可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】具有可變壓縮比機構(gòu)和促動器，其中，可變壓縮比機構(gòu)根據(jù)控制軸的旋轉(zhuǎn)位置變更內(nèi)燃機壓縮比，促動器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸。在作為內(nèi)燃機主體的油底殼上部(12)的進氣側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有促動器安裝部(40)，在該促動器安裝部(40)上使用多個固定螺栓固定促動器。在多個固定螺栓中位于曲軸方向的兩側(cè)的兩個固定螺栓的螺栓間距離(46)內(nèi)，設(shè)置用于提高促動器安裝部(40)的剛性的第一剛性提高部(41)和第二剛性提高部(42)。
【專利說明】可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備可變壓縮比機構(gòu)的內(nèi)燃機，特別是涉及提高安裝在內(nèi)燃機主體的側(cè)壁上的促動器殼體的剛性的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]例如專利文獻I所記載那樣，驅(qū)動可變壓縮比機構(gòu)的控制軸的促動器使用多個固定螺栓安裝在固定于氣缸體下方的油底殼上部的側(cè)壁上。作為這種將促動器安裝在內(nèi)燃機主體的側(cè)壁上的安裝結(jié)構(gòu)的一例，在專利文獻2中記載了橫跨上氣缸蓋和下氣缸蓋兩個部件固定可變氣門裝置的促動器的結(jié)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:(日本)特開2012 - 102713號公報
[0006]專利文獻2:(日本)特開2011 - 220311號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在可變壓縮比機構(gòu)的促動器上，因為反復(fù)作用比作為主運動系統(tǒng)的活塞-曲軸機構(gòu)側(cè)大的燃燒負載、慣性負載，所以對設(shè)置在內(nèi)燃機主體的側(cè)壁上的促動器安裝部要求非常高的剛性。但是，如所述專利文獻2所記載那樣，如果將促動器橫跨固定在兩個部件的側(cè)壁上，則為了確保密封性，需要精確且齊面地加工兩個部件的側(cè)壁，該加工作業(yè)困難且不能避免成本增加。
[0009]本發(fā)明是鑒于這種情況而提出的，其目的在于，提高可變壓縮比機構(gòu)的促動器安裝在內(nèi)燃機主體上的安裝剛性。
[0010]用于解決課題的技術(shù)方案
[0011]具有:可變壓縮比機構(gòu)，其根據(jù)控制軸的旋轉(zhuǎn)位置變更內(nèi)燃機壓縮比；促動器，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述控制軸。促動器使用多個固定螺栓固定在設(shè)置于內(nèi)燃機主體的側(cè)壁的促動器安裝部上。在這些多個固定螺栓中位于曲軸方向的兩側(cè)的兩個固定螺栓的螺栓間距離內(nèi)，設(shè)置用于提高所述促動器安裝在促動器安裝部上的安裝剛性的剛性提高部。
[0012]作為剛性提高部的一例，例如在設(shè)置有促動器安裝部的油底殼上部的下面?zhèn)龋O(shè)置固定油底殼下部的油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?，該凸緣部的一部分位于所述螺栓間距離內(nèi)而構(gòu)成所述剛性提高部之一的第一剛性提高部。
