JP2018112129A - Variable compression ratio mechanism - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable compression ratio mechanism which can improve workability when a connecting rod varies a compression ratio.SOLUTION: A connecting rod has a first connecting rod portion 11 and a second connecting rod portion 21 which are arranged in parallel with the same crank pin 7B and the same piston pin 8. The first connecting rod portion 11 is composed of a small end portion 12 and a first arm portion 13 coupled to the piston pin 8, and a first large end portion 14 and a first coupling pin 15 coupled to the crank pin 7B. The second connecting rod portion 21 is composed of a small end portion 22 and a second arm portion 23 coupled to the piston pin 8, and a second large end portion 24 and a second coupling pin 25 coupled to the crank pin 7B. A actuating mechanism is provided, which relatively rotates the first large end portion 14 and the second large end portion 24 about the crank pin 7B.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、可変圧縮比機構に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio mechanism.

従来から、内燃機関の圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構が知られている。この可変圧縮比機構としては、内燃機関で用いられる実効コネクティングロッド長を変化させ、コネクティングロッドが圧縮上死点にあるときの燃焼室の容積を機械的に変えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a variable compression ratio mechanism capable of changing the compression ratio of an internal combustion engine is known. As this variable compression ratio mechanism, one that changes the effective connecting rod length used in the internal combustion engine and mechanically changes the volume of the combustion chamber when the connecting rod is at compression top dead center (for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載される可変圧縮比機構は、コネクティングロッド本体の小径端ベアリングアイに、コネクティングロッド本体に対して回動可能な偏心レバーが設けられている。偏心レバーは、ピストンピンを受容する穴を有し、偏心レバーが偏心ロッドによって回動されると、クランクピンと偏心レバーの中心部までの実効コネクティングロッド長が変更される。   In the variable compression ratio mechanism described in Patent Document 1, an eccentric lever that is rotatable with respect to the connecting rod body is provided on the small-diameter end bearing eye of the connecting rod body. The eccentric lever has a hole for receiving the piston pin, and when the eccentric lever is rotated by the eccentric rod, the effective connecting rod length to the center of the crank pin and the eccentric lever is changed.

偏心ロッドは、偏心レバーと、コネクティングロッド本体の軸線方向の中央部とに連結されており、偏心ロッドは、コネクティングロッド本体に設けられた油圧チャンバに供給される油圧によって駆動される。   The eccentric rod is connected to an eccentric lever and a central portion in the axial direction of the connecting rod main body, and the eccentric rod is driven by hydraulic pressure supplied to a hydraulic chamber provided in the connecting rod main body.

特開2015−137768号公報JP2015-137768A

このような従来の可変圧縮比機構にあっては、偏心レバーが小径端ベアリングアイに設けられ、偏心ロッドが小径端ベアリングアイとコネクティングロッド本体の中央部とに連結されている。   In such a conventional variable compression ratio mechanism, the eccentric lever is provided in the small-diameter end bearing eye, and the eccentric rod is connected to the small-diameter end bearing eye and the central portion of the connecting rod body.

このため、クランクシャフトの回転によってコネクティングロッドがピストンと共に往復運動するときの慣性質量(往復運動する小径端ベアリングアイ、アーム部、偏心レバー、偏心ロッドによる質量、)が増大してしまう。このため、圧縮比を変更するために偏心レバーを作動するときの作動性が悪化してしまう。   For this reason, the inertial mass (the mass due to the reciprocating small-diameter end bearing eye, arm portion, eccentric lever, and eccentric rod) increases when the connecting rod reciprocates with the piston due to rotation of the crankshaft. For this reason, the operability when operating the eccentric lever to change the compression ratio is deteriorated.

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、コネクティングロッドが往復運動する際の慣性質量を低減することができ、圧縮比を可変するときの作動性を向上できる可変圧縮比機構を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and can reduce the inertial mass when the connecting rod reciprocates, and can improve the operability when changing the compression ratio. The object is to provide a compression ratio mechanism.

本発明は、内燃機関のシリンダ内を往復運動するピストンのピストンピンと回転運動を行うクランクシャフトのクランクピンとを連結するコネクティングロッドを備え、前記ピストンピンと前記クランクピンとの相対位置を変更することにより、圧縮比を可変する可変圧縮比機構であって、前記コネクティングロッドは、同一の前記クランクピンと同一の前記ピストンピンとに並列に設置される第1のコネクティングロッド部および第2のコネクティングロッド部を有し、前記第1のコネクティングロッド部は、第1の構成部材および第2の構成部材を含んで構成されており、前記第2のコネクティングロッド部は、第3の構成部材および第4の構成部材を含んで構成されており、前記第1の構成部材および第3の構成部材のそれぞれは、前記ピストンピンに連結される小端部と、前記小端部から前記クランクピンに向かって延びるアーム部とを備えており、前記第2の構成部材および前記第4の構成部材のそれぞれは、少なくとも前記クランクピンに連結される大端部と、少なくとも前記大端部を前記アーム部に揺動自在に連結する連結ピンとを備えており、少なくとも前記第2の構成部材および前記第4の構成部材に、前記クランクピンを中心にして前記第2の構成部材と前記第4の構成部材とを相対移動させる作動機構が設けられていることを特徴とする。   The present invention includes a connecting rod that connects a piston pin of a piston that reciprocates within a cylinder of an internal combustion engine and a crank pin of a crankshaft that performs rotational motion, and compresses by changing the relative position of the piston pin and the crank pin. A variable compression ratio mechanism that varies the ratio, wherein the connecting rod has a first connecting rod portion and a second connecting rod portion that are installed in parallel with the same crank pin and the same piston pin, The first connecting rod portion includes a first component member and a second component member, and the second connecting rod portion includes a third component member and a fourth component member. Each of the first component member and the third component member is a front A small end portion coupled to the piston pin, and an arm portion extending from the small end portion toward the crank pin, and each of the second component member and the fourth component member is at least the A large end connected to the crankpin, and a connecting pin that slidably connects at least the large end to the arm, and at least the second component and the fourth component; An actuating mechanism is provided for moving the second component member and the fourth component member relative to each other about the crank pin.

このように上記の本発明によれば、コネクティングロッドが往復運動する際の慣性質量を低減することができ、圧縮比を可変するときの可変圧縮比機構の作動性を向上できる。   As described above, according to the present invention, the inertial mass when the connecting rod reciprocates can be reduced, and the operability of the variable compression ratio mechanism when the compression ratio is varied can be improved.

