸ＣＣＡに対応する位置に設けられている。
【００７０】
再び図１ないし図３を参照すると、フレーム４１には、ブロック側支持部５２と同数の複数の開口部５３が設けられている。開口部５３は、貫通孔であって、ブロック側支持部５２が貫通し得るように設けられている。この開口部５３は、ブロック側支持部５２がシリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動し得るように、ブロック側支持部５２の高さ寸法（シリンダ中心軸ＣＣＡに沿った方向の寸法）よりも大きい高さ寸法に形成されている。
【００７１】
＜＜クランクケース側支持部＞＞
フレーム４１には、複数のフレーム側支持部５４が形成されている。各フレーム側支持部５４は、開口部５３に隣接するように設けられている。すなわち、複数のフレーム側支持部５４が、各開口部５３の両側に設けられ、且つ気筒配列方向ＡＤに沿って配列されている。
【００７２】
フレーム側支持部５４には、ジャーナル支持凹部５４ａが設けられている。このジャーナル支持凹部５４ａは、半円柱形状の凹部であって、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有するように形成されている。
【００７３】
図７Ａ及び図７Ｂは、図２に示されているフレーム側支持部５４の周辺を拡大した側断面図である。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、ジャーナル支持凹部５４ａの、ジャーナル部５１ａと対向する部分には、ライナー５４ｂが設けられている。このライナー５４ｂは、フレーム側支持部５４における他の部分（アルミニウム合金）よりも耐摩耗性に優れた軸受鋼からなり、半円筒形状に形成されている。
【００７４】
図２を参照すると、フレーム４１には、カバー部５５が装着されている。カバー部５５は、アルミニウム合金からなり、カムシャフト５１（ジャーナル部５１ａ）を挟んでフレーム側支持部５４と対向するように設けられている。このカバー部５５は、フレーム側支持部５４に装着されることで、フレーム側支持部５４とともにカムシャフト５１（ジャーナル部５１ａ）を回転可能に支持するように構成されている。
【００７５】
図３を参照すると、複数のフレーム側支持部５４（１つの可変圧縮比機構５におけるすべてのフレーム側支持部５４）に対応するカバー部５５が、気筒配列方向ＡＤに沿った長手方向を有するように、一体（シームレス）に形成されている。このカバー部５５には、ジャーナル支持凹部５５ａと、軸受収容部５５ｂと、ギヤ収容部５５ｃと、が形成されている。
【００７６】
ジャーナル支持凹部５５ａは、フレーム側支持部５４のジャーナル支持凹部５４ａと対向する位置に設けられている。このジャーナル支持凹部５５ａは、ジャーナル支持凹部５４ａと対称な形状の、半円柱形状の凹部であって、ジャーナル部５１ａの外径に対応する内径を有するように形成されている。すなわち、カバー部５５は、側断面視にて、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿った略アーチ状に構成されている。
【００７７】
軸受収容部５５ｂは、ブロック側支持部５２と対向する位置に設けられた凹部である。この軸受収容部５５ｂは、開口部５３からフレーム４１の外側に突出したブロック側支持部５２を、シリンダ中心軸ＣＣＡに沿って往復移動可能に収容し得るように形成されている。
【００７８】
ギヤ収容部５５ｃは、ウォームホイール５１ｄと対向する位置に設けられた凹部である。このギヤ収容部５５ｃは、フレーム４１の外側に突出したウォームホイール５１ｄを収容し得るように形成されている。
【００７９】
図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、ジャーナル支持凹部５５ａの、ジャーナル部５１ａと対向する部分には、ライナー５５ｄが設けられている。このライナー５５ｄは、カバー部５５における他の部分（アルミニウム合金）よりも耐摩耗性に優れた軸受鋼からなり、半円筒形状に形成されている。
【００８０】
図７Ｂに示されているように、カバー部５５がボルト５６によってフレーム側支持部５４に固定されて、ライナー５５ｄがライナー５４ｂと接合されることで、これらの接合体の内側に、ジャーナル部５１ａを回転可能に支持する軸受孔が形成されるようになっている。すなわち、フレーム側支持部５４とカバー部５５とによって、ジャーナル部５１ａを収容する本発明のクランクケース側支持部が構成されている。
【００８１】
＜実施形態の可変圧縮比機構の動作説明＞
図８ないし図１０は、図１に示されているエンジン１における圧縮比変化の様子を示す図である。以下、これらの図を参照しつつ、可変圧縮比機構５による圧縮比変更動作について、簡単に説明する。
【００８２】
カムシャフト５１の回転駆動の際に、ジャーナル部５１ａは、ライナー５４ｂ及び５５ｄの内面と摺動しながら、カムシャフト５１の前記回転中心軸を中心として、フレーム側支持部５４とカバー部５５との間に形成された前記軸受孔の内側で回転する。このとき、偏心軸部５１ｃが、カムシャフト５１の前記回転中心軸の周りを回転する。すなわち、偏心軸部５１ｃは、ジャーナル部５１ａと一体的に回転する。
【００８３】