[0013]另外，固定設(shè)置有促動器安裝部的油底殼上部和氣缸體的螺栓所插通的螺栓凸臺部位于所述螺栓間距離內(nèi)而構(gòu)成所述剛性提高部之一的第二剛性提高部。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在用于將促動器安裝于促動器安裝部的多個螺栓的氣缸軸向的螺栓間距離內(nèi)設(shè)置剛性提高部，從而能夠提高可變壓縮比機構(gòu)的促動器安裝在內(nèi)燃機主體上的安裝剛性，進而能夠提高連桿部件的定位精度，并且提高壓縮比控制精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是簡略地表示本發(fā)明一實施例的可變壓縮比內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是表示本實施例的促動器安裝結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0018]圖3是表示本實施例的促動器安裝結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0019]圖4是表示從斜下方看到的應(yīng)用了本實施例的促動器安裝結(jié)構(gòu)的油底殼上部的立體圖；
[0020]圖5是表示本實施例的促動器安裝結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；
[0021]圖6是表示本實施例的促動器安裝結(jié)構(gòu)的局部剖開立體圖。

【具體實施方式】
[0022]以下，根據(jù)圖示實施例說明本發(fā)明。參照圖1，在內(nèi)燃機10的氣缸體11的下方固定構(gòu)成油底殼的上部的油底殼上部12，在該油底殼上部12的下方以如后述那樣堵塞在油底殼上部12的下面?zhèn)乳_口形成的下面開口部的方式固定構(gòu)成油底殼的下部的油底殼下部(省略圖示)。在氣缸體11的各氣缸14中可往返移動地配置有活塞15，該活塞15和曲軸16通過利用了多連桿式活塞-曲軸機構(gòu)的可變壓縮比機構(gòu)20來連結(jié)。需要說明的是，在圖1中為了清楚地表示而僅示意性地描繪了構(gòu)成可變壓縮比機構(gòu)20的各連桿部件的連桿中心線。
[0023]該可變壓縮比機構(gòu)20是如上述日本特開2012 — 102713號公報所記載那樣的公知機構(gòu)，簡單說明如下:該該可變壓縮比機構(gòu)20具有:在曲軸16的曲柄銷17上可旋轉(zhuǎn)地安裝的下連桿21、連結(jié)下連桿21和活塞15的上連桿22、連結(jié)下連桿21和控制軸24的控制連桿23。活塞15和上連桿22的上端利用活塞銷25可相對旋轉(zhuǎn)地連結(jié)，下連桿21和上連桿22的下端利用第一連結(jié)銷26可相對旋轉(zhuǎn)地連結(jié)，下連桿21和控制連桿23的上端利用第二連結(jié)銷27可相對旋轉(zhuǎn)地連結(jié)?？刂戚S24可旋轉(zhuǎn)地支承于作為內(nèi)燃機主體的油底殼上部12的內(nèi)部，控制連桿23的下端可旋轉(zhuǎn)地安裝于偏離該控制軸24的旋轉(zhuǎn)中心的偏心軸部28上。
[0024]由促動器30旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制軸24。利用該促動器30變更控制軸24的旋轉(zhuǎn)位置，由此，由控制連桿23進行的下連桿21運動的限制條件發(fā)生變化，從而包含活塞15的上止點位置和下止點位置的活塞行程特性發(fā)生變化，內(nèi)燃機壓縮比連續(xù)地發(fā)生變化。因此，通過根據(jù)內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)狀態(tài)控制促動器30的動作，可以連續(xù)地變更內(nèi)燃機壓縮比。
[0025]促動器30是在促動器殼體30A內(nèi)收容電動機或液壓機構(gòu)等的促動器主體、減速機等并將其單元化的裝置，其使用多個固定螺栓(省略圖示)與一體地設(shè)置在油底殼上部12的進氣側(cè)的側(cè)壁上的促動器安裝部40緊固固定。在連結(jié)該控制軸24和促動器30的輸出軸31的連結(jié)機構(gòu)上設(shè)置桿32，該桿32插通貫通促動器安裝部40而形成的狹縫35。該桿32的一端與從控制軸24的旋轉(zhuǎn)中心沿徑向延伸的第一臂部33的前端連結(jié)，桿32的另一端與從促動器30的輸出軸31的旋轉(zhuǎn)中心沿徑向延伸的第二臂部34的前端連結(jié)。因此，促動器30構(gòu)成為，當(dāng)促動器30的輸出軸31旋轉(zhuǎn)時，隨著桿32的平移運動，控制軸24旋轉(zhuǎn)。
