JP2017106344A - Variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent interference between a connecting rod body and an inner face of a cylinder by devising arrangement of a hydraulic cylinder when a central line of a crank shaft is made to be offset to a central line of the cylinder, in a variable compression ratio internal combustion engine comprising a variable length connecting rod provided with a hydraulic piston mechanism.SOLUTION: A variable compression ratio internal combustion engine 1 comprises a crank shaft 16, a cylinder 15, a piston 5 and a connecting rod 6. The connecting rod 6 comprises a connecting rod main body 31, an eccentric member 32, hydraulic cylinders 33a, 34a, and hydraulic pistons 33b, 34b. A central line of the crank shaft is offset in a first direction to a central line of the cylinder, and the hydraulic cylinders are disposed in such a way that a length in a width direction of the connecting rod main body when an axis of the connecting rod is in parallel with the central line of the cylinder, is longer in a second direction opposite to the first direction, in comparison with that in the first direction in a central region 311c of a rod portion 31c.SELECTED DRAWING: Figure 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。   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、２）。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長さを意味する。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 Documents 1 and 2). . Here, the effective length of the connecting rod means the length 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、２）。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 Documents 1 and 2). 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.

国際公開第２０１４／０１９６８３号International Publication No. 2014/019683 独国特許出願公開第１０２０１２１０７８６８号明細書German Patent Application Publication No. 10201210868

特許文献１、２に記載の可変長コンロッドでは、偏心部材には二つの油圧ピストン機構が連結されている。各油圧ピストン機構は、可変長コンロッドのコンロッド本体に形成された油圧シリンダと、油圧シリンダ内を摺動可能な油圧ピストンとを具備する。しかしながら、このような油圧ピストン機構をコンロッド本体に設けると、コンロッド本体のロッド部の幅が長くなってしまう。   In the variable-length connecting rods described in Patent Literatures 1 and 2, two hydraulic piston mechanisms are connected to the eccentric member. Each hydraulic piston mechanism includes a hydraulic cylinder formed in a connecting rod body of a variable-length connecting rod, and a hydraulic piston that can slide in the hydraulic cylinder. However, when such a hydraulic piston mechanism is provided in the connecting rod body, the width of the rod portion of the connecting rod body becomes long.

ところで、内燃機関の膨張行程を長くすること、膨張行程においてピストンからシリンダ内面に作用する側圧を減少させること等を目的として、クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせることが知られている。クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせると、ピストンがシリンダ内で摺動するとき、オフセット方向へのコンロッド本体の傾斜角度が大きくなる。このため、油圧ピストン機構が設けられた可変長コンロッドを備える可変圧縮比内燃機関において、クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせると、オフセット方向においてコンロッド本体がシリンダの内面と干渉する危険性が高まる。また、干渉を防止するためにシリンダの内径を大きくし又は油圧シリンダの外径を小さくすることは内燃機関の設計自由度を低下させる。   By the way, it is known that the center line of the crankshaft is offset with respect to the center line of the cylinder for the purpose of increasing the expansion stroke of the internal combustion engine and reducing the side pressure acting on the cylinder inner surface from the piston in the expansion stroke. It has been. If the center line of the crankshaft is offset with respect to the center line of the cylinder, the inclination angle of the connecting rod body in the offset direction increases when the piston slides in the cylinder. Therefore, in a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod provided with a hydraulic piston mechanism, if the center line of the crankshaft is offset with respect to the center line of the cylinder, the connecting rod body interferes with the inner surface of the cylinder in the offset direction. The risk of doing it increases. Further, increasing the inner diameter of the cylinder or reducing the outer diameter of the hydraulic cylinder in order to prevent interference reduces the design freedom of the internal combustion engine.

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、油圧ピストン機構が設けられた可変長コンロッドを備える可変圧縮比内燃機関において、クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせる場合に油圧シリンダの配置を工夫することによりコンロッド本体とシリンダの内面との干渉を防止することにある。   Accordingly, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod provided with a hydraulic piston mechanism, in the case where the center line of the crankshaft is offset from the center line of the cylinder. It is to prevent interference between the connecting rod main body and the inner surface of the cylinder by devising the arrangement of the hydraulic cylinder.

上記課題を解決するために、第１の発明では、クランクシャフトと、シリンダと、該シリンダ内で摺動するピストンと、前記クランクシャフト及びピストンに連結されるコンロッドとを備え、前記コンロッドは、前記クランクシャフトの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、前記ピストン側に配置された小径端部と、前記大径端部と前記小径端部との間に延在するロッド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が設けられると共に、該ピストンピン受容開口の中心と前記クランク受容開口の中心との間の長さを変化させるよう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、前記ロッド部に形成された油圧シリンダと、前記油圧シリンダ内で摺動し且つ前記偏心部材と連動する油圧ピストンとを備える可変圧縮比内燃機関において、前記クランクシャフトの中心線が前記シリンダの中心線に対して第１方向にオフセットしており、前記油圧シリンダは、前記コンロッドの軸線が前記シリンダの中心線と平行であるときに前記ロッド部の幅方向の長さが該ロッド部の中央領域において前記第１方向よりも該第１方向とは反対の第２方向において長くなるように配置されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関が提供される。   In order to solve the above-described problem, in the first invention, the crankshaft, a cylinder, a piston sliding in the cylinder, and a connecting rod connected to the crankshaft and the piston are provided, A large-diameter end portion provided with a crank receiving opening for receiving a crankpin of the crankshaft, a small-diameter end portion disposed on the piston side, and extending between the large-diameter end portion and the small-diameter end portion. A connecting rod body having a rod portion and a piston pin receiving opening for receiving the piston pin are provided, and the small diameter is changed so as to change a length between the center of the piston pin receiving opening and the center of the crank receiving opening. An eccentric member rotatably attached to an end, a hydraulic cylinder formed on the rod, and slides in the hydraulic cylinder and the eccentric In a variable compression ratio internal combustion engine comprising a hydraulic piston interlocking with a material, a centerline of the crankshaft is offset in a first direction with respect to a centerline of the cylinder, and the hydraulic cylinder has an axis of the connecting rod The length in the width direction of the rod portion is longer in the second direction opposite to the first direction than in the first direction in the central region of the rod portion when parallel to the center line of the cylinder. A variable compression ratio internal combustion engine is provided, characterized in that it is arranged.