一方、円形カム部５１ｂは、軸受孔５２ａの内面と摺動しながら、前記回転中心軸とは異なる軸を中心として、ブロック側支持部５２の内側で回転する。また、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転する。すなわち、円形カム部５１ｂは、偏心軸部５１ｃの中心軸を中心として、ジャーナル部５１ａに対して相対的に回転する。これにより、円形カム部５１ｂのジャーナル部５１ａに対する相対的な位置が変化する。
【００８４】
このとき、円形カム部５１ｂは、ブロック側支持部５２によって、エンジン幅方向（前記長手方向及びシリンダ中心軸ＣＣＡと直交する方向：図８ないし図１０における左右方向）についての移動が拘束されている。また、ジャーナル部５１ａの位置は不変である。よって、カムシャフト５１が回転駆動されると、図８ないし図１０に示されているように、偏心軸部５１ｃの前記回転中心軸周りの回転による上下動に伴って、円形カム部５１ｂが上下動する。
【００８５】
エンジン１の圧縮比が最高である状態においては、図８に示されているように、偏心軸部５１ｃが最も下方に位置している。この場合、円形カム部５１ｂも、最も下方に位置することとなる。
【００８６】
図８に示されている状態から、図中矢印で示されているようにカムシャフト５１が回転駆動される（図中右側のカムシャフト５１が時計回りに回転駆動され且つ図中左側のカムシャフト５１が反時計回りに回転駆動される）。これにより、偏心軸部５１ｃが、図８に示されている位置から上昇するとともに、円形カム部５１ｂが上昇する。
【００８７】
よって、図９に示されているように、カムシャフト５１の回転による円形カム部５１ｂの上昇に伴って、ブロック側支持部５２が上昇する。これにより、シリンダブロック２がクランクケース４に対して相対的に上昇する。このシリンダブロック２の上昇によってシリンダヘッド３がクランクケース４から離隔すると、ピストン２２の上死点位置とシリンダヘッド３の下端面との距離が伸びる。すなわち、エンジン１の圧縮比が低下する。
【００８８】
図９に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最上方と最下方との中間であると、圧縮比も最高値と最低値との中間となる。図１０に示されているように、偏心軸部５１ｃの位置が最も上方に達すると、圧縮比が最低となる。
【００８９】
エンジン１の圧縮比が最低である図１０に示されている状態から、圧縮比が高くされる場合、カムシャフト５１がさらに上述と同方向に回転駆動されるか、あるいはカムシャフト５１が上述と逆方向に回転駆動される。
【００９０】
＜実施形態の構成による効果＞
以下、本実施形態の構成による効果について、各図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
・本実施形態のエンジン１においては、シリンダブロック２側にてジャーナル部５１ａを収容することでカムシャフト５１を支持するブロック側支持部５２が、シリンダブロック２とは別体に形成されている。また、筒状のフレーム４１には、ブロック側支持部５２に対応するように、開口部５３が設けられている。さらに、クランクケース４側にてカムシャフト５１を支持するクランクケース側支持部が、フレーム側支持部５４とカバー部５５とから構成されている。そして、フレーム側支持部５４にカバー部５５が装着されることで、カムシャフト５１がクランクケース４によって支持されるようになっている。
【００９２】
かかる構成のエンジン１の組み立ては、以下のようにして行われ得る。
【００９３】
最初に、シリンダブロック収容部４１ａ内にシリンダブロック２が挿入されることで、シリンダブロック２がクランクケース４内に収容される。このとき、シリンダブロック２には未だブロック側支持部５２が装着されていないので、シリンダブロック２のクランクケース４内への収容は、比較的スムーズに行われる。
【００９４】
一方、１本のカムシャフト５１の円形カム部５１ｂに対応する位置に、４つのブロック側支持部５２が組み付けられる。すなわち、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリが形成される。このアッセンブリが２組用意される。
【００９５】
次に、各ブロック側支持部５２が、各開口部５３内に挿入され、シリンダブロック２に当接される。その後、各ブロック側支持部５２が、シリンダブロック２に、ボルトによって固定される。このとき、ジャーナル部５１ａは、フレーム側支持部５４におけるジャーナル支持凹部５４ａと対向する。
【００９６】
続いて、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリを覆うように、カバー部５５がフレーム側支持部５４に装着される。これにより、ジャーナル部５１ａが、フレーム側支持部５４とカバー部５５とによって回転可能に支持される。
【００９７】
このようにして、カムシャフト５１とブロック側支持部５２とのアッセンブリが、シリンダブロック２及びクランクケース４に対して、極めて簡易な工程で装着される。したがって、本実施形態によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との組み付け作業のしやすさが向上する。
【００９８】
・本実施形態においては、ブロック側支持部５２が、軸受鋼によって一体（シームレス）に形成されている。したがって、円形カム部５１ｂの回転及び移動、あるいは燃焼の際に、応力を受けても、円形カム部５１ｂを安定的に保持することができる。すなわち、円形カム部５１ｂの軸受部分の剛性が向上する。
【００９９】