[0026]利用作為主運動系統(tǒng)的多連桿式活塞-曲軸機構(gòu)的可變壓縮比機構(gòu)20對該促動器30反復(fù)作用較大的燃燒負載F1、慣性負載。對活塞15作用的燃燒負載Fl經(jīng)由上連桿
22、下連桿21及控制連桿23轉(zhuǎn)換為控制軸24的旋轉(zhuǎn)扭矩F2，該旋轉(zhuǎn)扭矩F2經(jīng)由桿32等作為促動器30的輸出軸31的旋轉(zhuǎn)扭矩F3發(fā)揮作用。促動器30的輸出軸31可旋轉(zhuǎn)地支承于促動器30的外殼30A的軸承部分，因此，旋轉(zhuǎn)扭矩F3以外的負載成分主要作為與促動器安裝部40的安裝面正交的方向的負載F4經(jīng)由促動器殼體30A作用于油底殼上部12側(cè)壁的促動器安裝部40上。因此，對促動器安裝部40要求抵抗負載F4的較高的剛性。
[0027]于是，在本實施例中，為了得到能夠?qū)乖撠撦dF4的輸入的較高的剛性，對促動器安裝部40設(shè)置兩個剛性提高部41、42。參照圖2?圖6對這種促動器安裝部40及剛性提高部41、42的具體結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0028]促動器安裝部40 —體地形成于由鋁合金等適當(dāng)?shù)慕饘俨牧贤ㄟ^鑄造制成的油底殼上部12的進氣側(cè)的側(cè)壁上，圖2中也有圖示，該促動器安裝部40形成為從油底殼上部12的側(cè)壁局部地突出的具有規(guī)定厚度的厚壁矩形板狀。液密地固定促動器30的促動器安裝部40的安裝面40A通過加工而形成為平坦面。在該促動器安裝部40的四角形成有用于緊固固定促動器30的固定螺栓所螺合的四個螺栓孔43。另外，在促動器安裝部40的中央部貫通形成有上述桿32插通的狹縫35。雖圖中未圖示，但在促動器安裝部40上貫通形成有用于供給排出潤滑油的油孔，通過這些油孔和上述狹縫35，在油底殼內(nèi)部和促動器30內(nèi)部之間進行潤滑油的供給排出。
[0029]在油底殼上部12的下面?zhèn)鹊拈_口周緣部，形成有安裝油底殼下部以堵塞該開口周緣部的油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4。圖4中也有圖示，該油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4形成為規(guī)定厚度的帶狀，每隔適當(dāng)間隔形成有供油底殼下部安裝用螺栓插通的多個油底殼下部安裝用螺栓孔45。
[0030]如圖4所示，該油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的一部分，具體而言，油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的沿內(nèi)燃機寬度方向延伸的邊部44A配置成在曲軸方向L上與促動器安裝部40重疊。即，在將促動器30固定于促動器安裝部40的多個固定螺栓(螺栓孔43)中位于曲軸方向L的兩端的兩個螺栓(螺栓孔43)之間的螺栓間距離46的范圍內(nèi)，配置油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的一部分即邊部44A。
[0031]另外，如圖5所示，在內(nèi)燃機上下方向(圖5的上下方向)上，促動器安裝部40的下端部分配置成與油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4部分重疊，因此，圖4中也有圖示，實質(zhì)上油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的邊部44A與促動器安裝部40相連而構(gòu)成從該促動器安裝部40沿內(nèi)燃機寬度方向延伸的梁結(jié)構(gòu)，構(gòu)成提高促動器安裝部40的、特別是下方部分的安裝剛性的第一剛性提高部41。即，該第一剛性提高部41具有對促動器安裝部40的下側(cè)部分追加內(nèi)燃機寬度方向(內(nèi)燃機左右方向)的加強筋那樣的作用，由此大幅提高促動器安裝部40的內(nèi)燃機寬度方向的剛性。