図1は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構を備えたエンジンの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an engine including a variable compression ratio mechanism according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構のコネクティングロッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the connecting rod of the variable compression ratio mechanism according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構の油圧経路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a hydraulic path of the variable compression ratio mechanism according to one embodiment of the present invention. 図4は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構を示す図であり、高圧縮時と低圧縮時のコネクティングロッドの状態を示す図である。FIG. 4 is a view showing a variable compression ratio mechanism according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state of the connecting rod at the time of high compression and at the time of low compression. 図5は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構において、第1の油圧室にオイルを供給したときのコネクティングロッドの状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of the connecting rod when oil is supplied to the first hydraulic chamber in the variable compression ratio mechanism according to one embodiment of the present invention. 図6は、図5のVI−VI方向矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow VI-VI in FIG. 図7は、図6のVII−VII方向矢視断面図である。7 is a cross-sectional view taken along arrow VII-VII in FIG. 図8は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構において、第2の油圧室にオイルを供給したときのコネクティングロッドの状態を示す図である。FIG. 8 is a view showing a state of the connecting rod when oil is supplied to the second hydraulic chamber in the variable compression ratio mechanism according to one embodiment of the present invention. 図9は、図8のIX−IX方向矢視断面図である。9 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG. 図10は、図9のX−X方向矢視断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 図11は、本発明の一実施例に係る可変圧縮比機構において、燃焼圧力による圧縮力や慣性力がピストンに作用した場合に、コネクティングロッドに作用する力を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the force acting on the connecting rod when the compression force or inertia force due to the combustion pressure acts on the piston in the variable compression ratio mechanism according to one embodiment of the present invention.

本発明の一実施の形態に係る可変圧縮比機構は、内燃機関のシリンダ内を往復運動するピストンのピストンピンと回転運動を行うクランクシャフトのクランクピンとを連結するコネクティングロッドを備え、ピストンピンとクランクピンとの相対位置を変更することにより、圧縮比を可変する可変圧縮比機構であって、コネクティングロッドは、同一のクランクピンと同一のピストンピンとに並列に設置される第1のコネクティングロッド部および第2のコネクティングロッド部を有し、第1のコネクティングロッド部は、第1の構成部材および第2の構成部材を含んで構成されており、第2のコネクティングロッド部は、第3の構成部材および第4の構成部材を含んで構成されており、第1の構成部材および第3の構成部材のそれぞれは、ピストンピンに連結される小端部と、小端部からクランクピンに向かって延びるアーム部とを備えており、第2の構成部材および第4の構成部材のそれぞれは、少なくともクランクピンに連結される大端部と、少なくとも大端部をアーム部に揺動自在に連結する連結ピンとを備えており、少なくとも第2の構成部材および第4の構成部材に、クランクピンを中心にして第2の構成部材と第4の構成部材とを相対移動させる作動機構が設けられている。
これにより、コネクティングロッドが往復運動する際の慣性質量を低減することができ、圧縮比を可変するときの可変圧縮比機構の作動性を向上できる。
A variable compression ratio mechanism according to an embodiment of the present invention includes a connecting rod that connects a piston pin of a piston that reciprocates within a cylinder of an internal combustion engine and a crank pin of a crankshaft that performs rotational motion. A variable compression ratio mechanism that changes a compression ratio by changing a relative position, wherein the connecting rod is provided in parallel with the same crank pin and the same piston pin, and the first connecting rod portion and the second connecting rod. The first connecting rod portion includes a first component member and a second component member, and the second connecting rod portion includes a third component member and a fourth component member. Each of the first component member and the third component member is configured to include a component member. A small end portion connected to the stone pin and an arm portion extending from the small end portion toward the crank pin are provided, and each of the second component member and the fourth component member is connected to at least the crank pin. And a connecting pin that slidably connects at least the large end portion to the arm portion. At least the second component member and the fourth component member have a second configuration around the crank pin. An operating mechanism is provided for moving the member and the fourth component relative to each other.
Thereby, the inertial mass when the connecting rod reciprocates can be reduced, and the operability of the variable compression ratio mechanism when the compression ratio is varied can be improved.

以下、本発明に係る可変圧縮比機構の実施例について、図面を用いて説明する。
図1から図11は、本発明に係る一実施例の可変圧縮比機構を示す図である。なお、図1から図11のいずれかにおいて、上下左右方向は、車両に搭乗した運転者から見た方向を表わしている。
Embodiments of a variable compression ratio mechanism according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 11 are views showing a variable compression ratio mechanism according to an embodiment of the present invention. In any of FIGS. 1 to 11, the up, down, left, and right directions represent the directions viewed from the driver on the vehicle.

まず、構成を説明する。
図1において、車両に搭載された内燃機関としてのエンジン1は、シリンダブロック2を備えている。シリンダブロック2の上部にはシリンダヘッド3が設けられており、シリンダブロック2の下部には作動油としてのオイルOが貯留されるオイルパン51(図3参照)が設けられている。
First, the configuration will be described.
In FIG. 1, an engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle includes a cylinder block 2. A cylinder head 3 is provided in the upper part of the cylinder block 2, and an oil pan 51 (see FIG. 3) in which oil O as hydraulic oil is stored is provided in the lower part of the cylinder block 2.

シリンダブロック2の内部にはシリンダ4が形成されている。シリンダ4の内部にはピストン5が収納されており、ピストン5は、シリンダ4に対して上下方向に往復運動自在となっている。   A cylinder 4 is formed inside the cylinder block 2. A piston 5 is accommodated in the cylinder 4, and the piston 5 can reciprocate up and down with respect to the cylinder 4.

ピストン5は、コネクティングロッド6を介してクランクシャフト7に連結されており、ピストン5の往復運動は、コネクティングロッド6を介してクランクシャフト7の回転運動に変換される。   The piston 5 is connected to the crankshaft 7 via the connecting rod 6, and the reciprocating motion of the piston 5 is converted to the rotational motion of the crankshaft 7 via the connecting rod 6.

シリンダ4は、気筒数に応じた数だけエンジン1に設けられており、4気筒エンジンであれば、シリンダ4は、エンジン1に4つ設けられている。勿論、気筒数は、4気筒に限定されるものではない。エンジン1としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジンから構成されてもよく、これに限定されるものでもない。   As many cylinders 4 are provided in the engine 1 as the number of cylinders. In the case of a four-cylinder engine, four cylinders 4 are provided in the engine 1. Of course, the number of cylinders is not limited to four. The engine 1 may be composed of an engine such as a gasoline engine or a diesel engine, but is not limited thereto.

図1、図2において、ピストン5は、ピストンクラウン部5Aと、ピストンクラウン部5Aから下方に延びる一対のスカート部5B、5Cとを有する。
ピストン5は、ピストンクラウン部5Aから下方に延び、ピストンピン8を回転自在に保持する一対のピストンピンボス部5D(図1、図2においてピストンポンボス部の一方を示す)を有する。
1 and 2, the piston 5 has a piston crown portion 5A and a pair of skirt portions 5B and 5C extending downward from the piston crown portion 5A.
The piston 5 has a pair of piston pin boss portions 5D (showing one of the piston pon boss portions in FIGS. 1 and 2) that extend downward from the piston crown portion 5A and hold the piston pin 8 rotatably.