本発明によれば、油圧ピストン機構が設けられた可変長コンロッドを備える可変圧縮比内燃機関において、クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせる場合に油圧シリンダの配置を工夫することによりコンロッド本体とシリンダの内面との干渉を防止することができる。   According to the present invention, in a variable compression ratio internal combustion engine having a variable length connecting rod provided with a hydraulic piston mechanism, the arrangement of the hydraulic cylinder is devised when the center line of the crankshaft is offset from the center line of the cylinder. Thus, interference between the connecting rod body and the inner surface of the cylinder can be prevented.

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である。FIG. 1 is a schematic side sectional view of a variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention. 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を概略的に示す側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view schematically showing a variable length connecting rod 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を概略的に示す側面断面図である。FIG. 6 is a side sectional view schematically showing a variable length connecting rod 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側面断面図である。FIG. 7 is a side cross-sectional view of the connecting rod in which a region where the flow direction switching mechanism is provided is enlarged. 図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線及びＩＸ−ＩＸ線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、クランクシャフトの中心線がシリンダの中心線からオフセットされている内燃機関の一部を概略的に示す側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view schematically showing a part of the internal combustion engine in which the centerline of the crankshaft is offset from the centerline of the cylinder. 図１２は、クランクシャフトの中心線がシリンダの中心線からオフセットされている内燃機関の一部を概略的に示す側面断面図である。FIG. 12 is a side sectional view schematically showing a part of the internal combustion engine in which the centerline of the crankshaft is offset from the centerline of the cylinder.

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.

＜内燃機関＞
図１は、本発明に係る内燃機関の概略的な側面断面図を示す。本実施形態では、内燃機関１は機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関である。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及びクランクシャフト１６を備える。シリンダブロック３はシリンダ１５を画定する。ピストン５はシリンダ１５内で摺動する。また、内燃機関１は、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とを更に備える。 <Internal combustion engine>
FIG. 1 shows a schematic side sectional view of an internal combustion engine according to the present invention. In the present embodiment, the internal combustion engine 1 is a variable compression ratio internal combustion engine capable of changing the mechanical compression ratio. 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, an exhaust port 14, and a crankshaft 16 are provided. The cylinder block 3 defines a cylinder 15. The piston 5 slides in the cylinder 15. The internal combustion engine 1 includes a variable valve timing mechanism A that can control the opening timing and closing timing of the intake valve 9, and a variable valve timing mechanism B that can control the opening timing and closing timing of the exhaust valve 12. Is further provided.

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１６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の軸線とクランクピン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 16 at the large diameter end portion thereof. As will be described later, the variable length connecting rod 6 can change the distance between the axis of the piston pin 21 and 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を概略的に示す側面断面図である。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油圧ピストン機構３３及び第２油圧ピストン機構３４と、これら両油圧ピストン機構３３、３４への油の流れの切換を行う流れ方向切換機構３５とを備える。 <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 side sectional 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 hydraulic piston mechanism provided in the connecting rod body 31. 33 and a second hydraulic piston mechanism 34, and a flow direction switching mechanism 35 for switching the flow of oil to both the hydraulic 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、クランクシャフト１６のクランクピン２２を受容するクランク受容開口４１が設けられた大径端部３１ａと、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が設けられた小径端部３１ｂと、大径端部３１ａと小径端部３１ｂとの間に延在するロッド部３１ｃとを有する。小径端部３１ｂは、ピストン５側に配置され、大径端部３１ａの反対側に位置する。図３に示すように、ロッド部３１ｃは、小径端部３１ｂ側、すなわちピストン５側の小径端部側領域３１１ｃと、大径端部３１ａ側、すなわちクランクシャフト１６側の大径端部側領域３１２ｃと、小径端部側領域３１１ｃと大径端部側領域３１２ｃとの間の中央領域３１３ｃとを有する。   First, the connecting rod body 31 will be described. The connecting rod body 31 has a large-diameter end 31a provided with a crank receiving opening 41 for receiving the crank pin 22 of the crankshaft 16, and a small-diameter end provided with a sleeve receiving opening 42 for receiving a sleeve of an eccentric member 32 described later. And a rod portion 31c extending between the large-diameter end portion 31a and the small-diameter end portion 31b. The small diameter end portion 31b is disposed on the piston 5 side and is located on the opposite side of the large diameter end portion 31a. As shown in FIG. 3, the rod portion 31 c includes a small diameter end portion 31 b side, that is, a small diameter end portion region 311 c on the piston 5 side, and a large diameter end portion 31 a side, that is, a large diameter end portion region on the crankshaft 16 side. 312c and a central region 313c between the small diameter end portion region 311c and the large diameter end portion region 312c.

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６の長さをコンロッド６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６の長さをコンロッド６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 6 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 width of the connecting rod 6. In addition, the length of the connecting rod 6 in the direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41 is referred to as the thickness of the connecting rod 6.

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、油圧ピストン機構３３、３４が設けられている領域を除いて、大径端部３１ａと小径端部３１ｂとの間のロッド部３１ｃ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、油圧ピストン機構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 main body 31 is the rod portion 31c between the large-diameter end portion 31a and the small-diameter end portion 31b except for the region where the hydraulic piston mechanisms 33 and 34 are provided. The thinnest. 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 hydraulic 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。すなわち、偏心部材３２は、コンロッド６の有効長さを変化させるように、コンロッド本体３１の小径端部３１ｂに回動可能に取り付けられている。   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. That is, the eccentric member 32 is rotatably attached to the small diameter end portion 31 b of the connecting rod body 31 so as to change the effective length of the connecting rod 6.

次に、図３を参照して、第１油圧ピストン機構３３について説明する。第１油圧ピストン機構３３は、コンロッド本体３１のロッド部３１ｃに形成された第１油圧シリンダ３３ａと、第１油圧シリンダ３３ａ内で摺動する第１油圧ピストン３３ｂと、第１油圧シリンダ３３ａ内に供給される油をシールする第１オイルシール３３ｃとを有する。第１油圧シリンダ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油圧シリンダ３３ａは、小径端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向外側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延在する。また、第１油圧シリンダ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 hydraulic piston mechanism 33 will be described with reference to FIG. The first hydraulic piston mechanism 33 includes a first hydraulic cylinder 33a formed on the rod portion 31c of the connecting rod body 31, a first hydraulic piston 33b that slides within the first hydraulic cylinder 33a, and a first hydraulic cylinder 33a. A first oil seal 33c for sealing the supplied oil. Most or all of the first hydraulic cylinder 33 a is disposed on the first arm 32 b side with respect to the axis X of the connecting rod 6. Further, the first hydraulic cylinder 33a extends while being inclined at a certain angle with respect to the axis X so as to protrude outward in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small diameter end portion 31b. Further, the first hydraulic cylinder 33 a communicates with the flow direction switching mechanism 35 via the first piston communication oil passage 51.

