JP2016142137A - Variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents

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江崎 修一
Shuichi Ezaki
修一 江崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve responsiveness in switching a mechanical compression ratio from a low compression ratio to a high compression ratio in a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod.SOLUTION: A variable compression ratio internal combustion engine 1 includes a cylinder 15, a piston 5, and a connecting rod 6, and the connecting rod includes a connecting rod body 31 having a large diameter end 31a and a small diameter end 31b, and an eccentric member 32. The eccentric member turns to one direction by upward inertial force acting on a piston pin 21 by reciprocation of the piston, and thereby lifts the piston to the connecting rod body, and turns to the other direction by downward inertial force acting on the piston pin and downward explosive force acting on the piston pin by combustion of air-fuel mixture, and thereby lowers the piston to the connecting rod body. The variable compression ratio internal combustion engine further has energizing springs 16, 17, 18 and 19 which assist the lifting of the piston to the connecting rod body.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine capable of changing a mechanical compression ratio.

従来から、内燃機関の機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関が知られている。このような可変圧縮比機構としては様々なものが提案されているが、そのうちの一つとして内燃機関で用いられるコンロッドの有効長さを変化させるものが挙げられる(例えば、特許文献1)。ここで、コンロッドの有効長さとは、クランクピンを受容するクランク受容開口の中心とピストンピンを受容するピストンピン受容開口の中心との間の距離を意味する。したがって、コンロッドの有効長さが長くなるとピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積が小さくなり、よって機械圧縮比が増大する。一方、コンロッドの有効長さが短くなるとピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積が大きくなり、よって機械圧縮比が低下する。   Conventionally, an internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism capable of changing the mechanical compression ratio of the internal combustion engine is known. Various types of such variable compression ratio mechanisms have been proposed, and one of them is one that changes the effective length of a connecting rod used in an internal combustion engine (for example, Patent Document 1). Here, the effective length of the connecting rod means the distance between the center of the crank receiving opening for receiving the crank pin and the center of the piston pin receiving opening for receiving the piston pin. Therefore, when the effective length of the connecting rod is increased, the combustion chamber volume when the piston is at the compression top dead center is reduced, and thus the mechanical compression ratio is increased. On the other hand, when the effective length of the connecting rod is shortened, the combustion chamber volume when the piston is at the compression top dead center is increased, and thus the mechanical compression ratio is lowered.

有効長さを変更可能な可変長コンロッドとしては、コンロッド本体の小径端部に、コンロッド本体に対して回動可能な偏心部材(偏心アームや偏心スリーブ)を設けたものが知られている(例えば、特許文献1)。偏心部材はピストンピンを受容するピストンピン受容開口を有し、このピストンピン受容開口は偏心部材の回動軸線に対して偏心して設けられる。このような可変長コンロッドでは、偏心部材の回動位置を変更すると、これに伴ってコンロッドの有効長さを変化させることができる。   As a variable-length connecting rod capable of changing the effective length, one having an eccentric member (an eccentric arm or an eccentric sleeve) that is rotatable with respect to the connecting rod body is known at the small-diameter end of the connecting rod body (for example, Patent Document 1). The eccentric member has a piston pin receiving opening for receiving the piston pin, and the piston pin receiving opening is provided eccentric to the rotation axis of the eccentric member. In such a variable length connecting rod, when the rotational position of the eccentric member is changed, the effective length of the connecting rod can be changed accordingly.

具体的には、偏心部材は、ピストンの往復動によってピストンピンに作用する上向きの慣性力によって一方の方向へ回動することでコンロッドの有効長さを長くする。この結果、ピストンはコンロッド本体に対して上昇し、機械圧縮比は低圧縮比から高圧縮比に切替えられる。一方、偏心部材は、ピストンの往復動によってピストンピンに作用する下向きの慣性力と、混合気の燃焼によってピストンピンに作用する下向きの爆発力とによって他方の方向へ回動することでコンロッドの有効長さを短くする。この結果、ピストンはコンロッド本体に対して下降し、機械圧縮比は高圧縮比から低圧縮比に切替えられる。したがって、可変長コンロッドを具備する可変圧縮比内燃機関では、機械圧縮比は、慣性力によって低圧縮比から高圧縮比に切替えられ、慣性力及び爆発力によって高圧縮比から低圧縮比に切替えられる。   Specifically, the eccentric member lengthens the effective length of the connecting rod by rotating in one direction by an upward inertia force acting on the piston pin by the reciprocation of the piston. As a result, the piston rises with respect to the connecting rod body, and the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. On the other hand, the eccentric member rotates in the other direction by the downward inertial force acting on the piston pin by the reciprocating motion of the piston and the downward explosive force acting on the piston pin by the combustion of the air-fuel mixture. Shorten the length. As a result, the piston descends with respect to the connecting rod body, and the mechanical compression ratio is switched from the high compression ratio to the low compression ratio. Therefore, in a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod, the mechanical compression ratio is switched from a low compression ratio to a high compression ratio by inertial force, and is switched from a high compression ratio to a low compression ratio by inertial force and explosive force. .

特開2011−196549号公報JP 2011-196549 A

ところで、慣性力は爆発力よりもはるかに小さい。このため、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときに十分な応答性を得ることが困難である。また、慣性力は、内燃機関の機関回転数の二乗に比例するため、内燃機関の低回転域では、十分な慣性力が得られず、応答性がさらに悪化する。   By the way, the inertial force is much smaller than the explosive force. For this reason, it is difficult to obtain sufficient response when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. Further, since the inertial force is proportional to the square of the engine speed of the internal combustion engine, a sufficient inertial force cannot be obtained in the low rotation range of the internal combustion engine, and the responsiveness is further deteriorated.

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、可変長コンロッドを具備する可変圧縮比内燃機関において、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性を改善することにある。   Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to improve responsiveness when a mechanical compression ratio is switched from a low compression ratio to a high compression ratio in a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod. .

上記課題を解決するために、機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、シリンダと、シリンダ内で往復動するピストンと、ピストンピンを介してピストンに連結されたコンロッドとを具備し、コンロッドが、クランクピンを受容するクランク受容開口が設けられた大径端部と、大径端部の反対側のピストン側に位置する小径端部とを有するコンロッド本体と、ピストンピンを受容するピストンピン受容開口を有すると共に小径端部に回動可能に取り付けられた偏心部材とを具備し、偏心部材は、ピストンピン受容開口の軸線が偏心部材の回動軸線から偏心するように構成されると共に、ピストンの往復動によってピストンピンに作用する上向きの慣性力によって一方の方向へ回動することでピストンをコンロッド本体に対して上昇させ、且つ、ピストンの往復動によってピストンピンに作用する下向きの慣性力と、混合気の燃焼によってピストンピンに作用する下向きの爆発力とによって他方の方向へ回動することでピストンをコンロッド本体に対して下降させるように構成され、可変圧縮比内燃機関は、さらに、コンロッド本体に対するピストンの上昇を補助する付勢バネを具備する、可変圧縮比内燃機関が提供される。   In order to solve the above problems, a variable compression ratio internal combustion engine capable of changing a mechanical compression ratio, comprising a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, and a connecting rod connected to the piston via a piston pin. The connecting rod receives a piston pin, and a connecting rod body having a large diameter end portion provided with a crank receiving opening for receiving the crank pin and a small diameter end portion located on the piston side opposite to the large diameter end portion. And an eccentric member rotatably attached to the small diameter end portion, the eccentric member being configured such that the axis of the piston pin receiving opening is eccentric from the rotation axis of the eccentric member. The piston is moved upward with respect to the connecting rod body by rotating in one direction by an upward inertia force acting on the piston pin by the reciprocating motion of the piston. The piston is connected to the connecting rod body by rotating in the other direction by a downward inertia force acting on the piston pin by the reciprocating motion of the piston and a downward explosion force acting on the piston pin by the combustion of the air-fuel mixture. The variable compression ratio internal combustion engine is further configured to be lowered with respect to the variable compression ratio internal combustion engine. The variable compression ratio internal combustion engine further includes a biasing spring for assisting the piston to be lifted with respect to the connecting rod body.

本発明によれば、可変長コンロッドを具備する可変圧縮比内燃機関において、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性を改善することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the variable compression ratio internal combustion engine which comprises a variable length connecting rod, the responsiveness when switching a mechanical compression ratio from a low compression ratio to a high compression ratio can be improved.

図1は、可変圧縮比内燃機関の概略的な側面断面図である。FIG. 1 is a schematic side sectional view of a variable compression ratio internal combustion engine. 図2は、本発明に係る可変長コンロッドを概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a variable length connecting rod according to the present invention. 図3は、本発明に係る可変長コンロッド及びピストンを概略的に示す断面側面図である。FIG. 3 is a sectional side view schematically showing a variable length connecting rod and a piston according to the present invention. 図4は、コンロッド本体の小径端部近傍の概略的な分解斜視図である。FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of the vicinity of the small diameter end of the connecting rod body. 図5は、コンロッド本体の小径端部近傍の概略的な分解斜視図である。FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the vicinity of the small diameter end of the connecting rod body. 図6は、本発明に係る可変長コンロッド及びピストンを概略的に示す断面側面図である。FIG. 6 is a sectional side view schematically showing a variable length connecting rod and a piston according to the present invention. 図7は、流れ方向切換機構が設けられた領域を拡大したコンロッドの断面側面図である。FIG. 7 is a cross-sectional side view of the connecting rod in which the region where the flow direction switching mechanism is provided is enlarged. 図8は、図7のVIII−VIII及びIX−IXに沿ったコンロッドの断面図である。8 is a cross-sectional view of the connecting rod taken along lines VIII-VIII and IX-IX in FIG. 図9は、油圧供給源から切換ピンに油圧が供給されているときの流れ方向切換機構の動作を説明する概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the flow direction switching mechanism when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic supply source to the switching pin. 図10は、油圧供給源から切換ピンに油圧が供給されていないときの流れ方向切換機構の動作を説明する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the operation of the flow direction switching mechanism when no hydraulic pressure is supplied from the hydraulic supply source to the switching pin. 図11は、ピストンの拡大斜視図である。FIG. 11 is an enlarged perspective view of the piston. 図12は、補助手段の数が増加された、本発明に係る可変長コンロッド及びピストンを概略的に示す断面側面図である。FIG. 12 is a cross-sectional side view schematically showing a variable length connecting rod and a piston according to the present invention in which the number of auxiliary means is increased.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are assigned to similar components.

<可変圧縮比内燃機関>
図1は、本発明に係る可変圧縮比内燃機関の概略的な側面断面図を示す。
図1を参照すると、1は内燃機関を示している。内燃機関1は、クランクケース2、シリンダブロック3、シリンダヘッド4、ピストン5、可変長コンロッド6、燃焼室7、燃焼室7の頂面中央部に配置された点火プラグ8、吸気弁9、吸気カムシャフト10、吸気ポート11、排気弁12、排気カムシャフト13、排気ポート14を具備する。シリンダブロック3はシリンダ15を画成する。ピストン5はシリンダ15内で往復動する。また、内燃機関1は、さらに、吸気弁9の開弁時期及び閉弁時期を制御可能な可変バルブタイミング機構Aと、排気弁12の開弁時期及び閉弁時期を制御可能な可変バルブタイミング機構Bとを具備する。
<Variable compression ratio internal combustion engine>
FIG. 1 shows a schematic side sectional view of a variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention.
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine. The internal combustion engine 1 includes a crankcase 2, a cylinder block 3, a cylinder head 4, a piston 5, a variable length connecting rod 6, a combustion chamber 7, a spark plug 8 disposed in the center of the top surface of the combustion chamber 7, an intake valve 9, an intake air A camshaft 10, an intake port 11, an exhaust valve 12, an exhaust camshaft 13, and an exhaust port 14 are provided. The cylinder block 3 defines a cylinder 15. The piston 5 reciprocates in the cylinder 15. The internal combustion engine 1 further includes a variable valve timing mechanism A that can control the valve opening timing and the valve closing timing of the intake valve 9, and a variable valve timing mechanism that can control the valve opening timing and the valve closing timing of the exhaust valve 12. B.

