JP2016200024A - 可変圧縮比内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】可変圧縮比内燃機関は、シリンダと、ピストン５と、コンロッドとを具備し、コンロッドは、大径端部及び小径端部を有するコンロッド本体３１と、偏心部材とを具備し、偏心部材は、ピストンピン２１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５をコンロッド本体３１に対して上昇させ、且つ、下向きの慣性力及び爆発力によって他方の方向へ回動することでピストン５をコンロッド本体３１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、偏心部材を上記一方の方向へ回動させているときにも、液体供給装置１７から液体リザーバ５ｂに液体を供給するように構成される。
【選択図】図１１

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。

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。

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。

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、斯かる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。

特開２０１１−１９６５４９号公報 特開２０１１−２５６８１２号公報

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。

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。

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と共に液体リザーバが形成されたピストンと、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、液体リザーバに液体を供給する液体供給装置とを具備し、コンロッドは、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、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、偏心部材を一方の方向へ回動させるとき、液体供給装置から液体リザーバに液体を供給するように構成された、可変圧縮比内燃機関が提供される。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 図１１は、第１実施形態における、ピストンに液体を供給するための構成を概略的に示す断面正面図である。 図１２は、第２実施形態における、ピストンに液体を供給するための構成を概略的に示す断面正面図である。

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。

＜第１実施形態＞
最初に、図１〜図１１を参照して本発明の第１実施形態について説明する。

＜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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ピンによって第１連結部材４５に回転可能に連結される。

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。

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。

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ピンによって第２連結部材４６に回転可能に連結される。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜機械圧縮比切替時の応答性の問題点＞
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。

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。

＜応答性改善手段＞
そこで、本実施形態では、内燃機関１は、以下に詳細に説明するように、機械圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に切替えるとき、すなわち偏心部材３２を上記一方の方向（図６における時計回り）へ回動させるとき、ピストンピン２１に作用する上向きの慣性力を増大させることで偏心部材３２の回動を補助すべく、ピストン５に液体を供給するように構成される。

図１１は、第１実施形態における、ピストン５に液体を供給するための構成を概略的に示す断面正面図である。本実施形態では、図３及び図１１に示されるように、ピストン５のピストンヘッド部５ａに液体リザーバ５ｂが形成される。液体リザーバ５ｂは、中空であり、ピストン５の周方向全周に亘って延在する。また、図１１に示されるように、ピストン５には、液体リザーバ５ｂ内の空気をピストン５の外部に排出可能なエア抜き穴５ｃが形成される。

本実施形態では、液体リザーバ５ｂに供給される液体は、クランクケース２内に設けられたオイルパン２ａに貯蔵されたオイルである。オイルパン２ａと液体リザーバ５ｂとの間には液体供給通路１６が設けられる。液体供給通路１６は、オイルパン２ａからクランクシャフト、コンロッド本体３１、偏心部材３２、ピストンピン２１等を通って液体リザーバ５ｂまで延在する。また、液体供給通路１６は、補充用油路５９等とは別個に形成され、図８に示されるように、コンロッド本体３１の軸線Ｘと垂直な平面において、流れ方向切換機構３５の二つの切替えピン６１、６２及び逆止弁６３から離間される。

上述したように、機械圧縮比が切替えられるときには、偏心部材３２が回動する。このため、機械圧縮比が切替えられるときには、偏心部材３２のスリーブ３２ａ内に形成された液体供給通路１６ａと、ピストンピン２１内に形成された液体供給通路１６ｂとの位置が、シリンダ１５の配列方向と垂直な平面（図３の断面）において移動する。そこで、本実施形態では、機械圧縮比の切替え中、すなわち偏心部材３２の回動中にも液体リザーバ５ｂにオイルを供給できるように、液体供給通路１６ａ、１６ｂは偏心部材３２の回動方向に広がりを有する。

内燃機関１は、液体リザーバ５ｂに液体を供給する液体供給装置１７を更に具備する。液体供給装置１７は例えばオイルポンプである。液体供給装置１７はオイルパン２ａとクランクシャフトとの間の液体供給通路１６上に配置される。内燃機関１は電子制御ユニット（ＥＣＵ）を具備し、液体供給装置１７の作動はＥＣＵによって制御される。液体供給装置１７は、コンロッド６等に潤滑油を供給するためのオイルポンプと同一であっても別個であってもよい。

また、液体供給装置１７よりも液体リザーバ５ｂ側の液体供給通路１６上、より具体的には、液体供給装置１７とクランクシャフトとの間の液体供給通路１６上には、液体供給弁１８が配置される。液体供給弁１８は、例えば、液体供給通路１６を開閉する二方電磁弁である。液体供給弁１８の開閉はＥＣＵによって制御される。液体供給装置１７の作動中に液体供給弁１８が開かれると、オイルがオイルパン２ａから液体リザーバ５ｂに供給される。一方、液体供給装置１７の作動の有無に関わらず、液体供給弁１８が閉じられると、オイルはオイルパン２ａから液体リザーバ５ｂに供給されない。したがって、液体供給弁１８の開閉を制御することによって液体リザーバ５ｂへのオイルの供給を制御することができる。