図1において、ピストンクラウン部5Aの上面5aと、シリンダ4の内壁およびシリンダヘッド3の底面との間には燃焼室9が形成されている。
シリンダヘッド3には吸気ポート3Aが形成されており、吸気ポート3Aから吸入された空気は、燃焼室9に導入される。シリンダヘッド3には排気ポート3Bが形成されており、燃焼室9で燃焼された排気ガスは、排気ポート3Bから排気される。
In FIG. 1, a combustion chamber 9 is formed between the upper surface 5 a of the piston crown portion 5 </ b> A and the inner wall of the cylinder 4 and the bottom surface of the cylinder head 3.
An intake port 3 </ b> A is formed in the cylinder head 3, and air sucked from the intake port 3 </ b> A is introduced into the combustion chamber 9. An exhaust port 3B is formed in the cylinder head 3, and the exhaust gas burned in the combustion chamber 9 is exhausted from the exhaust port 3B.

図3において、クランクシャフト7は、クランクジャーナル7Aを有し、クランクジャーナル7Aは、軸受52、53を介してシリンダブロック2に回転自在に支持されている。クランクシャフト7は、クランクピン7Bを有し、クランクピン7Bにはコネクティングロッド6が連結されている。   In FIG. 3, the crankshaft 7 has a crank journal 7 </ b> A, and the crank journal 7 </ b> A is rotatably supported by the cylinder block 2 via bearings 52 and 53. The crankshaft 7 has a crankpin 7B, and a connecting rod 6 is connected to the crankpin 7B.

図2において、コネクティングロッド6は、分割された第1のコネクティングロッド部11および第2のコネクティングロッド部21を備えている。第1のコネクティングロッド部11および第2のコネクティングロッド部21は、同一のクランクピン7Bと同一のピストンピン8とに並列に設置されており、クランクピン7Bとピストンピン8とを連結している。   In FIG. 2, the connecting rod 6 includes a divided first connecting rod portion 11 and a second connecting rod portion 21. The first connecting rod portion 11 and the second connecting rod portion 21 are installed in parallel to the same crank pin 7B and the same piston pin 8, and connect the crank pin 7B and the piston pin 8. .

第1のコネクティングロッド部11は、第1の小端部12、第1のアーム部13および第1の大端部14を有する。第1の小端部12にはピストンピン8が挿入されており、第1の小端部12は、ピストンピン8に連結されている。   The first connecting rod portion 11 has a first small end portion 12, a first arm portion 13, and a first large end portion 14. A piston pin 8 is inserted into the first small end portion 12, and the first small end portion 12 is connected to the piston pin 8.

第1のアーム部13は、第1の小端部12から第1の大端部14に向かって延びている。第1の大端部14は、上側キャップ部14Aと下側キャップ部14Bとに分割されており、第1のアーム部13は、第1の連結ピン15を介して上側キャップ部14Aに揺動自在に連結されている。第1の連結ピン15は、上側キャップ部14Aに固定されていてもよく、第1のアーム部13に固定されていてもよい。   The first arm portion 13 extends from the first small end portion 12 toward the first large end portion 14. The first large end portion 14 is divided into an upper cap portion 14A and a lower cap portion 14B, and the first arm portion 13 swings to the upper cap portion 14A via the first connecting pin 15. It is connected freely. The first connecting pin 15 may be fixed to the upper cap portion 14 </ b> A, or may be fixed to the first arm portion 13.

上側キャップ部14Aおよび下側キャップ部14Bの内周面にはそれぞれ半円状のメタル部材16A、16Bが設けられている。上側キャップ部14Aおよび下側キャップ部14Bは、メタル部材16A、16Bがクランクピン7Bの外周面に接触した状態で、ボルト17によって連結されており、第1の大端部14は、メタル部材16A、16Bを介してクランクピン7Bに摺動自在に連結されている。本実施例の第1の小端部12および第1のアーム部13は、本発明の第1の構成部材を構成し、第1の大端部14および第1の連結ピン15は、本発明の第2の構成部材を構成する。   Semicircular metal members 16A and 16B are provided on the inner peripheral surfaces of the upper cap portion 14A and the lower cap portion 14B, respectively. The upper cap portion 14A and the lower cap portion 14B are connected by a bolt 17 in a state where the metal members 16A and 16B are in contact with the outer peripheral surface of the crankpin 7B, and the first large end portion 14 is connected to the metal member 16A. , 16B are slidably connected to the crankpin 7B. The first small end portion 12 and the first arm portion 13 of the present embodiment constitute the first constituent member of the present invention, and the first large end portion 14 and the first connecting pin 15 are the present invention. The 2nd structural member of this is comprised.

第2のコネクティングロッド部21は、第2の小端部22、第2のアーム部23および第2の大端部24を有する。第2の小端部22にはピストンピン8が挿入されており、第2の小端部22は、ピストンピン8に連結されている。   The second connecting rod portion 21 has a second small end portion 22, a second arm portion 23, and a second large end portion 24. The piston pin 8 is inserted into the second small end portion 22, and the second small end portion 22 is connected to the piston pin 8.

第2のアーム部23は、第2の小端部22から第2の大端部24に向かって延びている。第2の大端部24は、上側キャップ部24Aと下側キャップ部24Bとに分割されており、第2のアーム部23は、第2の連結ピン25を介して上側キャップ部24Aに揺動自在に連結されている。第2の連結ピン25は、上側キャップ部24Aに固定されていてもよく、第2のアーム部23に固定されていてもよい。   The second arm portion 23 extends from the second small end portion 22 toward the second large end portion 24. The second large end portion 24 is divided into an upper cap portion 24A and a lower cap portion 24B, and the second arm portion 23 swings to the upper cap portion 24A via a second connecting pin 25. It is connected freely. The second connecting pin 25 may be fixed to the upper cap portion 24 </ b> A or may be fixed to the second arm portion 23.

上側キャップ部24Aおよび下側キャップ部24Bの内周面にはそれぞれ半円状のメタル部材26A、26Bが設けられている。上側キャップ部24Aおよび下側キャップ部24Bは、メタル部材26A、26Bがクランクピン7Bの外周面に接触した状態で、ボルト27によって連結されており、第2の大端部24は、メタル部材26A、26Bを介してクランクピン7Bに摺動自在に連結されている。本実施例の第2の小端部22および第2のアーム部23は、本発明の第3の構成部材を構成し、第2の大端部24および第2の連結ピン25は、本発明の第4の構成部材を構成する。   Semicircular metal members 26A and 26B are provided on the inner peripheral surfaces of the upper cap portion 24A and the lower cap portion 24B, respectively. The upper cap portion 24A and the lower cap portion 24B are connected by a bolt 27 in a state where the metal members 26A and 26B are in contact with the outer peripheral surface of the crankpin 7B, and the second large end portion 24 is connected to the metal member 26A. , 26B, and is slidably connected to the crankpin 7B. The second small end portion 22 and the second arm portion 23 of the present embodiment constitute the third component of the present invention, and the second large end portion 24 and the second connecting pin 25 are the present invention. The 4th structural member of this is comprised.