[0032]另外，如圖6所示，在氣缸體11的相鄰的氣缸14之間設(shè)置有板狀的塊壁47。而且，作為第一剛性提高部41發(fā)揮作用的油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的邊部44A配置為曲軸方向L的位置與塊壁47 —致。由此，如圖6的剖面所示，在與曲軸方向L正交的截面上，由氣缸體11的塊壁47、包含油底殼安裝部40的油底殼上部12的側(cè)壁和油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的一邊部44A(第一剛性提高部41)形成閉截面的矩形梁形的結(jié)構(gòu)，能夠大幅提高促動器安裝部40的剛性。
[0033]接著，對第二剛性提高部42進行說明。圖4?圖6中也有圖示，在氣缸體11的下面?zhèn)鹊拈_口周緣部一體地形成有向徑向外方突出的具有規(guī)定厚度的氣缸體下面?zhèn)韧咕壊?1，并且在油底殼上部12的上面?zhèn)鹊拈_口周緣部一體地形成有向徑向外方突出的具有規(guī)定厚度的油底殼上部上面?zhèn)韧咕壊?2。在這些氣缸體下面?zhèn)韧咕壊?1及油底殼上部上面?zhèn)韧咕壊?2上，每隔適當(dāng)間隔設(shè)置有利用固定螺栓共同緊固固定的多個螺栓凸臺部53。各螺栓凸臺部53形成為從凸緣部51、52半圓弧狀地突出的厚壁形狀，以使剛性局部地比凸緣部51、52的一般部高。
[0034]如圖4所示，在這多個螺栓凸臺部53中鄰接的兩個螺栓凸臺部53A在曲軸方向L上配置于上述促動器安裝部40的螺栓間距離46內(nèi)。另外，如圖5所示，在內(nèi)燃機上下方向上，促動器安裝部40的上端部分配置于油底殼上部上面?zhèn)韧咕壊?2的附近。因此，配置于螺栓間距離46內(nèi)的兩個螺栓凸臺部53A形成為實質(zhì)上與促動器安裝部40相連的形狀，這些兩個螺栓凸臺部53A作為提高促動器安裝部40的、特別是上側(cè)部分的剛性的第二剛性提高部42發(fā)揮作用。
[0035]以下，對這種結(jié)構(gòu)的本實施例的作用效果進行說明。如以上所述的現(xiàn)有技術(shù)那樣，假設(shè)構(gòu)成為將促動器安裝部跨設(shè)在氣缸體11和油底殼上部12的兩個部件上，并在該促動器安裝部上固定促動器的結(jié)構(gòu)的情況下，雖然提高了安裝剛性，但在促動器安裝部上形成有狹縫35、油孔的情況下，確保其密封性是極其困難的。在本實施例中，僅在油底殼上部12的一個部件上設(shè)定促動器安裝部40。由此，能夠容易且高精度地將具有規(guī)定壁厚的促動器安裝部40的安裝面40A加工成平坦面，通過在該安裝面40A上經(jīng)由適當(dāng)?shù)拿芊獠考?省略圖示)安裝促動器30，容易確保密封性。
[0036]但是，這樣僅在油底殼上部12上設(shè)定促動器安裝部40的情況下，促動器安裝部40的剛性，特別是針對與安裝面40A正交的方向的負載F4(參照圖1)的剛性的確保成為較大的課題，但在本實施例中，通過設(shè)置上述兩個剛性提高部41、42，能夠確保促動器安裝部40的剛性，并同時實現(xiàn)促動器安裝部40中的密封性的確保和剛性的確保。這樣通過提高促動器安裝部40的剛性，提高了連桿部件的位置精度，提高了壓縮比可變控制的精度，還提高了促動器安裝部40的強度和耐久性。
[0037]特別是在本實施例中，對促動器安裝部40的下側(cè)部分，利用作為第一剛性提高部41的油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊?4的邊部44A提高了剛性，而對促動器安裝部40的上側(cè)部分，利用作為第二剛性提高部42的兩個螺栓凸臺部53A提高了剛性，由此能夠在內(nèi)燃機上下方向的整個長度上平衡良好地提高了剛性，并且是使用了已有的凸緣部和螺栓凸臺部的結(jié)構(gòu)，因此，不需要為了提高剛性而額外地設(shè)定厚壁部分等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)形狀的簡化和輕量化。
[0038]另外，在該實施例中，為了進一步提高剛性，將位于該螺栓間距離46內(nèi)的兩個螺栓凸臺部53A的間隔(間距)設(shè)定為比配置于該促動器安裝部40以外的其它螺栓凸臺部53的間隔(間距)更窄，以便在促動器安裝部40的螺栓間距離46內(nèi)配置鄰接的多個(兩個)螺栓凸臺部53A。