第１油圧ピストン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油圧ピストン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。したがって、第１油圧ピストン３３ｂは偏心部材３２と連動する。第１オイルシール３３ｃは、リング形状を有し、第１油圧ピストン３３ｂの下端部の周囲に取り付けられる。   The first hydraulic piston 33 b is connected to the first arm 32 b of the eccentric member 32 by the first connecting member 45. The first hydraulic piston 33b is rotatably connected to the first connecting member 45 by a pin. As shown in FIG. 5, the first arm 32b is rotatably connected to the first connecting member 45 by a first pin at the end opposite to the side coupled to the sleeve 32a. Accordingly, the first hydraulic piston 33 b is interlocked with the eccentric member 32. The first oil seal 33c has a ring shape and is attached around the lower end of the first hydraulic piston 33b.

次に、第２油圧ピストン機構３４について説明する。第２油圧ピストン機構３４は、コンロッド本体３１のロッド部３１ｃに形成された第２油圧シリンダ３４ａと、第２油圧シリンダ３４ａ内で摺動する第２油圧ピストン３４ｂと、第２油圧シリンダ３４ａ内に供給される油をシールする第２オイルシール３４ｃとを有する。第２油圧シリンダ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油圧シリンダ３４ａは、小径端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向外側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延在する。また、第２油圧シリンダ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 hydraulic piston mechanism 34 will be described. The second hydraulic piston mechanism 34 includes a second hydraulic cylinder 34a formed on the rod portion 31c of the connecting rod body 31, a second hydraulic piston 34b that slides within the second hydraulic cylinder 34a, and a second hydraulic cylinder 34a. And a second oil seal 34c for sealing the supplied oil. Most or all of the second hydraulic cylinder 34 a is arranged on the second arm 32 c side with respect to the axis X of the connecting rod 6. The second hydraulic cylinder 34a extends while being inclined at a certain angle with respect to the axis X so as to protrude outward in the width direction of the connecting rod body 31 as it approaches the small diameter end portion 31b. Further, the second hydraulic cylinder 34 a communicates with the flow direction switching mechanism 35 via the second piston communication oil passage 52.

第２油圧ピストン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油圧ピストン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。したがって、第２油圧ピストン３４ｂは偏心部材３２と連動する。第２オイルシール３４ｃは、リング形状を有し、第２油圧ピストン３４ｂの下端部の周囲に取り付けられる。   The second hydraulic piston 34 b is connected to the second arm 32 c of the eccentric member 32 by the second connecting member 46. The second hydraulic piston 34b is rotatably connected to the second connecting member 46 by a pin. As shown in FIG. 5, the second arm 32c is rotatably connected to the second connecting member 46 by a second pin at the end opposite to the side connected to the sleeve 32a. Therefore, the second hydraulic piston 34 b is interlocked with the eccentric member 32. The second oil seal 34c has a ring shape and is attached around the lower end of the second hydraulic piston 34b.

＜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油圧ピストン機構３３及び第２油圧ピストン機構３４の動作について説明する。図６（Ａ）は、第１油圧ピストン機構３３の第１油圧シリンダ３３ａ内に油が供給され且つ第２油圧ピストン機構３４の第２油圧シリンダ３４ａ内には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油圧ピストン機構３３の第１油圧シリンダ３３ａ内には油が供給されておらず且つ第２油圧ピストン機構３４の第２油圧シリンダ３４ａ内には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 hydraulic piston mechanism 33, and the second hydraulic piston mechanism 34 thus configured will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a state where oil is supplied into the first hydraulic cylinder 33 a of the first hydraulic piston mechanism 33 and no oil is supplied into the second hydraulic cylinder 34 a of the second hydraulic piston mechanism 34. ing. On the other hand, FIG. 6B shows that no oil is supplied into the first hydraulic cylinder 33 a of the first hydraulic piston mechanism 33 and no oil is supplied into the second hydraulic cylinder 34 a of the second hydraulic piston mechanism 34. It shows the state being done.

ここで、後述するように、流れ方向切換機構３５は、第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを禁止し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの油の流れを許可する第一状態と、第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを許可し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの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 oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a, and the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a. A first state in which the flow is permitted, and a second state in which the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a is permitted and the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a is prohibited. It is possible to switch between states.

流れ方向切換機構３５が第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを禁止し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの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油圧シリンダ３３ａ内には油が供給され、第２油圧シリンダ３４ａから油が排出されることになる。このため、第１油圧ピストン３３ｂは上昇し、第１油圧ピストン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油圧ピストン３４ｂは下降し、第２油圧ピストン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が図中の矢印の方向に回動され、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油圧シリンダ３３ａ内に油が供給され、第２油圧シリンダ３４ａから油が排出されると、コンロッド６の有効長さが長くなる。   The flow direction switching mechanism 35 is in a first state that prohibits the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a and permits the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a. Then, as shown in FIG. 6A, oil is supplied into the first hydraulic cylinder 33a, and the oil is discharged from the second hydraulic cylinder 34a. For this reason, the first hydraulic piston 33b rises, and the first arm 32b of the eccentric member 32 connected to the first hydraulic piston 33b also rises. On the other hand, the second hydraulic piston 34b is lowered, and the second arm 32c connected to the second hydraulic piston 34b is also lowered. As a result, in the example shown in FIG. 6A, the eccentric member 32 is rotated in the direction of the arrow in the figure, 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 oil is supplied into the first hydraulic cylinder 33a and oil is discharged from the second hydraulic cylinder 34a, the effective length of the connecting rod 6 becomes longer.