図3において第1の大端部14および第2の大端部24は、クランクピン7Bのショルダー部7bの間に設置されており、クランクシャフト7の軸線方向に移動したときに、ショルダー部7bに接触することにより、クランクシャフト7の軸線方向に位置決めされている。   In FIG. 3, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are installed between the shoulder portions 7 b of the crankpin 7 </ b> B, and the shoulder portions 7 b when moved in the axial direction of the crankshaft 7. Is positioned in the axial direction of the crankshaft 7.

本実施例のコネクティングロッド6は、第1の大端部14および第2の大端部24がクランクピン7Bを中心にして相対回転する。このとき、第1のアーム部13および第2のアーム部23が第1の連結ピン15および第2の連結ピン25を支点にして第1の大端部14および第2の大端部24に対して揺動する。本実施例の相対回転が、本発明の相対移動に対応する。   In the connecting rod 6 of this embodiment, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 rotate relative to each other about the crankpin 7B. At this time, the first arm portion 13 and the second arm portion 23 are connected to the first large end portion 14 and the second large end portion 24 with the first connecting pin 15 and the second connecting pin 25 as fulcrums. Swings against. The relative rotation of this embodiment corresponds to the relative movement of the present invention.

図11において、第1の大端部14および第2の大端部24が相対回転した状態において、第1の小端部12および第1のアーム部13と第2の小端部22および第2のアーム部23とは、第1の連結ピン15および第2の連結ピン25がピストンピン8に対して等間隔となるように設置されている。具体的には、第1の連結ピン15からピストンピン8までの距離R1と、第2の連結ピン25からピストンピン8までの距離R1とは等しい。   In FIG. 11, in a state where the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively rotated, the first small end portion 12, the first arm portion 13, the second small end portion 22, and the first small end portion 22 The second arm portion 23 is installed such that the first connecting pin 15 and the second connecting pin 25 are equidistant from the piston pin 8. Specifically, the distance R1 from the first connecting pin 15 to the piston pin 8 is equal to the distance R1 from the second connecting pin 25 to the piston pin 8.

第1の大端部14および第2の大端部24が相対回転した状態において、第1の大端部14と第2の大端部24とは、第1の連結ピン15および第2の連結ピン25がクランクピン7Bに対して等間隔となるよう設置されている。具体的には、第1の連結ピン15からピストンピン8までの距離R2と、第2の連結ピン25からクランクピン7Bまでの距離R2とは等しい。   In a state where the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively rotated, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are connected to the first connecting pin 15 and the second large end portion 24, respectively. The connecting pins 25 are installed so as to be equidistant from the crankpin 7B. Specifically, the distance R2 from the first connecting pin 15 to the piston pin 8 is equal to the distance R2 from the second connecting pin 25 to the crank pin 7B.

図2において、第2のコネクティングロッド部21の下側キャップ部24Bには溝部24bが形成されており、溝部24bは、クランクピン7Bの円周方向に沿って延びている。第1のコネクティングロッド部11の下側キャップ部14Bには作動ピン28が圧入されており、作動ピン28は、溝部24bに挿入されている(図5から図10参照)。   In FIG. 2, a groove portion 24b is formed in the lower cap portion 24B of the second connecting rod portion 21, and the groove portion 24b extends along the circumferential direction of the crank pin 7B. An operating pin 28 is press-fitted into the lower cap portion 14B of the first connecting rod portion 11, and the operating pin 28 is inserted into the groove portion 24b (see FIGS. 5 to 10).

図6、図9において、溝部24bと下部キャップ部14Bとによって囲まれる空間は、油圧室31を構成している。作動ピン28は、油圧室31を第1の油圧室31A(図5から図7参照)と第2の油圧室31B(図8から図10参照)とに仕切るように油圧室31内を移動する。本実施例の作動ピン28は、本発明の移動部材を構成する。   6 and 9, the space surrounded by the groove 24 b and the lower cap portion 14 </ b> B constitutes a hydraulic chamber 31. The operating pin 28 moves in the hydraulic chamber 31 so as to partition the hydraulic chamber 31 into a first hydraulic chamber 31A (see FIGS. 5 to 7) and a second hydraulic chamber 31B (see FIGS. 8 to 10). . The operating pin 28 of the present embodiment constitutes the moving member of the present invention.

油圧室31にはオイル通路32、33が連通している。図5から図7のいずれかにおいてオイル通路32は、オイル通路32A、32Bを有する。オイル通路32Aは、クランクピン7Bの円周方向に沿って延びるように下側キャップ部24Bに形成されており、第1の油圧室31Aに連通している。   Oil passages 32 and 33 communicate with the hydraulic chamber 31. 5 to 7, the oil passage 32 includes oil passages 32A and 32B. The oil passage 32A is formed in the lower cap portion 24B so as to extend along the circumferential direction of the crankpin 7B, and communicates with the first hydraulic chamber 31A.

オイル通路32Bは、下側キャップ部14Bに形成されており、オイル通路32Aとクランクシャフト7に形成された制御用オイル通路34(図3参照)とを連通している。本実施例のオイル通路32Aは、第1の大端部14および第2の大端部24が相対回転した状態において、オイル通路32Bに常時連通する。   The oil passage 32B is formed in the lower cap portion 14B, and communicates the oil passage 32A and the control oil passage 34 (see FIG. 3) formed in the crankshaft 7. The oil passage 32A of this embodiment is always in communication with the oil passage 32B in a state where the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively rotated.

オイル通路33は、下側キャップ部24Bに形成されており、油圧室31とクランクシャフト7に形成された制御用オイル通路35(図3参照)とを連通している。
図3において、クランクシャフト7には複数の制御用オイル通路34、35および潤滑用オイル通路36、37が形成されている。制御用オイル通路34、35は、シリンダブロック2に形成された制御用オイル通路38、39に連通している。
The oil passage 33 is formed in the lower cap portion 24B, and communicates the hydraulic chamber 31 and the control oil passage 35 (see FIG. 3) formed in the crankshaft 7.
In FIG. 3, a plurality of control oil passages 34 and 35 and lubricating oil passages 36 and 37 are formed in the crankshaft 7. The control oil passages 34 and 35 communicate with control oil passages 38 and 39 formed in the cylinder block 2.