可変長コンロッド6は、その小径端部においてピストンピン21を介してピストン5に連結されると共に、その大径端部においてクランクシャフトのクランクピン22に連結される。可変長コンロッド6は、後述するように、ピストンピン21の軸線からクランクピン22の軸線までの距離、すなわち有効長さを変更することができる。   The variable length connecting rod 6 is connected to the piston 5 via the piston pin 21 at the small diameter end portion thereof, and is connected to the crank pin 22 of the crankshaft at the large diameter end portion thereof. As will be described later, the variable length connecting rod 6 can change the distance from the axis of the piston pin 21 to the axis of the crank pin 22, that is, the effective length.

可変長コンロッド6の有効長さが長くなると、クランクピン22からピストンピン21までの長さが長くなるため、図中に実線で示したようにピストン5が上死点にあるときの燃焼室7の容積が小さくなる。一方、可変長コンロッド6の有効長さが変化しても、ピストン5がシリンダ内を往復動するストローク長さは変化しない。したがって、このとき、内燃機関1における機械圧縮比が大きくなる。   When the effective length of the variable length connecting rod 6 is increased, the length from the crank pin 22 to the piston pin 21 is increased, so that the combustion chamber 7 when the piston 5 is at the top dead center as shown by the solid line in the figure. The volume of becomes smaller. On the other hand, even if the effective length of the variable-length connecting rod 6 changes, the stroke length that the piston 5 reciprocates in the cylinder does not change. Therefore, at this time, the mechanical compression ratio in the internal combustion engine 1 is increased.

一方、可変長コンロッド6の有効長さが短くなると、クランクピン22からピストンピン21までの長さが短くなるため、図中に破線で示したようにピストン5が上死点にあるときの燃焼室7内の容積が大きくなる。しかしながら、上述したように、ピストン5のストローク長さは一定である。したがって、このとき、内燃機関1における機械圧縮比が小さくなる。   On the other hand, if the effective length of the variable-length connecting rod 6 is shortened, the length from the crank pin 22 to the piston pin 21 is shortened, so that the combustion when the piston 5 is at the top dead center as shown by the broken line in the figure. The volume in the chamber 7 is increased. However, as described above, the stroke length of the piston 5 is constant. Therefore, at this time, the mechanical compression ratio in the internal combustion engine 1 becomes small.

<可変長コンロッドの構成>
図2は、本発明に係る可変長コンロッド6を概略的に示す斜視図であり、図3は、本発明に係る可変長コンロッド6を概略的に示す断面側面図である。図2及び図3に示したように、可変長コンロッド6は、コンロッド本体31と、コンロッド本体31に回動可能に取り付けられた偏心部材32と、コンロッド本体31に設けられた第1ピストン機構33及び第2ピストン機構34と、これら両ピストン機構33、34への作動油の流れの切換を行う流れ方向切換機構35とを具備する。
<Configuration of variable length connecting rod>
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the variable length connecting rod 6 according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional side view schematically showing the variable length connecting rod 6 according to the present invention. As shown in FIGS. 2 and 3, the variable length connecting rod 6 includes a connecting rod body 31, an eccentric member 32 rotatably attached to the connecting rod body 31, and a first piston mechanism 33 provided on the connecting rod body 31. And a second piston mechanism 34, and a flow direction switching mechanism 35 for switching the flow of hydraulic oil to both the piston mechanisms 33, 34.

まず、コンロッド本体31について説明する。コンロッド本体31は、その一方の端部にクランクシャフトのクランクピン22を受容するクランク受容開口41を有し、他方の端部に後述する偏心部材32のスリーブを受容するスリーブ受容開口42を有する。クランク受容開口41はスリーブ受容開口42よりも大きいことから、クランク受容開口41が設けられている側(クランクシャフト側)に位置するコンロッド本体31の端部を大径端部31aと称し、スリーブ受容開口42が設けられている側(ピストン側)に位置するコンロッド本体31の端部を小径端部31bと称する。   First, the connecting rod body 31 will be described. The connecting rod body 31 has a crank receiving opening 41 for receiving the crank pin 22 of the crankshaft at one end thereof, and a sleeve receiving opening 42 for receiving a sleeve of an eccentric member 32 described later at the other end. Since the crank receiving opening 41 is larger than the sleeve receiving opening 42, the end of the connecting rod body 31 located on the side where the crank receiving opening 41 is provided (crankshaft side) is referred to as a large diameter end 31a. The end of the connecting rod body 31 located on the side where the opening 42 is provided (piston side) is referred to as a small diameter end 31b.

なお、本明細書では、クランク受容開口41の中心軸線(すなわち、クランク受容開口41に受容されるクランクピン22の軸線)と、スリーブ受容開口42の中心軸線(すなわち、スリーブ受容開口42に受容されるスリーブの軸線)との間で延びる線X(図3)、すなわちコンロッド本体31の中央を通る線をコンロッド6の軸線と称す。また、コンロッド6の軸線Xに対して垂直であってクランク受容開口41の中心軸線に垂直な方向におけるコンロッドの長さをコンロッドの幅と称する。加えて、クランク受容開口41の中心軸線に平行な方向におけるコンロッドの長さをコンロッドの厚さと称する。   In the present specification, the center axis of the crank receiving opening 41 (that is, the axis of the crank pin 22 received in the crank receiving opening 41) and the center axis of the sleeve receiving opening 42 (that is, received in the sleeve receiving opening 42). A line X (FIG. 3) extending to the center of the connecting rod body 31 is referred to as an axis of the connecting rod 6. The length of the connecting rod in the direction perpendicular to the axis X of the connecting rod 6 and perpendicular to the central axis of the crank receiving opening 41 is referred to as the connecting rod width. In addition, the length of the connecting rod in the direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41 is referred to as the connecting rod thickness.

図2及び図3からわかるように、コンロッド本体31の幅は、大径端部31aと小径端部31bとの間の中間部分で最も細い。また、大径端部31aの幅は小径端部31bの幅よりも広い。一方、コンロッド本体31の厚さは、ピストン機構33、34が設けられている領域を除いてほぼ一定の厚さとされる。   As can be seen from FIGS. 2 and 3, the width of the connecting rod body 31 is narrowest at the intermediate portion between the large-diameter end portion 31a and the small-diameter end portion 31b. Moreover, the width | variety of the large diameter edge part 31a is wider than the width | variety of the small diameter edge part 31b. On the other hand, the thickness of the connecting rod body 31 is substantially constant except for the region where the piston mechanisms 33 and 34 are provided.

次に、偏心部材32について説明する。図4及び図5は、コンロッド本体31の小径端部31b近傍の概略斜視図である。図4及び図5では、偏心部材32は、分解された状態で示されている。図2〜図5を参照すると、偏心部材32は、コンロッド本体31に形成されたスリーブ受容開口42内に受容される円筒状のスリーブ32aと、スリーブ32aからコンロッド本体31の幅方向において一方の方向に延びる一対の第1アーム32bと、スリーブ32aからコンロッド本体31の幅方向において他方の方向(上記一方の方向とは概して反対方向)に延びる一対の第2アーム32cとを具備する。スリーブ32aはスリーブ受容開口42内で回動可能であるため、偏心部材32はコンロッド本体31の小径端部31bにおいてコンロッド本体31に対して小径端部31bの周方向に回動可能に取り付けられることになる。偏心部材32の回動軸線はスリーブ受容開口42の中心軸線と一致する。   Next, the eccentric member 32 will be described. 4 and 5 are schematic perspective views of the vicinity of the small-diameter end 31b of the connecting rod body 31. FIG. 4 and 5, the eccentric member 32 is shown in an exploded state. 2 to 5, the eccentric member 32 includes a cylindrical sleeve 32 a that is received in a sleeve receiving opening 42 formed in the connecting rod body 31, and one direction in the width direction of the connecting rod body 31 from the sleeve 32 a. And a pair of second arms 32c extending from the sleeve 32a in the width direction of the connecting rod body 31 in the other direction (a direction generally opposite to the one direction). Since the sleeve 32 a is rotatable in the sleeve receiving opening 42, the eccentric member 32 is attached to the connecting rod body 31 so as to be rotatable in the circumferential direction of the small diameter end portion 31 b at the small diameter end portion 31 b of the connecting rod body 31. become. The rotational axis of the eccentric member 32 coincides with the central axis of the sleeve receiving opening 42.

また、偏心部材32のスリーブ32aは、ピストンピン21を受容するためのピストンピン受容開口32dを有する。このピストンピン受容開口32dは円筒状に形成されている。円筒状のピストンピン受容開口32dは、その軸線がスリーブ32aの円筒状外形の中心軸線と平行ではあるが、同軸にはならないように形成される。したがって、ピストンピン受容開口32dの軸線は、スリーブ32aの円筒状外形の中心軸線、すなわち偏心部材32の回動軸線から偏心している。   The sleeve 32 a of the eccentric member 32 has a piston pin receiving opening 32 d for receiving the piston pin 21. The piston pin receiving opening 32d is formed in a cylindrical shape. The cylindrical piston pin receiving opening 32d is formed so that its axis is parallel to the central axis of the cylindrical outer shape of the sleeve 32a, but not coaxial. Therefore, the axis of the piston pin receiving opening 32d is eccentric from the central axis of the cylindrical outer shape of the sleeve 32a, that is, the rotational axis of the eccentric member 32.

このように、本実施形態では、スリーブ32aのピストンピン受容開口32dの中心軸線が偏心部材32の回動軸線から偏心している。このため、偏心部材32が回転すると、スリーブ受容開口42内でのピストンピン受容開口32dの位置が変化する。スリーブ受容開口42内においてピストンピン受容開口32dの位置が大径端部31a側にあるときには、コンロッドの有効長さが短くなる。逆に、スリーブ受容開口42内においてピストンピン受容開口32dの位置が大径端部31a側とは反対側、すなわち小径端部31b側にあるときには、コンロッドの有効長さが長くなる。したがって本実施形態によれば、偏心部材を回動させることによって、コンロッド6の有効長さが変化する。   Thus, in the present embodiment, the central axis of the piston pin receiving opening 32d of the sleeve 32a is eccentric from the rotational axis of the eccentric member 32. For this reason, when the eccentric member 32 rotates, the position of the piston pin receiving opening 32d in the sleeve receiving opening 42 changes. When the position of the piston pin receiving opening 32d is on the large diameter end portion 31a side in the sleeve receiving opening 42, the effective length of the connecting rod is shortened. On the contrary, when the position of the piston pin receiving opening 32d in the sleeve receiving opening 42 is opposite to the large diameter end portion 31a side, that is, on the small diameter end portion 31b side, the effective length of the connecting rod becomes long. Therefore, according to this embodiment, the effective length of the connecting rod 6 changes by rotating the eccentric member.

次に、図3を参照して、第1ピストン機構33について説明する。第1ピストン機構33は、コンロッド本体31に形成された第1シリンダ33aと、第1シリンダ33a内で摺動する第1ピストン33bと、第1シリンダ33a内に供給される作動油をシールする第1オイルシール33cとを有する。第1シリンダ33aは、そのほとんど又はその全てがコンロッド6の軸線Xに対して第1アーム32b側に配置される。また、第1シリンダ33aは、小径端部31bに近づくほどコンロッド本体31の幅方向に突出するように軸線Xに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第1シリンダ33aは、第1ピストン連通油路51を介して流れ方向切換機構35と連通する。   Next, the first piston mechanism 33 will be described with reference to FIG. The first piston mechanism 33 seals the first cylinder 33a formed in the connecting rod body 31, the first piston 33b that slides in the first cylinder 33a, and the hydraulic oil supplied to the first cylinder 33a. 1 oil seal 33c. Most or all of the first cylinder 33 a is disposed on the first arm 32 b side with respect to the axis X of the connecting rod 6. In addition, the first cylinder 33a is disposed so as to be inclined with respect to the axis X so as to protrude in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small diameter end portion 31b. The first cylinder 33 a communicates with the flow direction switching mechanism 35 via the first piston communication oil passage 51.