・本実施形態においては、シリンダブロック２が軽金属を主成分とする材料から構成され、カムシャフト５１及びブロック側支持部５２が鉄を主成分とする材料から構成されている。
【０１００】
かかる構成によれば、エンジン１が良好に軽量化されるとともに、カムシャフト５１の回転駆動に伴うブロック側支持部５２の摩耗が可及的に抑制され得る。
【０１０１】
また、かかる構成によれば、シリンダブロック２よりもブロック側支持部５２の方が、熱膨張係数がカムシャフト５１に近くなる。
【０１０２】
よって、カムシャフト５１とブロック側支持部５２との熱膨張（あるいは収縮）量の差による、ジャーナル部５１ａと軸受孔５２ａとのクリアランスの変動が、可及的に抑制され得る。これにより、高温時の振動発生が、可及的に抑制され得る。また、温度変化に伴うジャーナル部５１ａと軸受孔５２ａとの摺動状態の変動が抑制される。これにより、圧縮比変更動作が、円滑かつ確実に行われ得る。
【０１０３】
・本実施形態においては、クランクケース４が、平面視にて「閉じた」筒状のフレーム４１を備えている。また、このフレーム４１に対して、上下方向に沿ったアーチ状のカバー部５５が装着される。これにより、クランクケース４の剛性が向上する。
【０１０４】
・本実施形態においては、複数のフレーム側支持部５４が、シリンダブロック２の長手方向に沿って配列されている。また、複数のフレーム側支持部５４に対応するカバー部５５が、一体（シームレス）に形成されている。
【０１０５】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との組み付け作業のしやすさが、よりいっそう向上し得る。また、シリンダブロック２及びクランクケース４の長手方向に沿った長手方向を有する一体のカバー部５５がクランクケース４に装着されることで、クランクケース４の剛性が、よりいっそう向上する。
【０１０６】
・本実施形態においては、ジャーナル部５１ａがカムシャフト５１の前記回転中心軸と同軸に設けられている。また、円形カム部５１ｂが、前記回転中心軸から偏心して設けられ、且つジャーナル部５１ａに対して相対的に回転し得るようになっている。さらに、ブロック側支持部５２は、円形カム部５１ｂの周面と摺動しつつ、当該円形カム部５１ｂを回動可能に支持している。
【０１０７】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【０１０８】
・本実施形態においては、クランクケース４及びカバー部５５の本体部分が軽金属を主成分とする材料から構成され、軸受部分に鉄系のライナー５４ｂ及び５５ｄが設けられている。
【０１０９】
かかる構成によれば、エンジン１が良好に軽量化されるとともに、カムシャフト５１の回転駆動に伴うクランクケース４の摩耗が可及的に抑制され得る。
【０１１０】
・本実施形態においては、カムシャフト５１の表面（ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１及び円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１）には、摩耗及び摩擦低減のためのコーティングが施されている。
【０１１１】
かかる構成によれば、カムシャフト５１の回転駆動が、円滑に行われ得る。また、カムシャフト５１の、回転駆動に伴う摩耗が、効果的に抑制され得る。これにより、（特に潤滑油量が不足しがちな始動時やエンジン停止時等における）圧縮比変更動作が、より円滑かつ確実に行われ得る。
【０１１２】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が本願の出願時点において最良であると考えた本発明の具体的構成例を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態によって何ら限定されるべきものではない。よって、上述の実施形態に示された具体的構成に対して、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得ることは、当然である。
【０１１３】
以下、変形例について幾つか例示する。ここで、以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、当該変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。
【０１１４】
もっとも、変形例とて、下記のものに限定されるものではないことは、いうまでもない。本発明を、上述の実施形態や下記変形例の記載に基づいて限定解釈することは、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。
【０１１５】
また、上述の実施形態の構成、及び下記の各変形例に記載された構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜複合して適用され得ることも、いうまでもない。
【０１１６】
（１）本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、バイオエタノールエンジン、その他の任意のタイプの内燃機関に適用可能である。気筒数や気筒配列方式（直列、Ｖ型、水平対向）も、特に限定はない。
【０１１７】
（２）ジャーナル部５１ａ、円形カム部５１ｂ、ブロック側支持部５２、及びフレーム側支持部５４の構成や、それぞれの対応関係は、上述の実施形態の場合から変更され得る。