潤滑用オイル通路36、37の一端部は、メタル部材16A、26Aの内周面に連通しており、潤滑用オイル通路36、37の他端部は、軸受52、53の油孔52A、53Aを通してシリンダブロック2に形成された潤滑用オイル通路40、41に連通している。   One end portions of the lubricating oil passages 36 and 37 communicate with the inner peripheral surfaces of the metal members 16A and 26A, and the other end portions of the lubricating oil passages 36 and 37 are oil holes 52A and 53A of the bearings 52 and 53, respectively. To the lubricating oil passages 40 and 41 formed in the cylinder block 2.

潤滑用オイル通路36、37の一端部と他端部との間の一部は、軸受52、53の内周面に連通している。軸受52、53は、クランクジャーナル7Aをシリンダブロック2に回転自在に支持しており、内周面がクランクジャーナル7Aに摩擦接触する。   Part of the lubricating oil passages 36 and 37 between one end and the other end communicates with the inner peripheral surfaces of the bearings 52 and 53. The bearings 52 and 53 rotatably support the crank journal 7A on the cylinder block 2 and have an inner peripheral surface in frictional contact with the crank journal 7A.

潤滑用オイル通路40、41は、潤滑用オイル通路42に合流しており、潤滑用オイル通路42は、メインオイル通路43に連通している。メインオイル通路43は、オイルパン51に連通している。メインオイル通路43にはオイルポンプ44が設けられており、オイルポンプ44は、オイルパン51に貯留されたオイルOを吸い上げて潤滑用オイル通路42に供給する。   The lubricating oil passages 40 and 41 merge with the lubricating oil passage 42, and the lubricating oil passage 42 communicates with the main oil passage 43. The main oil passage 43 communicates with the oil pan 51. An oil pump 44 is provided in the main oil passage 43, and the oil pump 44 sucks up the oil O stored in the oil pan 51 and supplies it to the lubricating oil passage 42.

潤滑用オイル通路42に供給されるオイルは、潤滑用オイル通路42から潤滑用オイル通路40、41に分岐された後、潤滑用オイル通路36、37からメタル部材16A、26Aの内周面と軸受52、53の内周面とに供給される。
これにより、メタル部材16A、26Aとクランクピン7Bとが潤滑されるとともに、軸受52、53とクランクジャーナル7Aとが潤滑される。
The oil supplied to the lubricating oil passage 42 is branched from the lubricating oil passage 42 into the lubricating oil passages 40 and 41, and then the inner peripheral surfaces of the metal members 16A and 26A and the bearings from the lubricating oil passages 36 and 37. 52 and 53 are supplied to the inner peripheral surface.
As a result, the metal members 16A and 26A and the crank pin 7B are lubricated, and the bearings 52 and 53 and the crank journal 7A are lubricated.

制御用オイル通路38、39は、オイルコントロールバルブ45を介して制御用オイル通路46およびドレン通路47に連通している。制御用オイル通路46は、メインオイル通路43に連通しており、オイルパン51に貯留されたオイルOは、オイルポンプ44によってメインオイル通路43から制御用オイル通路46に供給される。   The control oil passages 38 and 39 communicate with the control oil passage 46 and the drain passage 47 via the oil control valve 45. The control oil passage 46 communicates with the main oil passage 43, and the oil O stored in the oil pan 51 is supplied from the main oil passage 43 to the control oil passage 46 by the oil pump 44.

オイルコントロールバルブ45は、電磁弁45Aによって制御用オイル通路46と制御用オイル通路38とを連通し、制御用オイル通路39とドレン通路47とを連通する第1の切換位置と、制御用オイル通路46と制御用オイル通路39とを連通し、制御用オイル通路38とドレン通路47とを連通する第2の切換位置とに切換えられる。   The oil control valve 45 communicates the control oil passage 46 and the control oil passage 38 with the electromagnetic valve 45A, and a first switching position for communicating the control oil passage 39 and the drain passage 47, and the control oil passage. 46 and the control oil passage 39, and the control oil passage 38 and the drain passage 47 are switched to a second switching position.

オイルコントロールバルブ45が第1の切換位置に切換えられると、制御用オイル通路46のオイルが制御用オイル通路38、34およびオイル通路32B、32Aを通して第1の油圧室31Aに導入される。   When the oil control valve 45 is switched to the first switching position, the oil in the control oil passage 46 is introduced into the first hydraulic chamber 31A through the control oil passages 38 and 34 and the oil passages 32B and 32A.

このとき、第2の油圧室31Bの内部のオイルは、制御用オイル通路35、39を通してドレン通路47に排出される。ドレン通路47に排出されるオイルは、ドレン通路47からオイルパン51に戻される。   At this time, the oil inside the second hydraulic chamber 31B is discharged to the drain passage 47 through the control oil passages 35 and 39. The oil discharged to the drain passage 47 is returned from the drain passage 47 to the oil pan 51.

オイルコントロールバルブ45が第2の切換位置に切換えられると、制御用オイル通路46のオイルが制御用オイル通路39、35およびオイル通路33を通して第2の油圧室31Bに導入される。このとき、第1の油圧室31Aの内部のオイルは、オイル通路32A、32B、制御用オイル通路34、38を通してドレン通路47に排出される。   When the oil control valve 45 is switched to the second switching position, the oil in the control oil passage 46 is introduced into the second hydraulic chamber 31B through the control oil passages 39 and 35 and the oil passage 33. At this time, the oil in the first hydraulic chamber 31A is discharged to the drain passage 47 through the oil passages 32A and 32B and the control oil passages 34 and 38.

このように本実施例のオイルコントロールバルブ45は、オイルポンプ44から第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bのいずれか一方に作動油を供給したときに、第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bのいずれか他方からオイルを排出するようにオイルの流れを切換える。   As described above, the oil control valve 45 of the present embodiment is configured such that when the hydraulic oil is supplied from the oil pump 44 to one of the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B, The flow of the oil is switched so that the oil is discharged from either one of the second hydraulic chambers 31B.

第1の油圧室31Aにオイルが導入されると、作動ピン28が油圧室31に沿ってクランクピン7Bの円周方向に移動し、第1の大端部14と第2の大端部24とがクランクピン7Bの円周方向に相対回転する。   When oil is introduced into the first hydraulic chamber 31A, the operating pin 28 moves in the circumferential direction of the crankpin 7B along the hydraulic chamber 31, and the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are moved. Rotate relative to the circumferential direction of the crankpin 7B.

これにより、第1のアーム部13が第1の連結ピン15を支点にして第1の大端部14に対して左右方向の一方側または他方側に揺動し、第2のアーム部23が第2の連結ピン25を支点にして第2の大端部24に対して左右方向の一方側または他方側に揺動する。   As a result, the first arm portion 13 swings to one side or the other side in the left-right direction with respect to the first large end portion 14 with the first connecting pin 15 as a fulcrum, and the second arm portion 23 is With the second connecting pin 25 as a fulcrum, it swings to one side or the other side in the left-right direction with respect to the second large end portion 24.