第1ピストン33bは、第1連結部材45により偏心部材32の第1アーム32bに連結される。第1ピストン33bは、ピンによって第1連結部材45に回転可能に連結される。図5に示されるように、第1アーム32bは、スリーブ32aに結合されている側とは反対側の端部において、第1ピン40によって第1連結部材45に回転可能に連結される。   The first piston 33 b is connected to the first arm 32 b of the eccentric member 32 by the first connecting member 45. The first piston 33b is rotatably connected to the first connecting member 45 by a pin. As shown in FIG. 5, the first arm 32 b is rotatably connected to the first connecting member 45 by the first pin 40 at the end opposite to the side coupled to the sleeve 32 a.

第1オイルシール33cは、リング形状を有し、第1ピストン33bの下端部の周囲に取り付けられる。第1オイルシール33cは第1シリンダ33aの内面と接触し、第1オイルシール33cと第1シリンダ33aとの間には摩擦力が発生する。   The first oil seal 33c has a ring shape and is attached around the lower end of the first piston 33b. The first oil seal 33c is in contact with the inner surface of the first cylinder 33a, and a frictional force is generated between the first oil seal 33c and the first cylinder 33a.

次に、第2ピストン機構34について説明する。第2ピストン機構34は、コンロッド本体31に形成された第2シリンダ34aと、第2シリンダ34a内で摺動する第2ピストン34bと、第2シリンダ34a内に供給される作動油をシールする第2オイルシール34cとを有する。第2シリンダ34aは、そのほとんど又はその全てがコンロッド6の軸線Xに対して第2アーム32c側に配置される。また、第2シリンダ34aは、小径端部31bに近づくほどコンロッド本体31の幅方向に突出するように軸線Xに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第2シリンダ34aは、第2ピストン連通油路52を介して流れ方向切換機構35と連通する。   Next, the second piston mechanism 34 will be described. The second piston mechanism 34 seals the second cylinder 34a formed in the connecting rod body 31, the second piston 34b sliding in the second cylinder 34a, and the hydraulic oil supplied into the second cylinder 34a. 2 oil seal 34c. Most or all of the second cylinder 34 a is arranged on the second arm 32 c side with respect to the axis X of the connecting rod 6. Further, the second cylinder 34a is disposed so as to be inclined with respect to the axis X so as to protrude in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small diameter end portion 31b. Further, the second cylinder 34 a communicates with the flow direction switching mechanism 35 via the second piston communication oil passage 52.

第2ピストン34bは、第2連結部材46により偏心部材32の第2アーム32cに連結される。第2ピストン34bは、ピンによって第2連結部材46に回転可能に連結される。図5に示されるように、第2アーム32cは、スリーブ32aに連結されている側とは反対側の端部において、第2ピン41によって第2連結部材46に回転可能に連結される。   The second piston 34 b is connected to the second arm 32 c of the eccentric member 32 by the second connecting member 46. The second piston 34b is rotatably connected to the second connecting member 46 by a pin. As shown in FIG. 5, the second arm 32 c is rotatably connected to the second connection member 46 by the second pin 41 at the end opposite to the side connected to the sleeve 32 a.

第2オイルシール34cは、リング形状を有し、第2ピストン34bの下端部の周囲に取り付けられる。第2オイルシール34cは第2シリンダ34aの内面と接触し、第2オイルシール34cと第2シリンダ34aとの間には摩擦力が発生する。   The second oil seal 34c has a ring shape and is attached around the lower end of the second piston 34b. The second oil seal 34c is in contact with the inner surface of the second cylinder 34a, and a frictional force is generated between the second oil seal 34c and the second cylinder 34a.

<可変長コンロッドの動作>
次に、図6を参照して、このように構成された偏心部材32、第1ピストン機構33及び第2ピストン機構34の動作について説明する。図6(A)は、第1ピストン機構33の第1シリンダ33a内に作動油が供給され且つ第2ピストン機構34の第2シリンダ34a内には作動油が供給されていない状態を示している。一方、図6(B)は、第1ピストン機構33の第1シリンダ33a内には作動油が供給されておらず且つ第2ピストン機構34の第2シリンダ34a内には作動油が供給されている状態を示している。
<Operation of variable length connecting rod>
Next, operations of the eccentric member 32, the first piston mechanism 33, and the second piston mechanism 34 thus configured will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a state where hydraulic oil is supplied into the first cylinder 33 a of the first piston mechanism 33 and no hydraulic oil is supplied into the second cylinder 34 a of the second piston mechanism 34. . On the other hand, FIG. 6B shows that hydraulic oil is not supplied into the first cylinder 33 a of the first piston mechanism 33 and hydraulic oil is supplied into the second cylinder 34 a of the second piston mechanism 34. It shows the state.

ここで、後述するように、流れ方向切換機構35は、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを禁止し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを許可する第一状態と、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを許可し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換可能である。   Here, as will be described later, the flow direction switching mechanism 35 prohibits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and allows the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. Between the first state that is permitted and the second state that permits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and prohibits the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. It can be switched with.

流れ方向切換機構35が第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを禁止し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを許可する第一状態にあると、図6(A)に示したように、第1シリンダ33a内には作動油が供給され、第2シリンダ34aから作動油が排出されることになる。このため、第1ピストン33bは上昇し、第1ピストン33bに連結された偏心部材32の第1アーム32bも上昇する。一方、第2ピストン34bは下降し、第2ピストン34bに連結された第2アーム32cも下降する。この結果、図6(A)に示した例では、偏心部材32が図中の時計回り方向に回動され、その結果、ピストンピン受容開口32dの位置が上昇する。したがって、クランク受容開口41の中心とピストンピン受容開口32dの中心との間の長さ、すなわちコンロッド6の有効長さが長くなり、図中のL1となる。すなわち、第1シリンダ33a内に作動油が供給され、第2シリンダ34aから作動油が排出されると、コンロッド6の有効長さが長くなる。   When the flow direction switching mechanism 35 is in a first state that prohibits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and permits the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a, As shown in FIG. 6A, the hydraulic oil is supplied into the first cylinder 33a, and the hydraulic oil is discharged from the second cylinder 34a. For this reason, the first piston 33b rises, and the first arm 32b of the eccentric member 32 connected to the first piston 33b also rises. On the other hand, the second piston 34b is lowered, and the second arm 32c connected to the second piston 34b is also lowered. As a result, in the example shown in FIG. 6A, the eccentric member 32 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and as a result, the position of the piston pin receiving opening 32d is raised. Therefore, the length between the center of the crank receiving opening 41 and the center of the piston pin receiving opening 32d, that is, the effective length of the connecting rod 6 is increased to L1 in the figure. That is, when the hydraulic oil is supplied into the first cylinder 33a and the hydraulic oil is discharged from the second cylinder 34a, the effective length of the connecting rod 6 is increased.

一方、流れ方向切換機構35が第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを許可し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを禁止する第二状態にあると、図6(B)に示したように、第2シリンダ34a内には作動油が供給され、第1シリンダ33aから作動油が排出されることになる。このため、第2ピストン34bは上昇し、第2ピストン34bに連結された偏心部材32の第2アーム32cも上昇する。一方、第1ピストン33bは下降し、第1ピストン33bに連結された第1アーム32bも下降する。この結果、図6(B)に示した例では、偏心部材32が図中の反時計回りの方向に回動され、その結果、ピストンピン受容開口32dの位置が下降する。したがって、クランク受容開口41の中心とピストンピン受容開口32dの中心との間の長さ、すなわちコンロッド6の有効長さは図中のL1よりも短いL2となる。すなわち、第2シリンダ34a内に作動油が供給され、第1シリンダ33aから作動油が排出されると、コンロッド6の有効長さが短くなる。   On the other hand, the flow direction switching mechanism 35 is in a second state that permits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and prohibits the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. Then, as shown in FIG. 6B, the hydraulic oil is supplied into the second cylinder 34a, and the hydraulic oil is discharged from the first cylinder 33a. For this reason, the second piston 34b rises, and the second arm 32c of the eccentric member 32 connected to the second piston 34b also rises. On the other hand, the first piston 33b is lowered, and the first arm 32b connected to the first piston 33b is also lowered. As a result, in the example shown in FIG. 6B, the eccentric member 32 is rotated in the counterclockwise direction in the drawing, and as a result, the position of the piston pin receiving opening 32d is lowered. Therefore, the length between the center of the crank receiving opening 41 and the center of the piston pin receiving opening 32d, that is, the effective length of the connecting rod 6 is L2 shorter than L1 in the drawing. That is, when the hydraulic oil is supplied into the second cylinder 34a and the hydraulic oil is discharged from the first cylinder 33a, the effective length of the connecting rod 6 is shortened.

本実施形態に係るコンロッド6では、上述したように、流れ方向切換機構35を第一状態と第二状態との間で切り替えることによって、コンロッド6の有効長さをL1とL2との間で切り替えることができる。この結果、コンロッド6を用いた内燃機関1では、機械圧縮比を変更することができる。   In the connecting rod 6 according to the present embodiment, as described above, the effective length of the connecting rod 6 is switched between L1 and L2 by switching the flow direction switching mechanism 35 between the first state and the second state. be able to. As a result, in the internal combustion engine 1 using the connecting rod 6, the mechanical compression ratio can be changed.

ここで、流れ方向切換機構35が第一状態にあるときには、基本的には外部から作動油を供給することなく、偏心部材32が一方の方向(図6における時計回り)に回動し、第1ピストン33b及び第2ピストン34bが図6(A)に示した位置まで移動する。これは、内燃機関1のシリンダ内でのピストン5の往復動によってピストンピン21に作用する上向きの慣性力によって偏心部材32が上記一方の方向に回動し、このことによって、第2ピストン34bが押し込まれ、これによって第2シリンダ34a内の作動油が第1シリンダ33aに移動するためである。この結果、コンロッド6の有効長さが長くなり、ピストン5はコンロッド本体31に対して上昇する。一方、内燃機関1のシリンダ内でピストン5が往復動してピストンピン21に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室7内で混合気の燃焼が起きてピストンピン21に下向きの力が作用したときには、偏心部材32が他方の方向(図6における反時計回り)に回動しようとして第1ピストン33bが押し込まれようとする。しかしながら、流れ方向切換機構35により第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れが禁止されているため、第1シリンダ33a内の作動油は流出せず、よって第1ピストン33bは押し込まれない。   Here, when the flow direction switching mechanism 35 is in the first state, basically the eccentric member 32 rotates in one direction (clockwise in FIG. 6) without supplying hydraulic oil from the outside, The first piston 33b and the second piston 34b move to the positions shown in FIG. This is because the eccentric member 32 is rotated in the one direction by the upward inertial force acting on the piston pin 21 by the reciprocating motion of the piston 5 in the cylinder of the internal combustion engine 1, thereby causing the second piston 34 b to move. This is because the hydraulic oil in the second cylinder 34a is pushed into the first cylinder 33a. As a result, the effective length of the connecting rod 6 increases, and the piston 5 rises with respect to the connecting rod body 31. On the other hand, when the piston 5 reciprocates in the cylinder of the internal combustion engine 1 and a downward inertia force acts on the piston pin 21, or when the air-fuel mixture burns in the combustion chamber 7 and the downward force is applied to the piston pin 21. When acted, the first piston 33b is pushed in as the eccentric member 32 tries to rotate in the other direction (counterclockwise in FIG. 6). However, since the flow of the hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a is prohibited by the flow direction switching mechanism 35, the hydraulic oil in the first cylinder 33a does not flow out, so the first piston 33b is pushed in. I can't.