【０１１８】
すなわち、例えば、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａがブロック側支持部５２に収容され、円形カム部５１ｂがフレーム側支持部５４に収容されるように、可変圧縮比機構５が構成され得る。あるいは、上述の実施形態の場合とは逆に、ジャーナル部５１ａが偏心軸部５１ｃに対して相対的に回転可能である一方、円形カム部５１ｂが偏心軸部５１ｃに固定されていてもよい。
【０１１９】
（３）上述の実施形態のように、ブロック側支持部５２の全体が同一の材料から構成されていることは、本発明の必須要件ではない。
【０１２０】
よって、例えば、ブロック側支持部５２における、カムシャフト５１と対向する部分が鉄系の材料から構成されていれば、他の部分の材料は特に限定されない。具体例としては、ブロック側支持部５２における、カムシャフト５１と対向する部分は、上述の実施形態におけるクランクケース側支持部と同様に、耐摩耗性を有する材料（例えば軸受鋼）からなるライナーが設けられていてもよい。この場合、ブロック側支持部５２の、ライナー以外の部分は、クランクケース４あるいはシリンダブロック２と、同一あるいは同種の材料から構成され得る。
【０１２１】
（４）クランクケース側支持部（上述の実施形態においてはフレーム側支持部５４及びカバー部５５）におけるライナーの構成や材料は、上述の実施形態のものに限定されない。
【０１２２】
また、フレーム側支持部５４やカバー部５５と同様に、ブロック側支持部５２にも、ライナーが装着されていてもよい。
【０１２３】
さらに、ライナーに代えて、鉄シリサイド（Ｆe−Ｓi系材料：Ｆe3Ｓi，ＦeＳi，ＦeＳi2，等）を主成分とするコーティング等の、鉄系のコーティングが用いられてもよい。この場合、コーティング層との親和性等を考慮して、クランクケース４やカバー部５５は、鋳鉄から構成されていてもよい。
【０１２４】
なお、ライナーが用いられる場合であっても、ライナーと熱膨張率を近づけるために、クランクケース４やカバー部５５が鋳鉄等の鉄系の材料から構成され得る。
【０１２５】
（５）カバー部５５は、複数のフレーム側支持部５４に対応した数に分割されていてもよい。このとき、カバー部５５に、軸受収容部５５ｂやギヤ収容部５５ｃが設けられないことがあり得る。
【０１２６】
（６）ジャーナル部５１ａの表面５１ａ１におけるコーティングと、円形カム部５１ｂの表面５１ｂ１におけるコーティングとの、少なくとも一方は、省略され得る。具体的には、例えば、より摺動条件の厳しい方（上述の実施形態においては、摺動のみならず上下左右方向に比較的大きな圧力がかかる、円形カム部５１ｂ）のみに、コーティングが施されていてもよい。
【０１２７】
（７）カムシャフト５１に施されているコーティングは、カムシャフト５１とともに、又はカムシャフト５１に代えて、当該カムシャフト５１を回転可能に支持する部材（ブロック側支持部５２、及び／又は、本発明のクランクケース側支持部を構成するフレーム側支持部５４とカバー部５５）に設けられていてもよい。すなわち、当該部材における、カムシャフト５１と対向する部分に、上述のようなコーティングが施されていてもよい。
【０１２８】
（８）シリンダブロック２とクランクケース４（フレーム４１）とが対向する部分における、シリンダブロック２及びクランクケース４のうちの少なくともいずれか一方の表面に、上述のようなコーティングが施されていてもよい。
【０１２９】
例えば、図１１に示されているように、シリンダブロック２におけるフレーム４１（図３参照）に収容される外周面の全体にわたって、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３０】
あるいは、図１２に示されているように、前記外周面の上端部であって、フレーム４１（図３参照）の内壁面と摺動し得る部分のみに、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３１】
あるいは、図１３に示されているように、前記上端部であって、燃焼圧によって荷重を受け得る部分のみに、コーティング２０１が設けられていてもよい。
【０１３２】
かかる構成によれば、シリンダブロック２とクランクケース４との相対移動による圧縮比の変更が、スムーズに行われ得る。
【０１３３】
（９）カムシャフト５１等に施されるコーティングは、摩擦又は摩耗のいずれかを低減する意図で設けられたものであれば、スムーズな作動あるいは摩耗低減という、所定の効果を奏し得る。
【０１３４】
かかる観点からすれば、コーティングに用いられる材料は、ＤＬＣに限定されない。例えば、酸化クロムを主成分とするセラミック被膜、二硫化モリブデン、硬質炭化クロムめっき、等の固体潤滑膜が、良好に用いられ得る。
【０１３５】
（10）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。例えば、材料の変更は、適宜行われ得る。また、一体（ワンピース）であったものは別体（ツーピース）にされ得るし、その逆もあり得る。
【０１３６】
また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】本発明の一実施形態であるエンジンの概略構成を示す側断面図（図３におけるII−II断面図）である。
【図３】図１及び図２に示されているエンジンの分解斜視図である。
【図４】図１ないし図３に示されているカムシャフトを、その一部を分解して示す斜視図である。