このため、ピストンピン8とクランクピン7Bとの相対位置が変更され、ピストン5が圧縮上死点に移動したときの上面5aの高さが変更される。この結果、燃焼室9の容積が可変され、エンジン1の圧縮比が可変される。   For this reason, the relative position between the piston pin 8 and the crank pin 7B is changed, and the height of the upper surface 5a when the piston 5 moves to the compression top dead center is changed. As a result, the volume of the combustion chamber 9 is varied, and the compression ratio of the engine 1 is varied.

本実施例のオイルポンプ44およびオイルパン51は、本発明の油圧源を構成し、オイル通路32、33、制御用オイル通路34、35、38、39、メインオイル通路43、制御用オイル通路46は、本発明のオイル通路を構成する。オイルコントロールバルブ45は、本発明の油圧制御弁を構成する。   The oil pump 44 and the oil pan 51 of the present embodiment constitute a hydraulic pressure source of the present invention. The oil passages 32 and 33, the control oil passages 34, 35, 38, and 39, the main oil passage 43, and the control oil passage 46 are provided. Constitutes the oil passage of the present invention. The oil control valve 45 constitutes the hydraulic control valve of the present invention.

本実施例の作動ピン28、油圧室31、オイル通路32、33、制御用オイル通路34、35、38、39、メインオイル通路43、オイルポンプ44、オイルコントロールバルブ45、制御用オイル通路46およびオイルパン51は、本発明の作動機構71を構成する。   The working pin 28, hydraulic chamber 31, oil passages 32, 33, control oil passages 34, 35, 38, 39, main oil passage 43, oil pump 44, oil control valve 45, control oil passage 46, and The oil pan 51 constitutes the operating mechanism 71 of the present invention.

次に、作用を説明する。
図4において、エンジン1が高圧縮比となる場合には、クランクピン7Bの中心軸C1とピストンピン8の中心軸C2とを結んだ仮想線61に対して、第1の連結ピン15の中心軸C3とクランクピン7Bの中心軸C1とを結んだ仮想線62の傾斜角度がθ1となる。
Next, the operation will be described.
In FIG. 4, when the engine 1 has a high compression ratio, the center of the first connecting pin 15 with respect to the virtual line 61 connecting the center axis C1 of the crankpin 7B and the center axis C2 of the piston pin 8 is shown. An inclination angle of an imaginary line 62 connecting the axis C3 and the central axis C1 of the crankpin 7B is θ1.

エンジン1が低圧縮比となる場合には、クランクピン7Bの中心軸C1とピストンピン8の中心軸C2とを結んだ仮想線61に対して、第1の連結ピン15の中心軸C3とクランクピン7Bの中心軸C1とを結んだ仮想線62の傾斜角度θ2が、高圧縮時の傾斜角度θ1よりも大きくなる。   When the engine 1 has a low compression ratio, the center axis C3 of the first connecting pin 15 and the crank are connected to a virtual line 61 connecting the center axis C1 of the crank pin 7B and the center axis C2 of the piston pin 8. The inclination angle θ2 of the virtual line 62 connecting the central axis C1 of the pin 7B is larger than the inclination angle θ1 at the time of high compression.

エンジン1が高圧縮比となる場合には、ピストン5が圧縮上死点にあるときのピストン5の上面5aが、エンジン1が低圧縮比となる場合のピストン5の上面5aよりもαだけ上方に位置する。これにより、燃焼室9の容積が低圧縮比に比べて減少して高圧縮比となる。   When the engine 1 has a high compression ratio, the upper surface 5a of the piston 5 when the piston 5 is at the compression top dead center is higher by α than the upper surface 5a of the piston 5 when the engine 1 has a low compression ratio. Located in. As a result, the volume of the combustion chamber 9 is reduced as compared with the low compression ratio, resulting in a high compression ratio.

エンジン1を高圧縮比から低圧縮比に変更する場合には、オイルコントロールバルブ45を第2の切換位置に切換える。このとき、オイルポンプ44によって制御用オイル通路46のオイルが制御用オイル通路39、35およびオイル通路33を通して第2の油圧室31Bに導入される。   When the engine 1 is changed from the high compression ratio to the low compression ratio, the oil control valve 45 is switched to the second switching position. At this time, the oil in the control oil passage 46 is introduced into the second hydraulic chamber 31B through the control oil passages 39 and 35 and the oil passage 33 by the oil pump 44.

これにより、第2の油圧室31Bに導入されるオイルの圧力によって作動ピン28が、図8、図9中、右方に移動し、第1の大端部14をクランクピン7Bの円周方向に沿って反時計回転方向に回転させる。   As a result, the operating pin 28 moves to the right in FIGS. 8 and 9 by the pressure of the oil introduced into the second hydraulic chamber 31B, and the first large end portion 14 moves in the circumferential direction of the crank pin 7B. Rotate counterclockwise along

このため、図4において、第1の大端部14が第2の大端部24に対して反時計回転方向にθ2−θ1だけ相対回転し、第2の大端部24が第1の大端部14に対して時計回転方向にθ2−θ1だけ相対回転する(図4の低圧縮比のコネクティングロッド6を参照)。   Therefore, in FIG. 4, the first large end portion 14 rotates relative to the second large end portion 24 in the counterclockwise direction by θ2−θ1 and the second large end portion 24 becomes the first large end portion 24. It rotates relative to the end portion 14 in the clockwise direction by θ2-θ1 (see the connecting rod 6 having a low compression ratio in FIG. 4).

このとき、ピストンピン8とクランクピン7Bとの相対位置が変更され、すなわち、クランクピン7Bの中心軸C1とピストンピン8の中心軸C2との距離である実効コネクティングロッド長が高圧縮比の状態に比べて短くなる。この結果、燃焼室9の容積が高圧縮比に比べて増大して低圧縮比となる。   At this time, the relative position between the piston pin 8 and the crank pin 7B is changed, that is, the effective connecting rod length, which is the distance between the center axis C1 of the crank pin 7B and the center axis C2 of the piston pin 8, is a high compression ratio. Shorter than As a result, the volume of the combustion chamber 9 increases as compared with the high compression ratio, and becomes a low compression ratio.

一方、エンジン1を低圧縮比から高圧縮比に変更する場合には、オイルコントロールバルブ45を第1の切換位置に切換える。このとき、オイルポンプ44によって制御用オイル通路46のオイルが制御用オイル通路38、34、32B、32Aを通して第1の油圧室31Aに導入される。   On the other hand, when the engine 1 is changed from the low compression ratio to the high compression ratio, the oil control valve 45 is switched to the first switching position. At this time, the oil in the control oil passage 46 is introduced into the first hydraulic chamber 31A through the control oil passages 38, 34, 32B, and 32A by the oil pump 44.