一方、流れ方向切換機構35が第二状態にあるときにも、基本的には外部から作動油を供給することなく、偏心部材32が他方の方向(図6における反時計回り)に回動し、第1ピストン33b及び第2ピストン34bが図6(B)に示した位置まで移動する。これは、内燃機関1のシリンダ内でのピストン5の往復動によってピストンピン21に作用する下向きの慣性力と、燃焼室7内での混合気の燃焼によってピストン5に作用する下向きの爆発力とによって偏心部材32が上記他方の方向に回動し、このことによって、第1ピストン33bが押し込まれ、これによって第1シリンダ33a内の作動油が第2シリンダ34aに移動するためである。この結果、コンロッド6の有効長さが短くなり、ピストン5はコンロッド本体31に対して下降する。一方、内燃機関1のシリンダ内でピストン5が往復動してピストン5に上向きの慣性力が作用したときには、偏心部材32が上記一方の方向(図6における時計回り)に回動しようとして第2ピストン34bが押し込まれようとする。しかしながら、流れ方向切換機構35により第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れが禁止されているため、第2シリンダ34a内の作動油は流出せず、よって第2ピストン34bは押し込まれない。   On the other hand, even when the flow direction switching mechanism 35 is in the second state, the eccentric member 32 basically rotates in the other direction (counterclockwise in FIG. 6) without supplying hydraulic fluid from the outside. The first piston 33b and the second piston 34b move to the positions shown in FIG. This is because the downward inertial force acting on the piston pin 21 by the reciprocating motion of the piston 5 in the cylinder of the internal combustion engine 1 and the downward explosive force acting on the piston 5 by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 7. This causes the eccentric member 32 to rotate in the other direction, whereby the first piston 33b is pushed in, and the hydraulic oil in the first cylinder 33a moves to the second cylinder 34a. As a result, the effective length of the connecting rod 6 is shortened, and the piston 5 is lowered with respect to the connecting rod body 31. On the other hand, when the piston 5 reciprocates in the cylinder of the internal combustion engine 1 and an upward inertial force acts on the piston 5, the eccentric member 32 tries to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 6). The piston 34b is about to be pushed in. However, since the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a is prohibited by the flow direction switching mechanism 35, the hydraulic oil in the second cylinder 34a does not flow out, and therefore the second piston 34b is pushed in. I can't.

したがって、内燃機関1では、機械圧縮比は、慣性力によって低圧縮比から高圧縮比に切替えられ、慣性力及び爆発力によって高圧縮比から低圧縮比に切替えられる。   Therefore, in the internal combustion engine 1, the mechanical compression ratio is switched from a low compression ratio to a high compression ratio by inertial force, and is switched from a high compression ratio to a low compression ratio by inertial force and explosive force.

<流れ方向切換機構の構成>
次に、図7、図8を参照して、流れ方向切換機構35の構成について説明する。図7は、流れ方向切換機構35が設けられた領域を拡大したコンロッドの断面側面図である。図8(A)は、図7のVIII−VIIIに沿ったコンロッドの断面図であり、図8(B)は、図7のIX−IXに沿ったコンロッドの断面図である。上述したように、流れ方向切換機構35は、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを禁止し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを許可する第一状態と、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを許可し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換を行う機構である。
<Configuration of flow direction switching mechanism>
Next, the configuration of the flow direction switching mechanism 35 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional side view of the connecting rod in which the region where the flow direction switching mechanism 35 is provided is enlarged. 8A is a cross-sectional view of the connecting rod taken along line VIII-VIII in FIG. 7, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the connecting rod taken along line IX-IX in FIG. 7. As described above, the flow direction switching mechanism 35 prohibits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and permits the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. Switching between one state and a second state that permits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and prohibits the flow of hydraulic oil from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. It is a mechanism to perform.

流れ方向切換機構35は、図7に示したように、二つの切換ピン61、62と一つの逆止弁63とを具備する。これら二つの切換ピン61、62及び逆止弁63は、コンロッド本体31の軸線X方向において、第1シリンダ33a及び第2シリンダ34aとクランク受容開口41との間に配置される。また、逆止弁63は、コンロッド本体31の軸線X方向において、二つの切換ピン61、62よりもクランク受容開口41側に配置される。   As shown in FIG. 7, the flow direction switching mechanism 35 includes two switching pins 61 and 62 and one check valve 63. The two switching pins 61 and 62 and the check valve 63 are disposed between the first cylinder 33 a and the second cylinder 34 a and the crank receiving opening 41 in the axis X direction of the connecting rod body 31. The check valve 63 is disposed closer to the crank receiving opening 41 than the two switching pins 61 and 62 in the direction of the axis X of the connecting rod body 31.

さらに、二つの切換ピン61、62は、コンロッド本体31の軸線Xに対して両側に設けられると共に逆止弁63は、軸線X上に設けられる。これにより、コンロッド本体31内に切換ピン61、62や逆止弁63を設けることによってコンロッド本体31の左右の重量バランスが低下することを抑制することができる。   Further, the two switching pins 61 and 62 are provided on both sides with respect to the axis X of the connecting rod body 31 and the check valve 63 is provided on the axis X. Thereby, it can suppress that the weight balance of the right and left of the connecting rod main body 31 falls by providing the switching pins 61 and 62 and the check valve 63 in the connecting rod main body 31.

二つの切換ピン61、62は、それぞれ円筒状のピン収容空間64、65内に収容される。本実施形態では、ピン収容空間64、65は、その軸線がクランク受容開口41の中心軸線と平行に延びるように形成される。切換ピン61、62は、ピン収容空間64、65内でピン収容空間64が延びる方向に摺動可能である。すなわち、切換ピン61、62は、その作動方向がクランク受容開口41の中心軸線に平行になるようにコンロッド本体31内に配置されている。   The two switching pins 61 and 62 are housed in cylindrical pin housing spaces 64 and 65, respectively. In the present embodiment, the pin accommodating spaces 64 and 65 are formed such that the axis thereof extends in parallel with the central axis of the crank receiving opening 41. The switching pins 61 and 62 are slidable in the direction in which the pin accommodating space 64 extends in the pin accommodating spaces 64 and 65. That is, the switching pins 61 and 62 are disposed in the connecting rod body 31 so that the operating direction thereof is parallel to the central axis of the crank receiving opening 41.

また、二つのピン収容空間64、65のうち第1切換ピン61を収容する第1ピン収容空間64は、図8(A)に示したように、コンロッド本体31の一方の側面に対して開いていると共にコンロッド本体31の他方の側面に対して閉じているピン収容穴として形成される。加えて、二つのピン収容空間64、65のうち第2切換ピン62を収容する第2ピン収容空間65は、図8(A)に示したように、コンロッド本体31の上記他方の側面に対して開いていると共に上記一方の側面に対して閉じているピン収容穴として形成される。   Moreover, the 1st pin accommodation space 64 which accommodates the 1st switching pin 61 among the two pin accommodation spaces 64 and 65 is open with respect to one side surface of the connecting rod main body 31, as shown to FIG. 8 (A). And a pin receiving hole which is closed with respect to the other side surface of the connecting rod body 31. In addition, the second pin accommodating space 65 that accommodates the second switching pin 62 out of the two pin accommodating spaces 64 and 65 corresponds to the other side surface of the connecting rod body 31 as shown in FIG. And is formed as a pin receiving hole that is open and closed with respect to the one side surface.

第1切換ピン61は、その周方向に延びる二つの円周溝61a、61bを有する。これら円周溝61a、61bは、第1切換ピン61内に形成された連通路61cによって互いに連通せしめられる。また、第1ピン収容空間64内には第1付勢バネ67が収容されており、この第1付勢バネ67によって第1切換ピン61はクランク受容開口41の中心軸線と平行な方向に付勢されている。特に、図8(A)に示した例では、第1切換ピン61は、第1ピン収容空間64の閉じた端部に向かって付勢されている。   The first switching pin 61 has two circumferential grooves 61a and 61b extending in the circumferential direction. These circumferential grooves 61 a and 61 b are communicated with each other by a communication path 61 c formed in the first switching pin 61. A first urging spring 67 is accommodated in the first pin accommodating space 64, and the first switching pin 61 is urged in a direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41 by the first urging spring 67. It is energized. In particular, in the example illustrated in FIG. 8A, the first switching pin 61 is urged toward the closed end of the first pin accommodating space 64.

同様に、第2切換ピン62も、その周方向に延びる二つの円周溝62a、62bを有する。これら円周溝62a、62bは、第2切換ピン62内に形成された連通路62cによって互いに連通せしめられる。また、第2ピン収容空間65内には第2付勢バネ68が収容されており、この第2付勢バネ68によって第2切換ピン62はクランク受容開口41の中心軸線と平行な方向に付勢されている。特に、図8(A)に示した例では、第2切換ピン62は、第2ピン収容空間65の閉じた端部に向かって付勢されている。この結果、第2切換ピン62は、第1切換ピン61とは逆向きに付勢されている。   Similarly, the second switching pin 62 also has two circumferential grooves 62a and 62b extending in the circumferential direction. These circumferential grooves 62 a and 62 b are communicated with each other by a communication path 62 c formed in the second switching pin 62. A second urging spring 68 is accommodated in the second pin accommodating space 65, and the second urging spring 68 causes the second switching pin 62 to be applied in a direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41. It is energized. In particular, in the example illustrated in FIG. 8A, the second switching pin 62 is urged toward the closed end of the second pin housing space 65. As a result, the second switching pin 62 is biased in the opposite direction to the first switching pin 61.

加えて、第1切換ピン61と第2切換ピン62とは、クランク受容開口41の中心軸線と平行な方向において互いに逆向きに配置されている。加えて、第2切換ピン62は、第1切換ピン61とは逆向きに付勢されている。このため、本実施形態では、これら第1切換ピン及び第2切換ピン62に油圧が供給されたときのこれら第1切換ピン61と第2切換ピン62との作動方向は互いに逆向きとなる。   In addition, the first switching pin 61 and the second switching pin 62 are disposed in opposite directions in a direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41. In addition, the second switching pin 62 is urged in the opposite direction to the first switching pin 61. For this reason, in this embodiment, when hydraulic pressure is supplied to the first switching pin and the second switching pin 62, the operating directions of the first switching pin 61 and the second switching pin 62 are opposite to each other.

逆止弁63は、円筒状の逆止弁収容空間66内に収容される。本実施形態では、逆止弁収容空間66も、クランク受容開口41の中心軸線と平行に延びるように形成される。逆止弁63は、逆止弁収容空間66内で逆止弁収容空間66が延びる方向に運動可能である。したがって、逆止弁63は、その作動方向がクランク受容開口41の中心軸線に平行になるようにコンロッド本体31内に配置されている。また、逆止弁収容空間66は、コンロッド本体31の一方の側面に対して開いていると共にコンロッド本体31の他方の側面に対して閉じている逆止弁収容穴として形成される。   The check valve 63 is accommodated in a cylindrical check valve accommodation space 66. In the present embodiment, the check valve accommodating space 66 is also formed so as to extend in parallel with the central axis of the crank receiving opening 41. The check valve 63 can move in the direction in which the check valve accommodation space 66 extends in the check valve accommodation space 66. Therefore, the check valve 63 is disposed in the connecting rod body 31 so that the operating direction thereof is parallel to the central axis of the crank receiving opening 41. The check valve accommodation space 66 is formed as a check valve accommodation hole that is open to one side surface of the connecting rod body 31 and is closed to the other side surface of the connecting rod body 31.

逆止弁63は一次側(図8(B)において上側)から二次側(図8(B)において下側)への流れを許可すると共に、二次側から一次側への流れを禁止するように構成される。   The check valve 63 permits the flow from the primary side (upper side in FIG. 8B) to the secondary side (lower side in FIG. 8B) and prohibits the flow from the secondary side to the primary side. Configured as follows.