一方、流れ方向切換機構３５が第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを許可し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの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油圧シリンダ３４ａ内には油が供給され、第１油圧シリンダ３３ａから油が排出されることになる。このため、第２油圧ピストン３４ｂは上昇し、第２油圧ピストン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油圧ピストン３３ｂは下降し、第１油圧ピストン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が図中の矢印の方向（図６（Ａ）の矢印とは反対方向）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油圧シリンダ３４ａ内に油が供給され、第１油圧シリンダ３３ａから油が排出されると、コンロッド６の有効長さが短くなる。   On the other hand, the second state in which the flow direction switching mechanism 35 permits the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a and prohibits the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a. In this case, as shown in FIG. 6B, oil is supplied into the second hydraulic cylinder 34a, and the oil is discharged from the first hydraulic cylinder 33a. For this reason, the second hydraulic piston 34b rises, and the second arm 32c of the eccentric member 32 connected to the second hydraulic piston 34b also rises. On the other hand, the first hydraulic piston 33b is lowered, and the first arm 32b connected to the first hydraulic piston 33b is also lowered. As a result, in the example shown in FIG. 6B, the eccentric member 32 is rotated in the direction of the arrow in the figure (the direction opposite to the arrow in FIG. 6A), and as a result, the piston pin receiving opening 32d. The position of goes down. 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 oil is supplied into the second hydraulic cylinder 34a and the oil is discharged from the first hydraulic 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油を供給することなく、第１油圧ピストン３３ｂ及び第２油圧ピストン３４ｂが図６（Ａ）に示した位置まで移動し、偏心部材３２が図６（Ａ）に示した位置まで回動する。内燃機関１のシリンダ１５内でのピストン５の往復動による上向きの慣性力がピストンピン２１に作用すると、第１油圧ピストン３３ｂが上昇すると共に、第２油圧ピストン３４ｂが下降する。このとき、第２油圧シリンダ３４ａから油が排出されると共に、第１油圧シリンダ３３ａ内に油が供給され、第１油圧ピストン３３ｂ及び第２油圧ピストン３４ｂが図６（Ａ）に示した位置まで移動する。この結果、偏心部材３２が一方の方向（図６（Ａ）中の矢印の方向）（以下、「高圧縮比方向」と称する）に図６（Ａ）に示した位置まで回動するため、コンロッド６の有効長さが長くなり、ピストン５がコンロッド本体３１に対して上昇する。一方、内燃機関１のシリンダ１５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、第１油圧ピストン３３ｂが下降しようとすると共に、偏心部材３２が他方の方向（図６（Ｂ）中の矢印の方向）（以下、「低圧縮比方向」と称する）に回動しようとする。しかしながら、流れ方向切換機構３５により第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れが禁止されているため、第１油圧シリンダ３３ａ内の油は流出せず、よって第１油圧ピストン３３ｂ及び偏心部材３２は移動しない。   Here, when the flow direction switching mechanism 35 is in the first state, the first hydraulic piston 33b and the second hydraulic piston 34b are basically positioned at the positions shown in FIG. 6A without supplying oil from the outside. The eccentric member 32 rotates to the position shown in FIG. When an upward inertia force due to the reciprocating motion of the piston 5 in the cylinder 15 of the internal combustion engine 1 acts on the piston pin 21, the first hydraulic piston 33b rises and the second hydraulic piston 34b falls. At this time, the oil is discharged from the second hydraulic cylinder 34a and the oil is supplied into the first hydraulic cylinder 33a, so that the first hydraulic piston 33b and the second hydraulic piston 34b are moved to the positions shown in FIG. Moving. As a result, the eccentric member 32 rotates to the position shown in FIG. 6A in one direction (the direction of the arrow in FIG. 6A) (hereinafter referred to as “high compression ratio direction”). 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 15 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 acts on the piston pin 21. Acts, the first hydraulic piston 33b tends to descend, and the eccentric member 32 rotates in the other direction (the direction of the arrow in FIG. 6B) (hereinafter referred to as the “low compression ratio direction”). Try to move. However, since the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a is prohibited by the flow direction switching mechanism 35, the oil in the first hydraulic cylinder 33a does not flow out, and thus the first hydraulic piston 33b. And the eccentric member 32 does not move.

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油を供給することなく、偏心部材３２が図６（Ｂ）に示した位置まで回動し、第１油圧ピストン３３ｂ及び第２油圧ピストン３４ｂが図６（Ｂ）に示した位置まで移動する。内燃機関１のシリンダ１５内でのピストン５の往復動による下向きの慣性力と、燃焼室７内での混合気の燃焼による下向きの爆発力とがピストンピン２１に作用すると、第１油圧ピストン３３ｂが下降すると共に、第２油圧ピストン３４ｂが上昇する。このとき、第１油圧シリンダ３３ａから油が排出されると共に、第２油圧シリンダ３４ａ内に油が供給され、第１油圧ピストン３３ｂ及び第２油圧ピストン３４ｂが図６（Ｂ）に示した位置まで移動する。この結果、偏心部材３２が低圧縮比方向に図６（Ｂ）に示した位置まで回動するため、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１５内でピストン５が往復動してピストンピン２１に上向きの慣性力が作用したときには、第２油圧ピストン３４ｂが下降しようとすると共に、偏心部材３２が高圧縮比方向に回動しようとする。しかしながら、流れ方向切換機構３５により第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの油の流れが禁止されているため、第２油圧シリンダ３４ａ内の油は流出せず、よって第２油圧ピストン３４ｂ及び偏心部材３２は移動しない。   On the other hand, even when the flow direction switching mechanism 35 is in the second state, the eccentric member 32 is basically rotated to the position shown in FIG. 6B without supplying oil from the outside. The hydraulic piston 33b and the second hydraulic piston 34b move to the positions shown in FIG. When the downward inertia force due to the reciprocating motion of the piston 5 in the cylinder 15 of the internal combustion engine 1 and the downward explosion force due to the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 7 act on the piston pin 21, the first hydraulic piston 33b. Is lowered and the second hydraulic piston 34b is raised. At this time, the oil is discharged from the first hydraulic cylinder 33a and the oil is supplied into the second hydraulic cylinder 34a, so that the first hydraulic piston 33b and the second hydraulic piston 34b reach the positions shown in FIG. 6B. Moving. As a result, the eccentric member 32 rotates to the position shown in FIG. 6B in the low compression ratio direction, so that 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 15 of the internal combustion engine 1 and an upward inertial force is applied to the piston pin 21, the second hydraulic piston 34b attempts to descend and the eccentric member 32 moves in the high compression ratio direction. Try to turn to. However, since the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a is prohibited by the flow direction switching mechanism 35, the oil in the second hydraulic cylinder 34a does not flow out, and thus the second hydraulic piston 34b. And the eccentric member 32 does not move.

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及び図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側面断面図である。図８（Ａ）は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線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線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油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを禁止し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの油の流れを許可する第一状態と、第１油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを許可し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの油の流れを禁止する第二状態との間で切り換えられる。 <Configuration of flow direction switching mechanism>
Next, the configuration of the flow direction switching mechanism 35 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a side cross-sectional view of the connecting rod in which a region where the flow direction switching mechanism 35 is provided is enlarged. 8A is a cross-sectional view of the connecting rod along the line VIII-VIII in FIG. 7, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the connecting rod along the line IX-IX in FIG. As described above, the flow direction switching mechanism 35 prohibits the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a and permits the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a. And a second state in which the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a is permitted and the flow of oil from the second hydraulic cylinder 34a to the first hydraulic cylinder 33a is prohibited. Can be switched between.