これにより、第1の油圧室31Aに導入されるオイルの圧力によって作動ピン28が、図5、図6中、左方に移動し、第1の大端部14をクランクピン7Bの円周方向に沿って時計回転方向に回転させる。   As a result, the operating pin 28 moves to the left in FIGS. 5 and 6 due to the pressure of the oil introduced into the first hydraulic chamber 31A, and the first large end portion 14 moves in the circumferential direction of the crank pin 7B. Rotate along the clockwise direction.

このため、第1の大端部14が第2の大端部24に対して時計回転方向にθ2−θ1だけ相対回転し、第2の大端部24が第1の大端部14に対して反時計回転方向にθ2−θ1だけ相対回転する(図4の高圧縮比のコネクティングロッド6を参照)。   For this reason, the first large end portion 14 rotates relative to the second large end portion 24 in the clockwise direction by θ2−θ1 and the second large end portion 24 rotates relative to the first large end portion 14. Thus, it rotates relative to the counterclockwise direction by θ2−θ1 (see the connecting rod 6 having a high compression ratio in FIG. 4).

このとき、ピストンピン8とクランクピン7Bとの相対位置が変更され、すなわち、実効コネクティングロッド長が低圧縮比の状態に比べて長くなる。この結果、燃焼室9の容積が低圧縮比に比べて減少して高圧縮比となる。   At this time, the relative position between the piston pin 8 and the crank pin 7B is changed, that is, the effective connecting rod length becomes longer than that in the low compression ratio state. As a result, the volume of the combustion chamber 9 is reduced as compared with the low compression ratio, resulting in a high compression ratio.

このように本実施例の可変圧縮比機構によれば、コネクティングロッド6が、同一のクランクピン7Bと同一のピストンピン8とに並列に設置される第1のコネクティングロッド部11および第2のコネクティングロッド部21を有する。   Thus, according to the variable compression ratio mechanism of the present embodiment, the connecting rod 6 is installed in parallel with the same crank pin 7B and the same piston pin 8 and the first connecting rod portion 11 and the second connecting rod. It has a rod part 21.

第1のコネクティングロッド部11は、ピストンピン8に連結される第1の小端部12および第1のアーム部13と、クランクピン7Bに連結される第1の大端部14と、第1の大端部14を第1のアーム部13に連結する第1の連結ピン15とから構成されている。   The first connecting rod portion 11 includes a first small end portion 12 and a first arm portion 13 connected to the piston pin 8, a first large end portion 14 connected to the crank pin 7B, and a first And a first connecting pin 15 that connects the large end portion 14 to the first arm portion 13.

第2のコネクティングロッド部21は、ピストンピン8に連結される第2の小端部22および第2のアーム部23と、クランクピン7Bに連結される第2の大端部24と、第2の大端部24を第2のアーム部23に連結する第2の連結ピン25とから構成されている。   The second connecting rod portion 21 includes a second small end portion 22 and a second arm portion 23 connected to the piston pin 8, a second large end portion 24 connected to the crank pin 7B, and a second And a second connecting pin 25 that connects the large end portion 24 to the second arm portion 23.

さらに、クランクピン7Bを中心にして第1の大端部14と第2の大端部24とを相対回転させる作動機構71を備えている。
これにより、作動機構71をクランクピン7Bと一体で移動する第1の大端部14および第2の大端部24に設置することができる。このため、往復運動を行うコネクティングロッド6の慣性質量である第1の小端部12、第2の小端部22、第1のアーム部13および第2のアーム部23に作動機構71を設置することを不要にでき、慣性質量を低減できる。
Furthermore, an operation mechanism 71 is provided that relatively rotates the first large end portion 14 and the second large end portion 24 around the crankpin 7B.
Thereby, the action | operation mechanism 71 can be installed in the 1st big end part 14 and the 2nd big end part 24 which move integrally with the crankpin 7B. Therefore, the operating mechanism 71 is installed in the first small end portion 12, the second small end portion 22, the first arm portion 13, and the second arm portion 23, which are the inertial masses of the connecting rod 6 that reciprocates. Can be made unnecessary, and inertial mass can be reduced.

これに加えて、第1の大端部14および第2の大端部24をクランクピン7Bの円周方向に相対移動させることで、クランクピン7Bとピストンピン8との相対位置を変更して圧縮比を容易に可変することができるので、圧縮比を可変する際に第1のコネクティングロッド部11と第2のコネクティングロッド部21との摩擦損失を低減できる。
この結果、圧縮比を可変するときの可変圧縮比機構の作動性を向上できる。
In addition to this, the relative position between the crank pin 7B and the piston pin 8 is changed by relatively moving the first large end portion 14 and the second large end portion 24 in the circumferential direction of the crank pin 7B. Since the compression ratio can be easily varied, friction loss between the first connecting rod portion 11 and the second connecting rod portion 21 can be reduced when the compression ratio is varied.
As a result, the operability of the variable compression ratio mechanism when varying the compression ratio can be improved.

また、本実施例の可変圧縮比機構によれば、第1の大端部14および第2の大端部24が相対回転した状態において、第1の小端部12および第1のアーム部13と第2の小端部22および第2のアーム部23とは、第1の連結ピン15および第2の連結ピン25がピストンピン8に対して等間隔となるように設置されている。   Further, according to the variable compression ratio mechanism of the present embodiment, the first small end portion 12 and the first arm portion 13 are in a state where the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively rotated. The second small end portion 22 and the second arm portion 23 are installed such that the first connecting pin 15 and the second connecting pin 25 are equidistant from the piston pin 8.

さらに、第1の大端部14および第2の大端部24が相対回転した状態において、第1の大端部14と第2の大端部24とは、第1の連結ピン15および第2の連結ピン25がクランクピン7Bに対して等間隔となるよう設置されている。   Further, in a state where the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively rotated, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are connected to the first connecting pin 15 and the second large end portion 24, respectively. The two connecting pins 25 are installed at equal intervals with respect to the crank pin 7B.

これにより、クランクピン7Bの中心軸C1とピストンピン8の中心軸C2とを結んだ仮想線61に対して、第1のコネクティングロッド部11と第2のコネクティングロッド部21とを常に対称な位置に設置できる。このため、第1のコネクティングロッド部11と第2のコネクティングロッド部21との重量配分を適正化、例えば、2等分にできる。   Thus, the first connecting rod portion 11 and the second connecting rod portion 21 are always positioned symmetrically with respect to an imaginary line 61 connecting the center axis C1 of the crankpin 7B and the center axis C2 of the piston pin 8. Can be installed. For this reason, the weight distribution between the first connecting rod portion 11 and the second connecting rod portion 21 can be optimized, for example, divided into two equal parts.

これに加えて、第1のコネクティングロッド部11と第2のコネクティングロッド部21を同一の構成、または同じ素材から形成することが可能となり、コネクティングロッド6の部品点数を低減することができる。   In addition, the first connecting rod portion 11 and the second connecting rod portion 21 can be formed from the same configuration or the same material, and the number of parts of the connecting rod 6 can be reduced.