[0039]如上所述，基于具體實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于上述實施例，包含各種變形、變更。例如，在上述實施例中，避開成為高溫的排氣側(cè)的側(cè)壁，在進氣側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置了促動器安裝部，但也可以設(shè)置在排氣側(cè)的側(cè)壁上。另外，將作為第二剛性提高部42的多個螺栓凸臺部53A配置于螺栓間距離46內(nèi)，但也可以僅配置一個螺栓凸臺部。
【權(quán)利要求】
1.一種可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，該可變壓縮比內(nèi)燃機具有: 可變壓縮比機構(gòu)，其根據(jù)控制軸的旋轉(zhuǎn)位置變更內(nèi)燃機壓縮比； 促動器，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述控制軸； 在該促動器安裝結(jié)構(gòu)中， 所述促動器使用多個固定螺栓固定在設(shè)置于內(nèi)燃機主體的側(cè)壁的促動器安裝部上；在所述多個固定螺栓中位于曲軸方向的兩側(cè)的兩個固定螺栓的螺栓間距離內(nèi)，設(shè)置有用于提高所述促動器安裝在促動器安裝部上的安裝剛性的剛性提高部。
2.如權(quán)利要求1所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述促動器安裝部設(shè)置在固定于氣缸體下方的油底殼上部的側(cè)壁上， 在形成于該油底殼上部的下面?zhèn)鹊挠偷讱ど喜肯旅鎮(zhèn)韧咕壊可瞎潭ㄓ杏偷讱は虏?，該油底殼上部下面?zhèn)韧咕壊康囊徊糠治挥谒雎菟ㄩg距離內(nèi)而構(gòu)成所述剛性提高部之一的第一剛性提高部。
3.如權(quán)利要求2所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 在氣缸體的相鄰的氣缸間設(shè)置有塊壁， 所述第一剛性提高部配置成曲軸方向的位置與所述塊壁一致。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述促動器安裝部設(shè)置于固定在氣缸體下方的油底殼上部的側(cè)壁上， 固定所述油底殼上部和所述氣缸體的螺栓所插通的螺栓凸臺部位于所述螺栓間距離內(nèi)而構(gòu)成所述剛性提高部之一的第二剛性提高部。
5.如權(quán)利要求4所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 在所述螺栓間距離內(nèi)設(shè)置有構(gòu)成所述第二剛性提高部的多個螺栓凸臺部。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 具有連結(jié)所述促動器和控制軸的連結(jié)機構(gòu)， 該連結(jié)機構(gòu)包含桿，該桿插通貫通所述促動器安裝部而形成的狹縫。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述可變壓縮比機構(gòu)具有:能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在曲軸的曲柄銷上的下連桿、連結(jié)該下連桿和活塞的上連桿、一端與所述下連桿連接的控制連桿， 該控制連桿的另一端能夠旋轉(zhuǎn)地安裝在所述控制軸的偏心軸部。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項所述的可變壓縮比內(nèi)燃機的促動器安裝結(jié)構(gòu)，其中， 所述促動器安裝部設(shè)置在所述內(nèi)燃機主體的進氣側(cè)側(cè)壁上。
【文檔編號】F02F7/00GK104411958SQ201380034641
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】田中儀明, 日吉亮介, 高木裕介, 中村勝敏 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社