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油圧シリンダ３３ａ及び第２油圧シリンダ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 hydraulic cylinder 33 a and the second hydraulic 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、６５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 can slide in the pin accommodating spaces 64 and 65 in the direction in which the pin accommodating spaces 64 and 65 extend. 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。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と、第１付勢バネ６７を支持する第１支持部材７６とが収容されている。第１支持部材７６は、例えばＣリング、Ｅリング等のスナップリングであり、第１ピン収容空間６４に形成された円周溝に配置される。第１切換ピン６１は第１付勢バネ６７によってクランク受容開口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. The 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. The first pin accommodating space 64 accommodates a first urging spring 67 and a first support member 76 that supports the first urging spring 67. The first support member 76 is a snap ring such as a C ring or an E ring, and is disposed in a circumferential groove formed in the first pin accommodation space 64. The first switching pin 61 is urged by a first urging spring 67 in a direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41. 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。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と、第２付勢バネ６８を支持する第２支持部材７７とが収容されている。第２支持部材７７は、例えばＣリング、Ｅリング等のスナップリングであり、第２ピン収容空間６５に形成された円周溝に配置される。第２切換ピン６２は第２付勢バネ６８によってクランク受容開口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. The 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. The second pin accommodating space 65 accommodates a second urging spring 68 and a second support member 77 that supports the second urging spring 68. The second support member 77 is a snap ring such as a C ring or an E ring, and is disposed in a circumferential groove formed in the second pin housing space 65. The second switching pin 62 is biased by a second biasing spring 68 in a direction parallel to the central axis of the crank receiving opening 41. 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が延びる方向に摺動可能である。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。   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 slide 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. 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油圧シリンダ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油圧シリンダ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 hydraulic 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 hydraulic 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を介してコンロッド６の外部の油供給装置に連通される。   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 oil supply device outside the connecting rod 6 through an oil passage formed in the crank pin 22.

したがって、油供給装置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、油供給装置から所定圧以上の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 hydraulic pressure is not supplied from the oil supply device, 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 in FIG. 5B, the pin housing spaces 64 and 65 are located on the closed end side. On the other hand, when a hydraulic pressure higher than a predetermined pressure is supplied from the oil supply device, the first switching pin 61 and the second switching pin 62 resist the biasing by the first biasing spring 67 and the second biasing spring 68, respectively. And are located on the open end sides in the pin receiving 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を介して油供給装置に連通される。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油供給装置に連通している。   Further, a refilling oil passage 59 is formed in the connecting rod body 31 for replenishing 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 the oil supply device through the through hole 71a. Therefore, the primary side of the check valve 63 communicates with the oil supply device at all times or regularly according to the rotation of the crankshaft by the supplementary oil passage 59.

＜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、油供給装置７５から切換ピン６１、６２に所定圧以上の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、油供給装置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供給装置７５、並びに補充用油路５９に油を供給する油供給装置７５は別々に描かれているが、本実施形態では同一の油供給装置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 a hydraulic pressure equal to or higher than a predetermined pressure is supplied from the oil supply device 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 no hydraulic pressure is supplied from the oil supply device 75 to the switching pins 61 and 62. 9 and 10, the oil supply device 75 that supplies hydraulic pressure to the first switching pin 61 and the second switching pin 62 and the oil supply device 75 that supplies oil to the supplementary oil passage 59 are depicted separately. However, in this embodiment, hydraulic pressure is supplied from the same oil supply device.

図９に示したように、油供給装置７５から所定圧以上の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油圧シリンダ３３ａが逆止弁６３の二次側に接続され、第２油圧シリンダ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 higher than a predetermined pressure is supplied from the oil supply device 75, the switching pins 61 and 62 move against the biasing by the biasing springs 67 and 68, respectively. Located in one position. 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 hydraulic cylinder 33 a is connected to the secondary side of the check valve 63, and the second hydraulic 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へは油が流れるが、その逆には油が流れない。   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. It is configured to allow oil flow to the side but not vice versa. Therefore, in the state shown in FIG. 9, oil flows from the fourth space communication oil passage 56 to the first space communication oil passage 53, but vice versa.

この結果、図９に示した状態では、第２油圧シリンダ３４ａ内の油は、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油圧シリンダ３３ａに供給されることができる。しかしながら、第１油圧シリンダ３３ａ内の油は、第２油圧シリンダ３４ａに供給されることができない。したがって、油供給装置７５から所定圧以上の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油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを禁止し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの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油圧ピストン３３ｂが上昇し、第２油圧ピストン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 oil in the second hydraulic 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 hydraulic cylinder 33a through the oil passage in the order of the passage 51. However, the oil in the first hydraulic cylinder 33a cannot be supplied to the second hydraulic cylinder 34a. Therefore, when the hydraulic pressure exceeding the predetermined pressure is supplied from the oil supply device 75, the flow direction switching mechanism 35 prohibits the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a and the second hydraulic cylinder. It can be said that it is in the 1st state which permits the flow of oil from 34a to the 1st hydraulic cylinder 33a. As a result, as described above, the first hydraulic piston 33b is raised and the second hydraulic 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、油供給装置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油圧ピストン機構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油圧ピストン機構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油圧シリンダ３３ａが逆止弁６３の一次側に接続され、第２油圧シリンダ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 oil supply device 75, the switching pins 61 and 62 are located at the second positions biased by the biasing springs 67 and 68, respectively. As a result, the first piston communication oil passage 51 and the second space communication oil passage 54 communicating with the first hydraulic piston mechanism 33 are communicated with each other by the communication passage 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 hydraulic piston mechanism 34 are communicated by the communication passage 62 c of the second switching pin 62. Therefore, the first hydraulic cylinder 33 a is connected to the primary side of the check valve 63, and the second hydraulic 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油圧シリンダ３３ａ内の油は、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油圧シリンダ３４ａに供給されることができる。しかしながら、第２油圧シリンダ３４ａ内の油は、第１油圧シリンダ３３ａに供給されることができない。したがって、油供給装置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油圧シリンダ３３ａから第２油圧シリンダ３４ａへの油の流れを許可し且つ第２油圧シリンダ３４ａから第１油圧シリンダ３３ａへの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油圧ピストン３４ｂが上昇し、第１油圧ピストン３３ｂが下降するため、コンロッド６の有効長さが図６（Ｂ）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 oil in the first hydraulic cylinder 33 a flows into 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 hydraulic cylinder 34a through the oil passage. However, the oil in the second hydraulic cylinder 34a cannot be supplied to the first hydraulic cylinder 33a. Therefore, when the hydraulic pressure is not supplied from the oil supply device 75, the flow direction switching mechanism 35 permits the flow of oil from the first hydraulic cylinder 33a to the second hydraulic cylinder 34a and from the second hydraulic cylinder 34a to the first. It can be said that it is in the 2nd state which prohibits the flow of the oil to the hydraulic cylinder 33a. As a result, as described above, since the second hydraulic piston 34b is raised and the first hydraulic piston 33b is lowered, the effective length of the connecting rod 6 is shortened as indicated by L2 in FIG. 6B.