第1切換ピン61を収容する第1ピン収容空間64は、第1ピストン連通油路51を介して第1シリンダ33aに連通せしめられる。図8(A)に示したように、第1ピストン連通油路51は、コンロッド本体31の厚さ方向中央付近において、第1ピン収容空間64に連通せしめられる。また、第2切換ピン62を収容する第2ピン収容空間65は第2ピストン連通油路52を介して第2シリンダ34aと連通せしめられる。図8(A)に示したように、第2ピストン連通油路52も、コンロッド本体31の厚さ方向中央付近において、第2ピン収容空間65に連通せしめられる。   The first pin accommodating space 64 that accommodates the first switching pin 61 is communicated with the first cylinder 33 a via the first piston communication oil passage 51. As shown in FIG. 8A, the first piston communication oil passage 51 is communicated with the first pin housing space 64 in the vicinity of the center of the connecting rod body 31 in the thickness direction. The second pin housing space 65 that houses the second switching pin 62 is communicated with the second cylinder 34 a via the second piston communication oil passage 52. As shown in FIG. 8A, the second piston communication oil passage 52 is also connected to the second pin housing space 65 in the vicinity of the center of the connecting rod body 31 in the thickness direction.

なお、第1ピストン連通油路51及び第2ピストン連通油路52は、クランク受容開口41からドリル等によって切削加工を行うことによって形成される。したがって、第1ピストン連通油路51及び第2ピストン連通油路52のクランク受容開口41側には、これらピストン連通油路51、52と同軸の第1延長油路51a及び第2延長油路52aが形成される。換言すると、第1ピストン連通油路51及び第2ピストン連通油路52は、その延長線上にクランク受容開口41が位置するように形成される。これら第1延長油路51a及び第2延長油路52aは、例えば、クランク受容開口41内に設けられるベアリングメタル71によって閉じられる。   The first piston communication oil passage 51 and the second piston communication oil passage 52 are formed by cutting from the crank receiving opening 41 with a drill or the like. Therefore, on the crank receiving opening 41 side of the first piston communication oil passage 51 and the second piston communication oil passage 52, the first extension oil passage 51a and the second extension oil passage 52a that are coaxial with the piston communication oil passages 51, 52 are provided. Is formed. In other words, the first piston communication oil passage 51 and the second piston communication oil passage 52 are formed such that the crank receiving opening 41 is positioned on the extension line. The first extension oil passage 51a and the second extension oil passage 52a are closed by a bearing metal 71 provided in the crank receiving opening 41, for example.

第1切換ピン61を収容する第1ピン収容空間64は、二つの空間連通油路53、54を介して逆止弁収容空間66に連通せしめられる。このうち一方の第1空間連通油路53は、図8(A)に示したように、コンロッド本体31の厚さ方向において中央よりも一方の側面側(図8(B)において下側)において、第1ピン収容空間64及び逆止弁収容空間66の二次側に連通せしめられる。他方の第2空間連通油路54は、コンロッド本体31の厚さ方向において中央よりも他方の側面側(図8(B)において上側)において、第1ピン収容空間64及び逆止弁収容空間66の一次側に連通せしめられる。また、第1空間連通油路53及び第2空間連通油路54は、第1空間連通油路53と第1ピストン連通油路51との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔及び第2空間連通油路54と第1ピストン連通油路51との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔が、円周溝61a、61b間のコンロッド本体厚さ方向の間隔と等しくなるように配置される。   The first pin accommodation space 64 that accommodates the first switching pin 61 is communicated with the check valve accommodation space 66 via the two space communication oil passages 53 and 54. Among these, as shown in FIG. 8 (A), one of the first space communication oil passages 53 is on one side surface side (lower side in FIG. 8 (B)) from the center in the thickness direction of the connecting rod body 31. The first pin accommodating space 64 and the check valve accommodating space 66 are communicated with the secondary side. The other second space communication oil passage 54 has a first pin accommodation space 64 and a check valve accommodation space 66 on the other side surface side (upper side in FIG. 8B) than the center in the thickness direction of the connecting rod body 31. To the primary side. In addition, the first space communication oil passage 53 and the second space communication oil passage 54 are configured such that the distance between the first space communication oil passage 53 and the first piston communication oil passage 51 in the connecting rod main body thickness direction and the second space communication oil passage 53 are the same. The distance in the connecting rod body thickness direction between the oil passage 54 and the first piston communication oil path 51 is arranged to be equal to the distance in the connecting rod body thickness direction between the circumferential grooves 61a and 61b.

また、第2切換ピン62を収容する第2ピン収容空間65は、二つの空間連通油路55、56を介して逆止弁収容空間66に連通せしめられる。このうち一方の第3空間連通油路55は、図8(A)に示したように、コンロッド本体31の厚さ方向において中央よりも一方の側面側(図8(B)において下側)において、第1ピン収容空間64及び逆止弁収容空間66の二次側に連通せしめられる。他方の第4空間連通油路56は、コンロッド本体31の厚さ方向において中央よりも他方の側面側(図8(B)において上側)において、第1ピン収容空間64及び逆止弁収容空間66の一次側に連通せしめられる。また、第3空間連通油路55及び第4空間連通油路56は、第3空間連通油路55と第2ピストン連通油路52との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔及び第4空間連通油路56と第2ピストン連通油路52との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔が、円周溝62a、62b間のコンロッド本体厚さ方向の間隔と等しくなるように配置される。   The second pin housing space 65 that houses the second switching pin 62 is communicated with the check valve housing space 66 through the two space communication oil passages 55 and 56. Among these, as shown in FIG. 8 (A), one third space communication oil passage 55 is on one side surface side (lower side in FIG. 8 (B)) from the center in the thickness direction of the connecting rod body 31. The first pin accommodating space 64 and the check valve accommodating space 66 are communicated with the secondary side. The other fourth space communication oil passage 56 has a first pin accommodation space 64 and a check valve accommodation space 66 on the other side surface side (upper side in FIG. 8B) than the center in the thickness direction of the connecting rod body 31. To the primary side. In addition, the third space communication oil passage 55 and the fourth space communication oil passage 56 are configured such that the distance in the connecting rod body thickness direction between the third space communication oil passage 55 and the second piston communication oil passage 52 and the fourth space communication The distance in the connecting rod body thickness direction between the oil passage 56 and the second piston communication oil path 52 is arranged to be equal to the distance in the connecting rod body thickness direction between the circumferential grooves 62a and 62b.

これら空間連通油路53〜56は、クランク受容開口41からドリル等によって切削加工を行うことによって形成される。したがって、これら空間連通油路53〜56のクランク受容開口41側には、これら空間連通油路53〜56と同軸の延長油路53a〜56aが形成される。換言すると、空間連通油路53〜56は、それぞれ、その延長線上にクランク受容開口41が位置するように形成される。これら延長油路53a〜56aは、例えば、ベアリングメタル71によって閉じられる。   These space communication oil passages 53 to 56 are formed by cutting from the crank receiving opening 41 with a drill or the like. Accordingly, extended oil passages 53a to 56a coaxial with the space communication oil passages 53 to 56 are formed on the side of the crank receiving opening 41 of the space communication oil passages 53 to 56. In other words, each of the space communication oil passages 53 to 56 is formed such that the crank receiving opening 41 is located on the extension line. These extension oil passages 53a to 56a are closed by a bearing metal 71, for example.

上述したように、延長油路51a〜56aは、いずれもベアリングメタル71によって閉じられる。このため、ベアリングメタル71を用いてコンロッド6をクランクピン22に組み付けるだけで、これら延長油路51a〜56aを閉じるための加工を別途することなくこれら延長油路51a〜56aを閉じることができる。   As described above, the extension oil passages 51 a to 56 a are all closed by the bearing metal 71. For this reason, the extension oil passages 51a to 56a can be closed by only assembling the connecting rod 6 to the crank pin 22 using the bearing metal 71 without any additional processing for closing the extension oil passages 51a to 56a.

また、コンロッド本体31内には、第1切換ピン61に油圧を供給するための第1制御用油路57と、第2切換ピン62に油圧を供給するための第2制御用油路58とが形成される。第1制御用油路57は、第1付勢バネ67が設けられた端部とは反対側の端部において第1ピン収容空間64に連通せしめられる。第2制御用油路58は、第2付勢バネ68が設けられた端部とは反対側の端部において第2ピン収容空間65に連通せしめられる。これら制御用油路57、58は、クランク受容開口41に連通するように形成されると共に、クランクピン22内に形成された油路(図示せず)を介して外部の油圧供給源に連通される。   In the connecting rod body 31, a first control oil passage 57 for supplying hydraulic pressure to the first switching pin 61 and a second control oil passage 58 for supplying hydraulic pressure to the second switching pin 62 are provided. Is formed. The first control oil passage 57 is communicated with the first pin housing space 64 at the end opposite to the end where the first biasing spring 67 is provided. The second control oil passage 58 is communicated with the second pin housing space 65 at the end opposite to the end where the second urging spring 68 is provided. These control oil passages 57 and 58 are formed so as to communicate with the crank receiving opening 41 and communicate with an external hydraulic supply source via an oil passage (not shown) formed in the crank pin 22. The

したがって、外部の油圧供給源から油圧が供給されていないときには、第1切換ピン61及び第2切換ピン62はそれぞれ第1付勢バネ67及び第2付勢バネ68に付勢されて、図8(A)に示したように、ピン収容空間64、65内の閉じられた端部側に位置することになる。一方、外部の油圧供給源から油圧が供給されているときには、第1切換ピン61及び第2切換ピン62はそれぞれ第1付勢バネ67及び第2付勢バネ68による付勢に抗して移動せしめられ、それぞれピン収容空間64、65内の開かれた端部側に位置することになる。   Therefore, when the hydraulic pressure is not supplied from the external hydraulic pressure supply source, the first switching pin 61 and the second switching pin 62 are biased by the first biasing spring 67 and the second biasing spring 68, respectively, and FIG. As shown to (A), it will be located in the closed edge part side in the pin accommodation space 64,65. On the other hand, when the hydraulic pressure is supplied from an external hydraulic pressure supply source, the first switching pin 61 and the second switching pin 62 move against the biasing by the first biasing spring 67 and the second biasing spring 68, respectively. It will be located and will be located in the open edge part side in the pin accommodating spaces 64 and 65, respectively.

さらに、コンロッド本体31内には、逆止弁63が収容された逆止弁収容空間66のうち逆止弁63の一次側に作動油を補充するための補充用油路59が形成される。補充用油路59の一方の端部は、逆止弁63の一次側において逆止弁収容空間66に連通せしめられる。補充用油路59の他方の端部は、クランク受容開口41に連通せしめられる。また、ベアリングメタル71には、補充用油路59に合わせて貫通穴71aが形成されている。補充用油路59は、この貫通穴71a及びクランクピン22内に形成された油路(図示せず)を介して外部の作動油供給源に連通される。したがって、補充用油路59により、逆止弁63の一次側は、常時又はクランクシャフトの回転に合わせて定期的に作動油供給源に連通している。なお、本実施形態では、作動油供給源は、コンロッド6等に潤滑油を供給する潤滑油供給源とされる。   Further, a refilling oil passage 59 is formed in the connecting rod body 31 for replenishing hydraulic oil to the primary side of the check valve 63 in the check valve housing space 66 in which the check valve 63 is housed. One end of the refilling oil passage 59 is communicated with the check valve accommodating space 66 on the primary side of the check valve 63. The other end of the refilling oil passage 59 is communicated with the crank receiving opening 41. Further, a through hole 71 a is formed in the bearing metal 71 in accordance with the supplementary oil passage 59. The replenishment oil passage 59 is communicated with an external hydraulic oil supply source through the through hole 71 a and an oil passage (not shown) formed in the crank pin 22. Therefore, the primary side of the check valve 63 communicates with the hydraulic oil supply source at all times or regularly according to the rotation of the crankshaft by the supplementary oil passage 59. In the present embodiment, the hydraulic oil supply source is a lubricating oil supply source that supplies lubricating oil to the connecting rod 6 and the like.