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、すなわち、偏心部材３２を上記一方の方向（図６における時計回り）へ回動させるときに液体供給弁１８が開かれる。液体供給装置１７が、コンロッド６等に潤滑油を供給するためのオイルポンプと別個である場合、このときに液体供給装置１７の作動が開始される。液体供給弁１８が開かれ且つ液体供給装置１７の作動が開始されると、オイルが液体リザーバ５ｂに供給される。図１１から分かるように、エア抜き穴５ｃの内径よりも液体供給通路１６の内径の方が大きい。このため、液体供給弁１８が開いている間、液体供給通路１６を通して液体リザーバ５ｂに供給されるオイルの量は、エア抜き穴５ｃを通して液体リザーバ５ｂから排出されるオイルの量よりも多い。したがって、液体供給弁１８を開いて液体リザーバ５ｂにオイルを供給することによって、液体リザーバ５ｂはオイルで充填される。この結果、ピストン５の質量が増加し、ひいてはピストン５の往復動によってピストンピン２１に作用する慣性力が増大する。したがって、偏心部材３２がより迅速に回動するようになり、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。

一方、ピストン５の質量が増加すると、ピストン５とシリンダ１５との間等のフリクションが増大し、燃費が悪化するおそれがある。そこで、本実施形態では、機械圧縮比の切替、すなわち偏心部材３２の回動が終了すると、液体供給弁１８が閉じられる。液体供給装置１７が、コンロッド６等に潤滑油を供給するためのオイルポンプと別個である場合、このときに液体供給装置１７の作動が停止される。液体供給弁１８が閉じられると、液体リザーバ５ｂに充填されたオイルがエア抜き穴５ｃを通って排出される。排出されたオイルはオイルパン２ａに戻される。この結果、機械圧縮比の切替後には、ピストン５の質量が、オイルが充填されていないときの質量に戻されるため、フリクションの増大による燃費の悪化が抑制される。

なお、機械圧縮比の切替が終了したか否かは、例えばギャップセンサ（図示せず）によって測定されたピストン５の頂面の高さに基づいて判定可能である。また、斯かる判定は、燃焼圧センサ（図示せず）によって測定された燃焼室７内の燃焼圧に基づいて実行されてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、図１２を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の内燃機関の構成及び制御は基本的に第１実施形態の内燃機関と同様であるため、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１２は、第２実施形態における、ピストン５に液体を供給するための構成を概略的に示す断面正面図である。第２実施形態では、液体供給弁１８’は三方電磁弁である。液体供給弁１８’はＥＣＵによって制御される。液体供給弁１８’は、液体リザーバ５ｂ側の第１液体供給通路１６ｃと、オイルパン２ａ側の第２液体供給通路１６ｄと、液体排出通路１９とに接続される。液体排出通路１９は液体供給弁１８’からオイルパン２ａまで延在する。

第２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、すなわち、偏心部材３２を上記一方の方向（図６における時計回り）へ回動させるときに、第１液体供給通路１６ｃと第２液体供給通路１６ｄとを連通させるように液体供給弁１８’が制御される。液体供給装置１７が、コンロッド６等に潤滑油を供給するためのオイルポンプと別個である場合、このときに液体供給装置１７の作動が開始される。液体供給弁１８’の斯かる制御が実行され且つ液体供給装置１７の作動が開始されると、オイルが液体リザーバ５ｂに供給され、液体リザーバ５ｂはオイルで充填される。この結果、ピストン５の質量が増加し、ひいてはピストン５の往復動によってピストンピン２１に作用する慣性力が増大する。したがって、偏心部材３２がより迅速に回動するようになり、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。

また、第２実施形態では、機械圧縮比の切替、すなわち偏心部材３２の回動が終了すると、第１液体供給通路１６ｃと液体排出通路１９とを連通させるように液体供給弁１８’が制御される。液体供給装置１７が、コンロッド６等に潤滑油を供給するためのオイルポンプと別個である場合、このときに液体供給装置１７の作動が停止される。液体供給弁１８’の斯かる制御が実行されると、液体リザーバ５ｂに充填されたオイルが第１液体供給通路１６ｃ及び液体排出通路１９を通って排出される。排出されたオイルはオイルパン２ａに戻される。この結果、機械圧縮比の切替後には、ピストン５の質量が、オイルが充填されていないときの質量に戻されるため、フリクションの増大による燃費の悪化が抑制される。

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、ピストン５の液体リザーバ５ｂに供給される液体は、オイルパン２ａに貯蔵されたオイルとは別個に用意されてもよい。この場合、ピストンピン２１に作用する慣性力をより増大すべく、オイルよりも重い液体をピストン５の液体リザーバ５ｂに供給することが好ましい。例えば、液体リザーバ５ｂに供給される液体として、オイルに鉄粉等を混入させた液体を用いてもよい。

また、内燃機関１は、偏心部材３２を上記一方の方向（図６における時計回り）へ回動させるときに加えて、偏心部材３２を上記他方の方向（図６における反時計回り）へ回動させるときにも、下向きの慣性力を増大させることで偏心部材３２の回動を補助すべく、液体供給装置１７から液体リザーバ５ｂに液体を供給するように構成されてもよい。このことによって、偏心部材３２がより迅速に回動するようになり、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も改善される。また、ピストン機構の数は一つであってもよい。

１ 内燃機関
５ ピストン
５ｂ 液体リザーバ
６ コンロッド
１５ シリンダ
１６ 液体供給通路
１７ 液体供給装置
１８、１８’ 液体供給弁
１９ 液体排出通路
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

Claims (1)

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と共に液体リザーバが形成されたピストンと、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、前記液体リザーバに液体を供給する液体供給装置とを具備し、
   前記コンロッドは、
   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、前記偏心部材を前記一方の方向へ回動させるとき、前記液体供給装置から前記液体リザーバに液体を供給するように構成された、可変圧縮比内燃機関。

Images