また、本実施形態では、上述したように、油は第１油圧ピストン機構３３の第１油圧シリンダ３３ａと第２油圧ピストン機構３４の第２油圧シリンダ３４ａとの間を行き来する。このため、基本的には、第１油圧ピストン機構３３、第２油圧ピストン機構３４及び流れ方向切換機構３５の外部から油を供給する必要はない。しかしながら、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 oil moves back and forth between the first hydraulic cylinder 33a of the first hydraulic piston mechanism 33 and the second hydraulic cylinder 34a of the second hydraulic piston mechanism 34. For this reason, basically, it is not necessary to supply oil from outside the first hydraulic piston mechanism 33, the second hydraulic piston mechanism 34, and the flow direction switching mechanism 35. However, there is a possibility that oil leaks to the outside from the oil seals 33c, 34c, etc. provided in these mechanisms 33, 34, 35, and it is necessary to replenish from the outside when such oil leakage occurs. become.

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油供給装置７５に連通する。したがって、油が油圧ピストン機構３３、３４、流れ方向切換機構３５等から漏れた場合であっても、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 oil supply device 75 constantly or periodically. Therefore, even when oil leaks from the hydraulic piston mechanisms 33 and 34, the flow direction switching mechanism 35, etc., the oil can be replenished.

＜クランクシャフトの中心線とシリンダの中心線とのオフセット＞
ところで、内燃機関の膨張行程を長くすること、膨張行程においてピストンからシリンダ内面に作用する側圧を減少させること等を目的として、クランクシャフトの中心線をシリンダの中心線に対してオフセットさせることが知られている。図１１及び図１２は、クランクシャフト１６の中心線ＳＸがシリンダ１５の中心線ＣＸからオフセットされている内燃機関１の一部を概略的に示す側面断面図である。図１１及び図１２に示した内燃機関１では、コンロッド６の幅方向において、クランクシャフト１６の中心線ＳＸがシリンダ１５の中心線ＣＸから第１方向（図１１及び図１２における右側）に距離Ａだけオフセットしている。なお、図１１及び図１２には、参考のために、シリンダ１５内でのピストン５の往復動に伴ってクランクシャフト１６の中心線ＳＸ回りに回転するクランクピン２２の回転方向及び回転の軌跡が矢印及び破線によってそれぞれ示されている。 <Offset between the centerline of the crankshaft and the centerline of the cylinder>
By the way, it is known that the center line of the crankshaft is offset with respect to the center line of the cylinder for the purpose of increasing the expansion stroke of the internal combustion engine and reducing the side pressure acting on the cylinder inner surface from the piston in the expansion stroke. It has been. FIGS. 11 and 12 are side cross-sectional views schematically showing a part of the internal combustion engine 1 in which the center line SX of the crankshaft 16 is offset from the center line CX of the cylinder 15. In the internal combustion engine 1 shown in FIGS. 11 and 12, in the width direction of the connecting rod 6, the center line SX of the crankshaft 16 is a distance A from the center line CX of the cylinder 15 in the first direction (right side in FIGS. 11 and 12). Is just offset. 11 and 12, for reference, the rotation direction and the locus of rotation of the crank pin 22 that rotates around the center line SX of the crankshaft 16 as the piston 5 reciprocates in the cylinder 15 are shown. Indicated by arrows and broken lines, respectively.

図１１に示したピストン５の位置では、コンロッド６の軸線Ｘはシリンダ１５の中心線ＣＸと平行である。このため、コンロッド本体３１とシリンダ１５の内面との間には大きなクリアランスがある。一方、図１２に示したピストン５の位置では、コンロッド６の軸線Ｘはシリンダ１５の中心線ＣＸに対して大きく傾斜している。この結果、図１２に示されるように、コンロッド本体３１はシリンダ１５のクランクシャフト１６側の内面に接近する。図１２からわかるように、コンロッド本体３１の傾斜方向は上記第１方向（クランクシャフト１６の中心線ＳＸのオフセット方向）と等しく、傾斜角度はオフセット量に比例して大きくなる。したがって、クランクシャフトの中心線がシリンダの中心線からオフセットされている内燃機関では、コンロッド本体、特にロッド部の中央領域がオフセット方向においてシリンダのクランクシャフト側の内面と干渉する危険性が高まる。一方、オフセット方向とは反対側のロッド部並びにオフセット方向のロッド部の小径端部側領域及び大径端部側領域はシリンダの内面と干渉する危険性が比較的低い。   In the position of the piston 5 shown in FIG. 11, the axis X of the connecting rod 6 is parallel to the center line CX of the cylinder 15. For this reason, there is a large clearance between the connecting rod body 31 and the inner surface of the cylinder 15. On the other hand, at the position of the piston 5 shown in FIG. 12, the axis X of the connecting rod 6 is greatly inclined with respect to the center line CX of the cylinder 15. As a result, the connecting rod body 31 approaches the inner surface of the cylinder 15 on the crankshaft 16 side, as shown in FIG. As can be seen from FIG. 12, the inclination direction of the connecting rod body 31 is equal to the first direction (the offset direction of the center line SX of the crankshaft 16), and the inclination angle increases in proportion to the offset amount. Therefore, in an internal combustion engine in which the centerline of the crankshaft is offset from the centerline of the cylinder, there is an increased risk that the connecting rod body, particularly the central region of the rod portion, interferes with the inner surface of the cylinder on the crankshaft side in the offset direction. On the other hand, the rod portion opposite to the offset direction and the small diameter end portion side region and the large diameter end portion side region of the rod portion in the offset direction have a relatively low risk of interference with the inner surface of the cylinder.