<流れ方向切換機構の動作>
次に、図9及び図10を参照して、流れ方向切換機構35の動作について説明する。図9は、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されているときの流れ方向切換機構35の動作を説明する概略図である。また、図10は、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されていないときの流れ方向切換機構35の動作を説明する概略図である。なお、図9及び図10では、第1切換ピン61及び第2切換ピン62に油圧を供給する油圧供給源75は別々に描かれているが、本実施形態では同一の油圧供給源から油圧が供給される。
<Operation of flow direction switching mechanism>
Next, the operation of the flow direction switching mechanism 35 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the flow direction switching mechanism 35 when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply source 75 to the switching pins 61 and 62. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the operation of the flow direction switching mechanism 35 when the hydraulic pressure is not supplied from the hydraulic pressure supply source 75 to the switching pins 61 and 62. 9 and 10, the hydraulic pressure supply sources 75 that supply hydraulic pressure to the first switching pin 61 and the second switching pin 62 are depicted separately, but in this embodiment, the hydraulic pressure is supplied from the same hydraulic pressure supply source. Supplied.

図9に示したように、油圧供給源75から油圧が供給されているときには、切換ピン61、62は、それぞれ、付勢バネ67、68による付勢に抗して移動した第一位置に位置する。この結果、第1切換ピン61の連通路61cにより第1ピストン連通油路51と第1空間連通油路53とが連通せしめられ、第2切換ピン62の連通路62cにより第2ピストン連通油路52と第4空間連通油路56とが連通せしめられる。したがって、第1シリンダ33aが逆止弁63の二次側に接続され、第2シリンダ34aが逆止弁63の一次側に接続される。   As shown in FIG. 9, when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply source 75, the switching pins 61 and 62 are located at the first positions moved against the biasing force by the biasing springs 67 and 68, respectively. To do. As a result, the first piston communication oil passage 51 and the first space communication oil passage 53 are communicated by the communication passage 61 c of the first switching pin 61, and the second piston communication oil passage is communicated by the communication passage 62 c of the second switching pin 62. 52 and the fourth space communication oil passage 56 are communicated with each other. Accordingly, the first cylinder 33 a is connected to the secondary side of the check valve 63, and the second cylinder 34 a is connected to the primary side of the check valve 63.

ここで、逆止弁63は、第2空間連通油路54及び第4空間連通油路56が連通する一次側から第1空間連通油路53及び第3空間連通油路55が連通する二次側への作動油の流れは許可するが、その逆の流れは禁止するように構成される。したがって、図9に示した状態では、第4空間連通油路56から第1空間連通油路53へは作動油が流れるが、その逆には作動油が流れない。   Here, the check valve 63 is configured such that the first space communication oil path 53 and the third space communication oil path 55 communicate with each other from the primary side where the second space communication oil path 54 and the fourth space communication oil path 56 communicate with each other. The flow of hydraulic oil to the side is allowed, but the reverse flow is prohibited. Therefore, in the state shown in FIG. 9, hydraulic oil flows from the fourth space communication oil path 56 to the first space communication oil path 53, but conversely, no hydraulic oil flows.

この結果、図9に示した状態では、第2シリンダ34a内の作動油は、第2ピストン連通油路52、第4空間連通油路56、第1空間連通油路53、第1ピストン連通油路51の順に油路を通って第1シリンダ33aに供給されることができる。しかしながら、第1シリンダ33a内の作動油は、第2シリンダ34aに供給されることができない。したがって、油圧供給源75から油圧が供給されているときには、流れ方向切換機構35は、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを禁止し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを許可する第一状態にあるといえる。この結果、上述したように、第1ピストン33bが上昇し、第2ピストン34bが下降するため、コンロッド6の有効長さが図6(A)にL1で示したように長くなる。   As a result, in the state shown in FIG. 9, the hydraulic oil in the second cylinder 34 a flows into the second piston communication oil path 52, the fourth space communication oil path 56, the first space communication oil path 53, and the first piston communication oil. The oil can be supplied to the first cylinder 33a through the oil passage in the order of the passage 51. However, the hydraulic oil in the first cylinder 33a cannot be supplied to the second cylinder 34a. Therefore, when hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply source 75, the flow direction switching mechanism 35 prohibits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. It can be said that it is in the 1st state which permits the flow of hydraulic fluid to. As a result, as described above, the first piston 33b is raised and the second piston 34b is lowered, so that the effective length of the connecting rod 6 becomes longer as indicated by L1 in FIG. 6 (A).

一方、図10に示したように、油圧供給源75から油圧が供給されていないときには、切換ピン61、62は、それぞれ、付勢バネ67、68によって付勢された第二位置に位置する。この結果、第1切換ピン61の連通路61cにより、第1ピストン機構33に連通する第1ピストン連通油路51と第2空間連通油路54とが連通せしめられる。加えて、第2切換ピン62の連通路62cにより、第2ピストン機構34に連通する第2ピストン連通油路52と第3空間連通油路55とが連通せしめられる。したがって、第1シリンダ33aが逆止弁63の一次側に接続され、第2シリンダ34aが逆止弁63の二次側に接続される。   On the other hand, as shown in FIG. 10, when the hydraulic pressure is not supplied from the hydraulic pressure supply source 75, the switching pins 61 and 62 are located at the second positions urged by the urging springs 67 and 68, respectively. As a result, the first piston communication oil path 51 and the second space communication oil path 54 communicating with the first piston mechanism 33 are communicated with each other by the communication path 61 c of the first switching pin 61. In addition, the second piston communication oil passage 52 and the third space communication oil passage 55 communicated with the second piston mechanism 34 are communicated with each other by the communication passage 62 c of the second switching pin 62. Accordingly, the first cylinder 33 a is connected to the primary side of the check valve 63, and the second cylinder 34 a is connected to the secondary side of the check valve 63.

上述した逆止弁63の作用により、図10に示した状態では、第1シリンダ33a内の作動油は、第1ピストン連通油路51、第2空間連通油路54、第3空間連通油路55、第2ピストン連通油路52の順に油路を通って第2シリンダ34aに供給されることができる。しかしながら、第2シリンダ34a内の作動油は、第1シリンダ33aに供給されることができない。したがって、油圧供給源75から油圧が供給されていないときには、流れ方向切換機構35は、第1シリンダ33aから第2シリンダ34aへの作動油の流れを許可し且つ第2シリンダ34aから第1シリンダ33aへの作動油の流れを禁止する第二状態にあるといえる。この結果、上述したように、第2ピストン34bが上昇し、第1ピストン33bが下降するため、コンロッド6の有効長さが図6(A)にL2で示したように短くなる。   Due to the action of the check valve 63 described above, in the state shown in FIG. 10, the hydraulic oil in the first cylinder 33 a is transferred to the first piston communication oil passage 51, the second space communication oil passage 54, and the third space communication oil passage. 55 and the second piston communication oil passage 52 can be supplied to the second cylinder 34a through the oil passage. However, the hydraulic oil in the second cylinder 34a cannot be supplied to the first cylinder 33a. Therefore, when the hydraulic pressure is not supplied from the hydraulic pressure supply source 75, the flow direction switching mechanism 35 permits the flow of hydraulic oil from the first cylinder 33a to the second cylinder 34a and from the second cylinder 34a to the first cylinder 33a. It can be said that it is in the 2nd state which prohibits the flow of the hydraulic oil to. As a result, as described above, the second piston 34b is raised and the first piston 33b is lowered, so that the effective length of the connecting rod 6 is shortened as indicated by L2 in FIG. 6 (A).

また、本実施形態では、上述したように、作動油は第1ピストン機構33の第1シリンダ33aと第2ピストン機構34の第2シリンダ34aとの間を行き来する。このため、基本的には、第1ピストン機構33、第2ピストン機構34及び流れ方向切換機構35の外部から作動油を供給する必要はない。しかしながら、作動油は、これら機構33、34、35に設けられたオイルシール33c、34c等から外部に漏れる可能性があり、このように作動油の漏れが生じた場合には外部から補充することが必要になる。   In the present embodiment, as described above, the hydraulic oil moves back and forth between the first cylinder 33a of the first piston mechanism 33 and the second cylinder 34a of the second piston mechanism 34. For this reason, basically, it is not necessary to supply hydraulic oil from the outside of the first piston mechanism 33, the second piston mechanism 34, and the flow direction switching mechanism 35. However, there is a possibility that hydraulic oil leaks to the outside from the oil seals 33c, 34c, etc. provided in these mechanisms 33, 34, 35, and if such hydraulic oil leaks, it is replenished from outside. Is required.

本実施形態では、逆止弁63の一次側に補充用油路59が連通しており、これにより逆止弁63の一次側は常時又は定期的に作動油供給源76に連通する。したがって、作動油が機構33、34、35等から漏れた場合であっても、作動油を補充することができる。   In the present embodiment, the replenishment oil passage 59 communicates with the primary side of the check valve 63, whereby the primary side of the check valve 63 communicates with the hydraulic oil supply source 76 constantly or periodically. Therefore, even if the hydraulic oil leaks from the mechanisms 33, 34, 35, etc., the hydraulic oil can be replenished.

さらに、本実施形態では、流れ方向切換機構35は、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されているときに第一状態となってコンロッド6の有効長さが長くなり、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されていないときに第二状態となってコンロッド6の有効長さが短くなるように構成される。これにより、例えば、油圧供給源75における故障等によって油圧の供給を行うことができなくなったときに、コンロッド6の有効長さを短くしたままにすることができ、よって機械圧縮比を低く維持することができるようになる。   Furthermore, in this embodiment, the flow direction switching mechanism 35 is in the first state when the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic pressure supply source 75 to the switching pins 61 and 62, and the effective length of the connecting rod 6 is increased. When the hydraulic pressure is not supplied from the supply source 75 to the switching pins 61 and 62, the second state is established, and the effective length of the connecting rod 6 is shortened. Thereby, for example, when the hydraulic pressure cannot be supplied due to a failure in the hydraulic supply source 75 or the like, the effective length of the connecting rod 6 can be kept short, and thus the mechanical compression ratio is kept low. Will be able to.

ところで、機械圧縮比が高くされた場合、機械圧縮比が低くされた場合と比べて、ピストン5が上死点にあるときのピストン5の頂面と吸気弁9及び排気弁12との距離が短くなる。このため、油圧の供給を行うことができなくなったときに機械圧縮比が高く維持されると、ピストン5と吸気弁9又は排気弁12とが衝突するおそれがある。例えば、可変バルブタイミング機構Aを制御することによって吸気弁9の開弁時期が進角された場合、又は可変バルブタイミング機構Aを制御することによって吸気弁9の閉弁時期が遅角された場合にピストン5と吸気弁9とが衝突するおそれがある。しかしながら、本実施形態では、油圧の供給を行うことができなくなったときに機械圧縮比を低く維持することで、ピストン5と吸気弁9又は排気弁12との衝突を防止することができる。   By the way, when the mechanical compression ratio is increased, the distance between the top surface of the piston 5 and the intake valve 9 and the exhaust valve 12 when the piston 5 is at the top dead center is larger than when the mechanical compression ratio is decreased. Shorter. For this reason, if the mechanical compression ratio is kept high when the hydraulic pressure cannot be supplied, the piston 5 and the intake valve 9 or the exhaust valve 12 may collide. For example, when the opening timing of the intake valve 9 is advanced by controlling the variable valve timing mechanism A, or when the closing timing of the intake valve 9 is retarded by controlling the variable valve timing mechanism A The piston 5 and the intake valve 9 may collide with each other. However, in this embodiment, when the hydraulic pressure cannot be supplied, the collision between the piston 5 and the intake valve 9 or the exhaust valve 12 can be prevented by keeping the mechanical compression ratio low.