【図５】図３に示されているシリンダブロック及びブロック側支持部を取り出して示す斜視図である。
【図６】図５に示されているシリンダブロックとブロック側支持部との分解斜視図である。
【図７Ａ】図２に示されているフレーム側支持部の周辺を拡大した側断面図である。
【図７Ｂ】図２に示されているフレーム側支持部の周辺を拡大した側断面図である。
【図８】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図９】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図１０】図１に示されているエンジンにおける圧縮比変化の様子を示す図である。
【図１１】図３に示されているシリンダブロックの一変形例を示す斜視図である。
【図１２】図３に示されているシリンダブロックの他の変形例を示す斜視図である。
【図１３】図３に示されているシリンダブロックのさらに他の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１…エンジン ２…シリンダブロック ２１…シリンダ
２２…ピストン ３…シリンダヘッド
４…クランクケース ４１…フレーム ４１ａ…シリンダブロック収容部
５…可変圧縮比機構 ５１…カムシャフト ５１ａ…ジャーナル部
５１ａ１…表面 ５１ｂ…円形カム部 ５１ｂ１…表面
５１ｃ…偏心軸部 ５１ｄ…ウォームホイール ５２…ブロック側支持部
５２ａ…軸受孔 ５３…開口部 ５４…フレーム側支持部
５４ｂ…ライナー ５５…カバー部 ５５ｂ…軸受収容部
５５ｃ…ギヤ収容部 ５５ｄ…ライナー ５６…ボルト
２０１…コーティング ＡＤ…気筒配列方向 ＣＣＡ…シリンダ中心軸
Ｍ…モータ Ｗ…ウォーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを往復移動可能に収容するシリンダが形成された、シリンダブロックと、
前記ピストンの往復移動に基づいて回転駆動されるクランクシャフトを回転可能に支持する、クランクケースと、
円柱状のジャーナル部と、前記ジャーナル部から突出するように設けられたカム部と、を備えたカムシャフトと、
前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの一方を収容し得るように構成され、且つ前記シリンダブロックに装着され得るように構成された、前記シリンダブロックとは別体のブロック側支持部と、
他方を収容し得るように構成され、前記クランクケース側に設けられた、クランクケース側支持部と、
を備えていて、
前記カムシャフトの回転駆動に応じて、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが前記シリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されたことを特徴とする、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、
前記シリンダブロックよりも前記ブロック側支持部の方が、熱膨張係数が前記カムシャフトに近くなるように構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記シリンダブロックが、軽金属を主成分とする材料から構成され、
前記カムシャフト、及び前記ブロック側支持部の少なくとも前記カムシャフトと対向する部分が、鉄を主成分とする材料から構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケースは、
前記シリンダブロックを収容し得るように前記中心軸方向に沿って設けられた空間であるシリンダブロック収容部が内部に形成された、筒状のフレームを備えていて、
前記フレームには、前記ブロック側支持部が内部で往復移動し得るように貫通する開口部が設けられていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
請求項４に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部は、
前記開口部に隣接する位置にて、前記フレームに設けられた、フレーム側支持部と、
前記カムシャフトを挟んで前記フレーム側支持部と対向するように設けられていて、当該フレーム側支持部に装着されることで前記カムシャフトを支持し得るように構成された、カバー部と、
を備えたことを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
複数の前記フレーム側支持部が、前記中心軸と直交する、前記シリンダブロックの長手方向に沿って配列され、
複数の前記フレーム側支持部に対応する前記カバー部が、一体に形成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記ジャーナル部は、前記中心軸と直交する前記カムシャフトの回転中心軸と同軸に設けられ、
前記カム部は、前記回転中心軸から偏心して設けられていて前記ジャーナル部に対して相対的に回転し得る、円形カムから構成され、