そこで、本実施形態の内燃機関１では、油圧シリンダ３３ａ、３４ａの配置を工夫することによってコンロッド本体３１とシリンダ１５の内面との干渉を防止している。具体的には、油圧シリンダ３３ａは、クランクシャフト１６の中心線ＳＸがシリンダ１５の中心線ＣＸに対して第１方向にオフセットしている場合に、コンロッド６の軸線Ｘがシリンダ１５の中心線ＣＸと平行であるとき、コンロッド本体３１のロッド部３１ｃの幅方向の長さがロッド部３１ｃの中央領域３１３ｃにおいて第１方向よりも第１方向とは反対の第２方向において長くなるように配置される。   Therefore, in the internal combustion engine 1 of the present embodiment, interference between the connecting rod body 31 and the inner surface of the cylinder 15 is prevented by devising the arrangement of the hydraulic cylinders 33a and 34a. Specifically, when the center line SX of the crankshaft 16 is offset in the first direction with respect to the center line CX of the cylinder 15, the hydraulic cylinder 33 a is connected to the center line CX of the cylinder 15. Are arranged such that the length in the width direction of the rod portion 31c of the connecting rod body 31 is longer in the second direction opposite to the first direction than in the first direction in the central region 313c of the rod portion 31c. The

以下、より具体的な油圧シリンダ３３ａ、３４ａの配置について説明する。第１油圧シリンダ３３ａは、コンロッド６の軸線Ｘがシリンダ１５の中心線ＣＸと平行であるとき（図１１の状態、以下、「コンロッド６の直立状態」と称する）、コンロッド本体３１から上記第２方向に突出している。一方、第２油圧シリンダ３４ａは、コンロッド６の直立状態において、コンロッド本体３１から上記第１方向に突出している。このため、コンロッド６の直立状態においてロッド部３１ｃの幅方向の長さがロッド部３１ｃの中央領域３１３ｃにおいて上記第１方向よりも上記第２方向において長くなるように、第１油圧シリンダ３３ａはコンロッド６の軸線Ｘ方向において第２油圧シリンダ３４ａよりも大径端部３１ａ側に配置される。換言すれば、第２油圧シリンダ３４ａはコンロッド６の軸線Ｘ方向において第１油圧シリンダ３３ａよりも小径端部３１ｂ側に配置される。また、本実施形態の上記構成によれば、上記第１方向におけるロッド部３１ｃの幅方向の長さは小径端部側領域３１１ｃにおいて最大となる。一方、上記第２方向におけるロッド部３１ｃの幅方向の長さは中央領域３１３ｃにおいて最大となる。   Hereinafter, a more specific arrangement of the hydraulic cylinders 33a and 34a will be described. When the axis X of the connecting rod 6 is parallel to the center line CX of the cylinder 15 (the state shown in FIG. 11, hereinafter referred to as “the upright state of the connecting rod 6”), the first hydraulic cylinder 33 a Protrudes in the direction. On the other hand, the second hydraulic cylinder 34a protrudes from the connecting rod body 31 in the first direction when the connecting rod 6 is upright. For this reason, in the upright state of the connecting rod 6, the first hydraulic cylinder 33a is connected to the connecting rod so that the length in the width direction of the rod portion 31c is longer in the second direction than in the first direction in the central region 313c of the rod portion 31c. 6 in the direction of the axial line X 6 is arranged closer to the large-diameter end portion 31a than the second hydraulic cylinder 34a. In other words, the second hydraulic cylinder 34 a is disposed closer to the small diameter end portion 31 b than the first hydraulic cylinder 33 a in the axis X direction of the connecting rod 6. Further, according to the configuration of the present embodiment, the length in the width direction of the rod portion 31c in the first direction is maximized in the small diameter end portion region 311c. On the other hand, the length in the width direction of the rod portion 31c in the second direction is the maximum in the central region 313c.

本実施形態では、図１１に示されるように、油圧シリンダ３３ａ、３４ａの内径は互いにほぼ等しい。しかしながら、上記第２方向に突出するように配置された第１油圧シリンダ３３ａは、上記第１方向に突出するように配置された第２油圧シリンダ３４ａよりもシリンダ１５の内面と干渉する危険性が低い。このため、第１油圧シリンダ３３ａの内径を第２油圧シリンダ３４ａの内径よりも大きくしてもよい。このとき、以下に説明するように、偏心部材３２は、コンロッド６の直立状態において、ピストンピン受容開口３２ｄの軸線が偏心部材３２の回動軸線から上記第２方向に偏心するように構成されることが好ましい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the inner diameters of the hydraulic cylinders 33a and 34a are substantially equal to each other. However, the first hydraulic cylinder 33a arranged so as to protrude in the second direction is more likely to interfere with the inner surface of the cylinder 15 than the second hydraulic cylinder 34a arranged so as to protrude in the first direction. Low. For this reason, you may make the internal diameter of the 1st hydraulic cylinder 33a larger than the internal diameter of the 2nd hydraulic cylinder 34a. At this time, as will be described below, the eccentric member 32 is configured such that, in the upright state of the connecting rod 6, the axis of the piston pin receiving opening 32d is eccentric in the second direction from the rotation axis of the eccentric member 32. It is preferable.

上述したように、第１油圧シリンダ３３ａに供給された油圧によって偏心部材３２の回動位置を保持している場合（図６（Ａ）の状態）、混合気の燃焼による下向きの爆発力が第１油圧ピストン３３ｂに作用する。ここで、第１油圧シリンダ３３ａに供給された油圧によって第１油圧ピストン３３ｂに作用する力は第１油圧シリンダ３３ａの断面積に比例する。このため、爆発力に抗して偏心部材３２の回動位置を保持するために、第１油圧シリンダ３３ａの内径をできるだけ大きくすることが好ましい。ピストンピン受容開口３２ｄの軸線が偏心部材３２の回動軸線から上記第２方向に偏心している場合、上記第２方向に突出している第１油圧シリンダ３３ａ内の第１油圧ピストン３３ｂに爆発力が作用する。第１油圧シリンダ３３ａは、クランクシャフト１６の中心線ＳＸのオフセット方向とは反対の方向に突出しているため、第２油圧シリンダ３４ａよりも大きな内径を有することができる。したがって、第１油圧シリンダ３３ａの内径を大きくすることによって、シリンダ１５の内面との干渉を防止しつつ、爆発力による偏心部材３２の誤作動を抑制することができる。   As described above, when the rotational position of the eccentric member 32 is held by the hydraulic pressure supplied to the first hydraulic cylinder 33a (the state of FIG. 6A), the downward explosion force due to the combustion of the air-fuel mixture is the first. 1 acts on the hydraulic piston 33b. Here, the force acting on the first hydraulic piston 33b by the hydraulic pressure supplied to the first hydraulic cylinder 33a is proportional to the cross-sectional area of the first hydraulic cylinder 33a. For this reason, it is preferable to increase the inner diameter of the first hydraulic cylinder 33a as much as possible in order to hold the rotational position of the eccentric member 32 against the explosion force. When the axis of the piston pin receiving opening 32d is eccentric in the second direction from the rotational axis of the eccentric member 32, explosive force is exerted on the first hydraulic piston 33b in the first hydraulic cylinder 33a protruding in the second direction. Works. Since the first hydraulic cylinder 33a protrudes in a direction opposite to the offset direction of the center line SX of the crankshaft 16, the first hydraulic cylinder 33a can have a larger inner diameter than the second hydraulic cylinder 34a. Accordingly, by increasing the inner diameter of the first hydraulic cylinder 33a, it is possible to prevent malfunction of the eccentric member 32 due to explosive force while preventing interference with the inner surface of the cylinder 15.