また、機械圧縮比が高くされた状態で内燃機関1が停止されて、高温状態で内燃機関1が再始動される場合、機械圧縮比が高く維持されたままではノッキングが発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態では、内燃機関1の停止時には、油圧が供給されないため、内燃機関1は、機械圧縮比が低くされた状態で再始動される。このため、本実施形態では、高温再始動時におけるノッキングの発生を抑制することができる。   Further, when the internal combustion engine 1 is stopped in a state where the mechanical compression ratio is high and the internal combustion engine 1 is restarted in a high temperature state, knocking may occur if the mechanical compression ratio is kept high. However, in this embodiment, since the hydraulic pressure is not supplied when the internal combustion engine 1 is stopped, the internal combustion engine 1 is restarted in a state where the mechanical compression ratio is lowered. For this reason, in this embodiment, generation | occurrence | production of knocking at the time of high temperature restart can be suppressed.

しかしながら、要求トルクが小さい低負荷域では、燃費を改善すべく、機械圧縮比を高くすることが望ましい。したがって、内燃機関1の再始動時において機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に迅速に切替えることが要求される場合がある。また、アイドリング状態のような低回転域において機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に迅速に切替えることが要求される場合もある。   However, in a low load range where the required torque is small, it is desirable to increase the mechanical compression ratio in order to improve fuel efficiency. Therefore, when the internal combustion engine 1 is restarted, it may be required to quickly switch the mechanical compression ratio from the low compression ratio to the high compression ratio. In some cases, it is required to quickly switch the mechanical compression ratio from a low compression ratio to a high compression ratio in a low rotation range such as an idling state.

しかしながら、上述したように、内燃機関1では、機械圧縮比は、慣性力によって低圧縮比から高圧縮比に切替えられ、慣性力及び爆発力によって高圧縮比から低圧縮比に切替えられる。慣性力は爆発力よりもはるかに小さい。このため、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときに十分な応答性を得ることが困難である。また、慣性力は、内燃機関1の機関回転数の二乗に比例するため、内燃機関1の低回転域では、十分な慣性力が得られず、応答性がさらに悪化する。   However, as described above, in the internal combustion engine 1, the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio by the inertial force, and is switched from the high compression ratio to the low compression ratio by the inertial force and the explosion force. The inertial force is much smaller than the explosive force. For this reason, it is difficult to obtain sufficient response when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. Further, since the inertial force is proportional to the square of the engine speed of the internal combustion engine 1, a sufficient inertial force cannot be obtained in the low rotational speed region of the internal combustion engine 1, and the response is further deteriorated.

<補助手段の構成>
そこで、本実施形態では、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性を改善すべく、内燃機関1は、さらに、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助する補助手段を有する。本実施形態では、図3及び図6において良く示されるように、補助手段は第3付勢バネ16及び第4付勢バネ17であり、第3付勢バネ16及び第4付勢バネ17はコイルバネである。
<Configuration of auxiliary means>
Therefore, in this embodiment, the internal combustion engine 1 further includes auxiliary means for assisting the raising of the piston 5 relative to the connecting rod body 31 in order to improve the response when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. Have. In this embodiment, as well shown in FIGS. 3 and 6, the auxiliary means are the third biasing spring 16 and the fourth biasing spring 17, and the third biasing spring 16 and the fourth biasing spring 17 are It is a coil spring.

第3付勢バネ16は、偏心部材32に連結された第1連結部材45を介して偏心部材32を上記一方の方向(図6における時計回り)に回動させるように付勢する。第1シリンダ33aのピストン5側の開口端部には、円板状の第3付勢バネ支持部材33dが取り付けられる。第3付勢バネ支持部材33dの中央には、第1連結部材45が通る孔が設けられる。また、第1連結部材45は、第1シリンダ33aの開口端部からピストン5側に離間した位置に固定された円板状の第3付勢バネ当接部45aを有する。第3付勢バネ16は第1連結部材45を囲むように第3付勢バネ支持部材33dと第3付勢バネ当接部45aとの間に配設される。   The third urging spring 16 urges the eccentric member 32 to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 6) via the first connecting member 45 connected to the eccentric member 32. A disc-shaped third biasing spring support member 33d is attached to the opening end of the first cylinder 33a on the piston 5 side. In the center of the third biasing spring support member 33d, a hole through which the first connecting member 45 passes is provided. Moreover, the 1st connection member 45 has the disk-shaped 3rd biasing spring contact part 45a fixed to the position spaced apart to the piston 5 side from the opening edge part of the 1st cylinder 33a. The third biasing spring 16 is disposed between the third biasing spring support member 33d and the third biasing spring contact portion 45a so as to surround the first connecting member 45.

図6に示されるように、機械圧縮比が低圧縮比(図6(B)参照)と高圧縮比(図6(A)参照)との間で切替えられるとき、偏心部材32が回動して第3付勢バネ支持部材33dと第3付勢バネ当接部45aとの間の距離が変化する。この結果、第3付勢バネ16は第3付勢バネ支持部材33dと第3付勢バネ当接部45aとの間で伸縮する。また、第3付勢バネ16の自然長は、第3付勢バネ支持部材33dと第3付勢バネ当接部45aとの間の長さよりも長い。このため、第3付勢バネ16は、機械圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切替えられる間、偏心部材32を上記一方の方向(図6における時計回り)に回動させるように付勢し、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助することができる。このことによって、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性が改善される。   As shown in FIG. 6, when the mechanical compression ratio is switched between a low compression ratio (see FIG. 6B) and a high compression ratio (see FIG. 6A), the eccentric member 32 rotates. Thus, the distance between the third biasing spring support member 33d and the third biasing spring contact portion 45a changes. As a result, the third biasing spring 16 expands and contracts between the third biasing spring support member 33d and the third biasing spring contact portion 45a. The natural length of the third urging spring 16 is longer than the length between the third urging spring support member 33d and the third urging spring contact portion 45a. Therefore, the third biasing spring 16 biases the eccentric member 32 to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 6) while the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. In addition, it is possible to assist the raising of the piston 5 with respect to the connecting rod body 31. This improves the responsiveness when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio.

また、コンロッド本体31に対してピストン5を上昇させるために必要な力は、ピストン5の上昇の開始時、すなわち図6(B)に示される低圧縮比状態のときに最大となる。これは、このときに第1ピストン機構33の第1シリンダ33aと第1オイルシール33cとの間及び第2ピストン機構34の第2シリンダ34aと第2オイルシール34cとの間に静止摩擦力が発生するからである。図6に示されるように、第3付勢バネ16の圧縮量は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。このため、第3付勢バネ16の付勢力は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。したがって、第3付勢バネ16は、コンロッド本体31に対してピストン5を上昇させるために必要な力が最大となるときに最大の付勢力を発生させることができ、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を効果的に補助することができる。   Further, the force required to raise the piston 5 with respect to the connecting rod body 31 is maximized when the piston 5 starts to rise, that is, in the low compression ratio state shown in FIG. This is because static frictional force is generated between the first cylinder 33a and the first oil seal 33c of the first piston mechanism 33 and between the second cylinder 34a and the second oil seal 34c of the second piston mechanism 34 at this time. This is because it occurs. As shown in FIG. 6, the amount of compression of the third biasing spring 16 is maximum in the low compression ratio state and minimum in the high compression ratio state. For this reason, the urging force of the third urging spring 16 is maximum in the low compression ratio state and is minimum in the high compression ratio state. Therefore, the third urging spring 16 can generate the maximum urging force when the force necessary to raise the piston 5 with respect to the connecting rod body 31 is maximized. It can effectively assist the rise.

第4付勢バネ17はコンロッド本体31に対してピストン5を上向きに付勢する。図11は、ピストン5の拡大斜視図である。図11に示されるように、ピストン5はその内面に第4付勢バネ保持部5aを有する。第4付勢バネ保持部5aは円筒形状の溝である。また、図3及び図6に示されるようにコンロッド本体31の小径端部31bとピストン5との間にはリフター50が配設される。リフター50は円筒形状を有する。第4付勢バネ17は第4付勢バネ保持部5aに受容されてリフター50の内面に当接する。このため、リフター50は第4付勢バネ17によってコンロッド本体31の小径端部31bに付勢される。なお、シリンダ15内でのピストン5の往復動に伴いコンロッド6が揺動するときには、コンロッド6の小径端部31bはリフター50の外面と摺動する。   The fourth urging spring 17 urges the piston 5 upward with respect to the connecting rod body 31. FIG. 11 is an enlarged perspective view of the piston 5. As shown in FIG. 11, the piston 5 has a fourth biasing spring holding portion 5a on the inner surface thereof. The fourth urging spring holding portion 5a is a cylindrical groove. Further, as shown in FIGS. 3 and 6, a lifter 50 is disposed between the small diameter end portion 31 b of the connecting rod body 31 and the piston 5. The lifter 50 has a cylindrical shape. The fourth urging spring 17 is received by the fourth urging spring holding portion 5 a and abuts against the inner surface of the lifter 50. For this reason, the lifter 50 is biased to the small diameter end portion 31 b of the connecting rod body 31 by the fourth biasing spring 17. When the connecting rod 6 swings as the piston 5 reciprocates in the cylinder 15, the small diameter end portion 31 b of the connecting rod 6 slides on the outer surface of the lifter 50.

図6に示されるように、機械圧縮比が低圧縮比と高圧縮比との間で切替えられるとき、ピストン5がコンロッド本体31に対して上下動するため、ピストン5と、コンロッド本体31の小径端部31b上に配設されたリフター50との間の距離が変化する。この結果、第4付勢バネ17はピストン5とリフター50との間で伸縮する。また、第4付勢バネ17の自然長は、第4付勢バネ保持部5a(第4付勢バネ17を支持する部分)とリフター50(第4付勢バネ17が当接する部分)との間の長さよりも長い。このため、第4付勢バネ17は、機械圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切替えられる間、ピストン5を上向きに付勢し、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助することができる。このことによって、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性が改善される。   As shown in FIG. 6, when the mechanical compression ratio is switched between the low compression ratio and the high compression ratio, the piston 5 moves up and down with respect to the connecting rod body 31, so that the piston 5 and the small diameter of the connecting rod body 31 The distance between the lifter 50 disposed on the end 31b changes. As a result, the fourth biasing spring 17 expands and contracts between the piston 5 and the lifter 50. The natural length of the fourth urging spring 17 is such that the fourth urging spring holding portion 5a (the portion that supports the fourth urging spring 17) and the lifter 50 (the portion where the fourth urging spring 17 abuts). Longer than the length between. Therefore, the fourth urging spring 17 can urge the piston 5 upward while the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio, and can assist the piston 5 to rise relative to the connecting rod body 31. . This improves the responsiveness when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio.

また、図6に示されるように、第4付勢バネ17の圧縮量は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。このため、第4付勢バネ17の付勢力は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。したがって、第4付勢バネ17は、コンロッド本体31に対してピストン5を上昇させるために必要な力が最大となるときに最大の付勢力を発生させることができ、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を効果的に補助することができる。   Further, as shown in FIG. 6, the compression amount of the fourth urging spring 17 is maximum in the low compression ratio state and minimum in the high compression ratio state. For this reason, the urging force of the fourth urging spring 17 is maximum in the low compression ratio state and is minimum in the high compression ratio state. Therefore, the fourth urging spring 17 can generate the maximum urging force when the force necessary to raise the piston 5 with respect to the connecting rod body 31 is maximized. It can effectively assist the rise.

図12は、補助手段の数が増加された、本発明に係る可変長コンロッド6及びピストン5を概略的に示す断面側面図である。図12に示された例では、補助手段として、第3付勢バネ16及び第4付勢バネ17に加えて第5付勢バネ18及び第6付勢バネ19が追加されている。本実施形態では、第5付勢バネ18はトーションバネであり、第6付勢バネ19はコイルバネである。   FIG. 12 is a cross-sectional side view schematically showing the variable length connecting rod 6 and the piston 5 according to the present invention in which the number of auxiliary means is increased. In the example shown in FIG. 12, a fifth biasing spring 18 and a sixth biasing spring 19 are added as auxiliary means in addition to the third biasing spring 16 and the fourth biasing spring 17. In the present embodiment, the fifth biasing spring 18 is a torsion spring, and the sixth biasing spring 19 is a coil spring.