前記ブロック側支持部は、前記円形カムの周面と摺動しつつ当該円形カムを回動可能に支持するように構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部又は前記ブロック側支持部における、前記カムシャフトと対向する部分には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部又は前記ブロック側支持部における、前記カムシャフトと対向する部分には、他の部分よりも耐摩耗性の高いライナーが装着されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記カムシャフトの表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記シリンダブロック及び前記クランクケースのうちの少なくとも一方における、他方と対向する表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項１】
ピストンを往復移動可能に収容するシリンダが形成された、シリンダブロックと、
前記ピストンの往復移動に基づいて回転駆動されるクランクシャフトを回転可能に支持する、クランクケースと、
円柱状のジャーナル部と、前記ジャーナル部から突出するように設けられたカム部と、を備えたカムシャフトと、
前記カム部及び前記ジャーナル部のうちの一方を収容し得るように構成され、且つ前記シリンダブロックに装着され得るように構成された、前記シリンダブロックとは別体のブロック側支持部と、
他方を収容し得るように構成され、前記クランクケース側に設けられた、クランクケース側支持部と、
を備えていて、
前記カムシャフトの回転駆動に応じて、前記シリンダブロックと前記クランクケースとが前記シリンダの中心軸に沿って相対移動することで、圧縮比を変更可能に構成されたことを特徴とする、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、
前記シリンダブロックよりも前記ブロック側支持部の方が、熱膨張係数が前記カムシャフトに近くなるように構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記シリンダブロックが、軽金属を主成分とする材料から構成され、
前記カムシャフト、及び前記ブロック側支持部の少なくとも前記カムシャフトと対向する部分が、鉄を主成分とする材料から構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケースは、
前記シリンダブロックを収容し得るように前記中心軸方向に沿って設けられた空間であるシリンダブロック収容部が内部に形成された、筒状のフレームを備えていて、
前記フレームには、前記ブロック側支持部が内部で往復移動し得るように貫通する開口部が設けられていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
請求項４に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部は、
前記開口部に隣接する位置にて、前記フレームに設けられた、フレーム側支持部と、
前記カムシャフトを挟んで前記フレーム側支持部と対向するように設けられていて、当該フレーム側支持部に装着されることで前記カムシャフトを支持し得るように構成された、カバー部と、
を備えたことを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
複数の前記フレーム側支持部が、前記中心軸と直交する、前記シリンダブロックの長手方向に沿って配列され、
複数の前記フレーム側支持部に対応する前記カバー部が、一体に形成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記ジャーナル部は、前記中心軸と直交する前記カムシャフトの回転中心軸と同軸に設けられ、
前記カム部は、前記回転中心軸から偏心して設けられていて前記ジャーナル部に対して相対的に回転し得る、円形カムから構成され、
前記ブロック側支持部は、前記円形カムの周面と摺動しつつ当該円形カムを回動可能に支持するように構成されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部又は前記ブロック側支持部における、前記カムシャフトと対向する部分には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記クランクケース側支持部又は前記ブロック側支持部における、前記カムシャフトと対向する部分には、他の部分よりも耐摩耗性の高いライナーが装着されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記カムシャフトの表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１項に記載の、可変圧縮比内燃機関であって、
前記シリンダブロック及び前記クランクケースのうちの少なくとも一方における、他方と対向する表面には、摩耗又は摩擦低減のためのコーティングが施されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２４６５８（Ｐ２００９−２４６５８Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９０４７８（Ｐ２００７−１９０４７８）
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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