なお、クランクシャフト１６の中心線ＳＸがシリンダ１５の中心線ＣＸに対して上記第２方向にオフセットしているときには、第１油圧シリンダ３３ａ及び第２油圧シリンダ３４ａの配置が、上述した配置とは逆になる。具体的には、コンロッド６の軸線方向Ｘにおいて、上記第２方向に突出する第１油圧シリンダ３３ａが、上記第１方向に突出する第２油圧シリンダ３４ａよりも小径端部３１ｂ側に配置される。   When the center line SX of the crankshaft 16 is offset in the second direction with respect to the center line CX of the cylinder 15, the arrangement of the first hydraulic cylinder 33a and the second hydraulic cylinder 34a is the above-described arrangement. Vice versa. Specifically, in the axial direction X of the connecting rod 6, the first hydraulic cylinder 33a protruding in the second direction is arranged closer to the small diameter end portion 31b than the second hydraulic cylinder 34a protruding in the first direction. .

なお、本明細書において、ピストン５の上昇とは、ピストン５がシリンダヘッド４に近づくように移動することを意味し、ピストン５の下降とは、ピストン５がシリンダヘッド４から離れるように移動することを意味する。また、油圧ピストン３３ｂ、３４ｂの上昇とは、油圧ピストン３３ｂ、３４ｂがコンロッド本体３１の小径端部３１ｂに近づくように移動することを意味し、油圧ピストン３３ｂ、３４ｂの下降とは、油圧ピストン３３ｂ、３４ｂが小径端部３１ｂから離れるように移動することを意味する。   In this specification, the upward movement of the piston 5 means that the piston 5 moves so as to approach the cylinder head 4, and the downward movement of the piston 5 means that the piston 5 moves away from the cylinder head 4. Means that. Further, the rising of the hydraulic pistons 33b, 34b means that the hydraulic pistons 33b, 34b move so as to approach the small diameter end portion 31b of the connecting rod body 31, and the lowering of the hydraulic pistons 33b, 34b means that the hydraulic piston 33b. , 34b move away from the small diameter end 31b.

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、本発明は、一つのピストン機構が設けられた可変長コンロッドを備えた可変圧縮比内燃機関にも適用可能である。具体的には、一つのピストン機構が設けられた可変長コンロッドを備えた可変圧縮比内燃機関において、クランクシャフトの中心線がシリンダの中心線に対して第１方向にオフセットしている場合、油圧シリンダはコンロッドの直立状態において第１方向とは反対の第２方向にコンロッド本体から突出するように構成される。   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 present invention can be applied to a variable compression ratio internal combustion engine including a variable length connecting rod provided with one piston mechanism. Specifically, in a variable compression ratio internal combustion engine including a variable length connecting rod provided with one piston mechanism, when the center line of the crankshaft is offset in the first direction with respect to the center line of the cylinder, The cylinder is configured to protrude from the connecting rod body in a second direction opposite to the first direction in the upright state of the connecting rod.

１ 内燃機関
５ ピストン
６ コンロッド
１５ シリンダ
１６ クランクシャフト
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油圧ピストン機構
３３ａ 第１油圧シリンダ
３３ｂ 第１油圧ピストン
３４ 第２油圧ピストン機構
３４ａ 第２油圧シリンダ
３４ｂ 第２油圧ピストン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 5 Piston 6 Connecting rod 15 Cylinder 16 Crankshaft 21 Piston pin 22 Crank pin 31 Connecting rod main body 32 Eccentric member 33 1st hydraulic piston mechanism 33a 1st hydraulic cylinder 33b 1st hydraulic piston 34 2nd hydraulic piston mechanism 34a 2nd hydraulic pressure Cylinder 34b Second hydraulic piston

Claims (1)

クランクシャフトと、シリンダと、該シリンダ内で摺動するピストンと、前記クランクシャフト及びピストンに連結されるコンロッドとを備え、
前記コンロッドは、
前記クランクシャフトの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、前記ピストン側に配置された小径端部と、前記大径端部と前記小径端部との間に延在するロッド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が設けられると共に、該ピストンピン受容開口の中心と前記クランク受容開口の中心との間の長さを変化させるよう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、
前記ロッド部に形成された油圧シリンダと、
前記油圧シリンダ内で摺動し且つ前記偏心部材と連動する油圧ピストンとを備える可変圧縮比内燃機関において、
前記クランクシャフトの中心線が前記シリンダの中心線に対して第１方向にオフセットしており、
前記油圧シリンダは、前記コンロッドの軸線が前記シリンダの中心線と平行であるときに前記ロッド部の幅方向の長さが該ロッド部の中央領域において前記第１方向よりも該第１方向とは反対の第２方向において長くなるように配置されていることを特徴とする、可変圧縮比内燃機関。 A crankshaft, a cylinder, a piston sliding in the cylinder, and a connecting rod connected to the crankshaft and the piston;
The connecting rod is
A large-diameter end portion provided with a crank receiving opening for receiving a crankpin of the crankshaft, a small-diameter end portion disposed on the piston side, and extending between the large-diameter end portion and the small-diameter end portion A connecting rod body having a rod portion to perform,
A piston pin receiving opening for receiving the piston pin is provided, and is pivotally attached to the small diameter end so as to change a length between the center of the piston pin receiving opening and the center of the crank receiving opening. An eccentric member,
A hydraulic cylinder formed on the rod portion;
In a variable compression ratio internal combustion engine comprising a hydraulic piston that slides in the hydraulic cylinder and interlocks with the eccentric member,
A centerline of the crankshaft is offset in a first direction with respect to a centerline of the cylinder;
In the hydraulic cylinder, the length in the width direction of the rod portion when the axial line of the connecting rod is parallel to the center line of the cylinder is different from the first direction in the central region of the rod portion. A variable compression ratio internal combustion engine characterized by being arranged to be long in the opposite second direction.
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