第5付勢バネ18は、偏心部材32と第1連結部材45とを連結する第1ピン40を介して偏心部材32を上記一方の方向(図12における時計回り)に回動させるように付勢する。コンロッド本体31は大径端部31aと小径端部31bとの間に第5付勢バネ支持部31dを有する。第5付勢バネ支持部31dは、円柱形状を有し、コンロッド6の厚さ方向に突出している。第5付勢バネ支持部31dの中心はコンロッド6の軸線Xよりも第2アーム32c側に位置する。第5付勢バネ18は、偏心部材32のスリーブ32aに巻かれ、一方の端部が第5付勢バネ支持部31dによって支持され、他方の端部が第1ピン40に当接する。   The fifth biasing spring 18 is applied to rotate the eccentric member 32 in the one direction (clockwise in FIG. 12) via the first pin 40 that connects the eccentric member 32 and the first connecting member 45. Rush. The connecting rod body 31 has a fifth urging spring support portion 31d between the large diameter end portion 31a and the small diameter end portion 31b. The fifth biasing spring support portion 31 d has a cylindrical shape and protrudes in the thickness direction of the connecting rod 6. The center of the fifth urging spring support portion 31 d is located on the second arm 32 c side with respect to the axis X of the connecting rod 6. The fifth biasing spring 18 is wound around the sleeve 32 a of the eccentric member 32, one end thereof is supported by the fifth biasing spring support portion 31 d, and the other end abuts on the first pin 40.

第5付勢バネ18は、低圧縮比状態から高圧縮比状態にわたって常に撓んだ状態となるように配置される。このため、第5付勢バネ18は、機械圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切替えられる間、偏心部材32を上記一方の方向(図12における時計回り)に回動させるように付勢し、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助することができる。このことによって、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性が改善される。   The fifth biasing spring 18 is disposed so as to be always bent from the low compression ratio state to the high compression ratio state. For this reason, the fifth biasing spring 18 biases the eccentric member 32 to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 12) while the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. In addition, it is possible to assist the raising of the piston 5 with respect to the connecting rod body 31. This improves the responsiveness when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio.

また、図12に示されるように、機械圧縮比が低圧縮比と高圧縮比との間で切替えられるとき、偏心部材32、ひいては第1ピン40が回動するため、第5付勢バネ18の撓み量が変化する。第5付勢バネ18の撓み量は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。このため、第5付勢バネ18の付勢力は低圧縮比状態で最大となり高圧縮比状態で最小となる。したがって、第5付勢バネ18は、コンロッド本体31に対してピストン5を上昇させるために必要な力が最大となるときに最大の付勢力を発生させることができ、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を効果的に補助することができる。   Also, as shown in FIG. 12, when the mechanical compression ratio is switched between the low compression ratio and the high compression ratio, the eccentric member 32, and hence the first pin 40, rotates, so that the fifth biasing spring 18 is rotated. The amount of deflection changes. The amount of deflection of the fifth biasing spring 18 is maximum in the low compression ratio state and minimum in the high compression ratio state. For this reason, the urging force of the fifth urging spring 18 is maximum in the low compression ratio state and is minimum in the high compression ratio state. Therefore, the fifth biasing spring 18 can generate the maximum biasing force when the force necessary to raise the piston 5 with respect to the connecting rod body 31 is maximized. It can effectively assist the rise.

第6付勢バネ19は、偏心部材32に連結された第2連結部材46を介して偏心部材32を上記一方の方向(図12における時計回り)に回動させるように付勢すると共に、ピストン5を上向きに付勢する。ピストン5はその内面に第6付勢バネ保持部5bを有する。第6付勢バネ保持部5bは第4付勢バネ保持部5aと同様の形状を有する。第6付勢バネ19は第6付勢バネ保持部5bに受容されて第2連結部材46のピストン5側の端部に当接する。   The sixth urging spring 19 urges the eccentric member 32 to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 12) via the second connecting member 46 connected to the eccentric member 32, and the piston Energize 5 upwards. The piston 5 has a sixth biasing spring holding portion 5b on its inner surface. The sixth biasing spring holding part 5b has the same shape as the fourth biasing spring holding part 5a. The sixth urging spring 19 is received by the sixth urging spring holding portion 5b and abuts on the end of the second connecting member 46 on the piston 5 side.

図12に示されるように、機械圧縮比が低圧縮比と高圧縮比との間で切替えられるとき、偏心部材32が回動し且つピストン5がコンロッド本体31に対して上下動するため、ピストン5と第2連結部材46の間の距離が変化する。この結果、第6付勢バネ19はピストン5と第2連結部材46との間で伸縮する。また、第6付勢バネ19自然長は、第6付勢バネ保持部5b(第6付勢バネ19を支持する部分)と第2連結部材46との間の長さよりも長い。このため、第6付勢バネ19は、機械圧縮比が低圧縮比から高圧縮比に切替えられる間、偏心部材32を上記一方の方向(図12における時計回り)に回動させるように付勢すると共にピストン5を上向きに付勢し、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助することができる。このことによって、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるときの応答性が改善される。   As shown in FIG. 12, when the mechanical compression ratio is switched between the low compression ratio and the high compression ratio, the eccentric member 32 rotates and the piston 5 moves up and down with respect to the connecting rod body 31. The distance between 5 and the second connecting member 46 changes. As a result, the sixth biasing spring 19 expands and contracts between the piston 5 and the second connecting member 46. In addition, the natural length of the sixth biasing spring 19 is longer than the length between the sixth biasing spring holding portion 5 b (the portion that supports the sixth biasing spring 19) and the second connecting member 46. Therefore, the sixth urging spring 19 urges the eccentric member 32 to rotate in the one direction (clockwise in FIG. 12) while the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio. At the same time, the piston 5 can be urged upward to assist the raising of the piston 5 relative to the connecting rod body 31. This improves the responsiveness when the mechanical compression ratio is switched from the low compression ratio to the high compression ratio.

一方、機械圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切替えるとき、すなわちコンロッド本体31に対してピストン5を下降させるときには、付勢バネ16、17、18、19による付勢力は抵抗力となる。しかしながら、機械圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切替えるときには、慣性力に加えて爆発力が偏心部材32に作用する。このため、付勢バネ16、17、18、19による抵抗力に関わらず、十分な応答性を確保することができる。   On the other hand, when the mechanical compression ratio is switched from the high compression ratio to the low compression ratio, that is, when the piston 5 is lowered with respect to the connecting rod body 31, the urging force by the urging springs 16, 17, 18, 19 becomes a resistance force. However, when the mechanical compression ratio is switched from the high compression ratio to the low compression ratio, an explosion force acts on the eccentric member 32 in addition to the inertial force. For this reason, sufficient responsiveness can be ensured irrespective of the resistance force by the biasing springs 16, 17, 18, and 19.

また、コンロッド本体31に対してピストン5を下降させるために必要な力は、ピストン5の下降の開始時、すなわち図6(A)に示される高圧縮比状態のときに最大となる。これは、このときに第1ピストン機構33の第1シリンダ33aと第1オイルシール33cとの間及び第2ピストン機構34の第2シリンダ34aと第2オイルシールとの間に静止摩擦力が発生するからである。上述したように、付勢バネ16、17、18、19の付勢力は高圧縮比状態で最小となる。したがって、付勢バネ16、17、18、19による抵抗力は、コンロッド本体31に対してピストン5を下降させるために必要な力が最大となるときに最小となる。このため、機械圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に切替えるときの応答性が付勢バネ16、17、18、19による抵抗力によって悪化することを抑制することができる。   Further, the force required to lower the piston 5 with respect to the connecting rod body 31 becomes maximum when the piston 5 starts to descend, that is, in the high compression ratio state shown in FIG. This is because static frictional force is generated between the first cylinder 33a of the first piston mechanism 33 and the first oil seal 33c and between the second cylinder 34a of the second piston mechanism 34 and the second oil seal. Because it does. As described above, the urging force of the urging springs 16, 17, 18, and 19 is minimized in the high compression ratio state. Therefore, the resistance force by the urging springs 16, 17, 18, 19 is minimized when the force necessary for lowering the piston 5 relative to the connecting rod body 31 is maximized. For this reason, it can suppress that the responsiveness at the time of switching a mechanical compression ratio from a high compression ratio to a low compression ratio by the resistance force by the urging | biasing springs 16, 17, 18, and 19 can be suppressed.

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、補助手段は、付勢バネ16、17、18、19のいずれか一つ又は付勢バネ16、17、18、19のいかなる組合せであってもよい。また、補助手段は、コンロッド本体31に対するピストン5の上昇を補助することができる付勢バネであれば、いかなる形状又は配置であってもよい。また、ピストン機構の数は一つであってもよい。   The preferred embodiments according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. For example, the auxiliary means may be any one of the urging springs 16, 17, 18, 19 or any combination of the urging springs 16, 17, 18, 19. Further, the auxiliary means may have any shape or arrangement as long as it is an urging spring that can assist the raising of the piston 5 with respect to the connecting rod body 31. The number of piston mechanisms may be one.

1 内燃機関
5 ピストン
6 コンロッド
15 シリンダ
16 第3付勢バネ
17 第4付勢バネ
18 第5付勢バネ
19 第6付勢バネ
21 ピストンピン
22 クランクピン
31 コンロッド本体
32 偏心部材
33 第1ピストン機構
34 第2ピストン機構
35 流れ方向切換機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 5 Piston 6 Connecting rod 15 Cylinder 16 3rd biasing spring 17 4th biasing spring 18 5th biasing spring 19 6th biasing spring 21 Piston pin 22 Crankpin 31 Connecting rod main body 32 Eccentric member 33 1st piston mechanism 34 Second piston mechanism 35 Flow direction switching mechanism

Claims (1)

機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、
シリンダと、該シリンダ内で往復動するピストンと、ピストンピンを介して前記ピストンに連結されたコンロッドとを具備し、
前記コンロッドが、
クランクピンを受容するクランク受容開口が設けられた大径端部と、該大径端部の反対側の前記ピストン側に位置する小径端部とを有するコンロッド本体と、
前記ピストンピンを受容するピストンピン受容開口を有すると共に前記小径端部に回動可能に取り付けられた偏心部材とを具備し、
前記偏心部材は、前記ピストンピン受容開口の軸線が当該偏心部材の回動軸線から偏心するように構成されると共に、前記ピストンの往復動によって前記ピストンピンに作用する上向きの慣性力によって一方の方向へ回動することで前記ピストンを前記コンロッド本体に対して上昇させ、且つ、前記ピストンの往復動によって前記ピストンピンに作用する下向きの慣性力と、混合気の燃焼によって前記ピストンピンに作用する下向きの爆発力とによって他方の方向へ回動することで前記ピストンを前記コンロッド本体に対して下降させるように構成され、
当該可変圧縮比内燃機関は、さらに、前記コンロッド本体に対する前記ピストンの上昇を補助する付勢バネを具備する、可変圧縮比内燃機関。
A variable compression ratio internal combustion engine capable of changing a mechanical compression ratio,
A cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, and a connecting rod connected to the piston via a piston pin;
The connecting rod is
A connecting rod body having a large-diameter end portion provided with a crank receiving opening for receiving a crankpin, and a small-diameter end portion located on the piston side opposite to the large-diameter end portion;
An eccentric member having a piston pin receiving opening for receiving the piston pin and pivotally attached to the small diameter end,
The eccentric member is configured such that an axis of the piston pin receiving opening is eccentric from a rotation axis of the eccentric member, and one direction is generated by an upward inertia force acting on the piston pin by the reciprocation of the piston. The piston is lifted with respect to the connecting rod body by rotating to the downward direction, and the downward inertia force acting on the piston pin by the reciprocating motion of the piston and the downward force acting on the piston pin by combustion of the air-fuel mixture The piston is lowered with respect to the connecting rod body by rotating in the other direction by the explosion force of
The variable compression ratio internal combustion engine is further provided with a biasing spring that assists the raising of the piston with respect to the connecting rod body.
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