また、本実施例の可変圧縮比機構によれば、作動機構71が、第2の大端部24に設けられた油圧室31と、第1の大端部14に設けられ、油圧室31を第1の油圧室31Aと第2の油圧室31Bとに仕切るようにして油圧室31の内部を移動自在な作動ピン28とを備えている。   Further, according to the variable compression ratio mechanism of the present embodiment, the operating mechanism 71 is provided in the hydraulic chamber 31 provided in the second large end portion 24 and the first large end portion 14, and the hydraulic chamber 31 is An operating pin 28 is provided that is movable within the hydraulic chamber 31 so as to be divided into a first hydraulic chamber 31A and a second hydraulic chamber 31B.

この可変圧縮比機構は、第1の油圧室31Aまたは第2の油圧室31Bのいずれか一方にオイルを供給することにより、第1の大端部14と第2の大端部24とを相対回転させる。   In this variable compression ratio mechanism, oil is supplied to either the first hydraulic chamber 31A or the second hydraulic chamber 31B, so that the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relative to each other. Rotate.

これにより、第1の大端部14および第2の大端部24に設けられた油圧室31および作動ピン28を利用して第1の大端部14および第2の大端部24を相対回転させることで、圧縮比を容易に可変できる。   As a result, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are moved relative to each other using the hydraulic chamber 31 and the operating pin 28 provided in the first large end portion 14 and the second large end portion 24. By rotating, the compression ratio can be easily varied.

さらに、燃焼圧力による圧縮力や慣性力がピストン5に作用した場合に、第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bに供給されるオイルの油圧を極度に高くすることなく、第1の大端部14と第2の大端部24とが相対移動することを防止できる。   Furthermore, when the compression force or inertia force due to the combustion pressure acts on the piston 5, the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B are supplied with the first hydraulic pressure without extremely increasing the hydraulic pressure of the oil. The large end portion 14 and the second large end portion 24 can be prevented from moving relative to each other.

具体的には、図11において、燃焼圧力による圧縮力Fや慣性力Fは、分力FA、FBに分散され、ピストン5からそれぞれ第1の小端部12および第2の小端部22、第1のアーム部13、第2のアーム部23を経て第1の連結ピン15および第2の連結ピン25に伝達される。   Specifically, in FIG. 11, the compression force F and the inertial force F due to the combustion pressure are distributed to the component forces FA and FB, and the first small end portion 12 and the second small end portion 22 from the piston 5, respectively. It is transmitted to the first connecting pin 15 and the second connecting pin 25 through the first arm portion 13 and the second arm portion 23.

この際、第1の連結ピン15および第2の連結ピン25に作用する分力FA、FBは、それぞれクランクピン7Bの中心軸C1に向く分力F1と、クランクピン7Bの円周方向に向く分力F2とに分散される。なお、仮想線61と分力FA、FBが作用する角度θは、同一角度であり、仮想線61と仮想線62とがなす角度Φは、同一角度である。   At this time, the component forces FA and FB acting on the first connecting pin 15 and the second connecting pin 25 are respectively directed to the component force F1 directed to the center axis C1 of the crankpin 7B and the circumferential direction of the crankpin 7B. Distributed to the component force F2. Note that the angle θ at which the virtual line 61 and the component forces FA and FB act is the same angle, and the angle Φ formed by the virtual line 61 and the virtual line 62 is the same angle.

コネクティングロッド6の往復運動時において、第1の大端部14および第2の大端部24は、仮想線61に対してθ1あるいはθ2に傾いた状態となるので、分力F2は、分力F1よりも小さくなる。   During the reciprocating motion of the connecting rod 6, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are inclined to θ1 or θ2 with respect to the virtual line 61, so that the component force F2 is a component force It becomes smaller than F1.

これにより、第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bに供給されるオイルの油圧を極度に高くせずに、第1の大端部14と第2の大端部24とが相対移動することを防止でき、圧縮比が意図せずに可変されることを防止できる。
なお、油圧室31が第1の大端部14に設けられ、作動ピン28が第2の大端部24に設けられてもよい。
Accordingly, the first large end portion 14 and the second large end portion 24 are relatively moved without extremely increasing the hydraulic pressure of the oil supplied to the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B. It is possible to prevent the compression ratio from being changed unintentionally.
Note that the hydraulic chamber 31 may be provided at the first large end portion 14, and the operating pin 28 may be provided at the second large end portion 24.

また、本実施例の可変圧縮比機構によれば、作動機構71は、オイルポンプ44およびオイルパン51と、オイルポンプ44およびオイルパン51と第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bとを接続し、オイルポンプ44によってオイルパン51から第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bにオイルを供給する制御用オイル通路46、メインオイル通路43、制御用オイル通路38、39およびオイル通路32、33とを有する。   Further, according to the variable compression ratio mechanism of the present embodiment, the operation mechanism 71 includes the oil pump 44 and the oil pan 51, the oil pump 44 and the oil pan 51, the first hydraulic chamber 31A, and the second hydraulic chamber 31B. Are connected, and an oil pump 44 supplies oil from the oil pan 51 to the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B, a control oil passage 46, a main oil passage 43, control oil passages 38 and 39, and oil. And passages 32 and 33.

これに加えて、作動機構71は、制御用オイル通路38、39、46に設けられ、オイルポンプ44によってオイルパン51から第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bのいずれか一方にオイルを供給したときに、第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bのいずれか他方からオイルを排出するように、オイルの流れを切換えるオイルコントロールバルブ45を備えている。   In addition to this, the operating mechanism 71 is provided in the control oil passages 38, 39, and 46, and oil is supplied from the oil pan 51 to one of the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B by the oil pump 44. Is provided with an oil control valve 45 for switching the oil flow so that the oil is discharged from either one of the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B.

これにより、オイルコントロールバルブ45によって第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bへのオイルの供給経路と、第1の油圧室31Aおよび第2の油圧室31Bからのオイルの排出経路とを容易に切換えることができる。このため、作動機構71を構成するオイル通路の構成を簡素化でき、シリンダブロック2にオイル通路を容易に形成することができる。   Thus, the oil control valve 45 causes the oil supply path to the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B, and the oil discharge path from the first hydraulic chamber 31A and the second hydraulic chamber 31B. It can be switched easily. For this reason, the configuration of the oil passage constituting the operating mechanism 71 can be simplified, and the oil passage can be easily formed in the cylinder block 2.

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

1...エンジン(内燃機関)、4...シリンダ、5...ピストン、6...コネクティングロッド、7...クランクシャフト、7B...クランクピン、8...ピストンピン、11...コネクティングロッド(第1のコネクティングロッド部)、12...第1の小端部(第1の構成部材)、13...第1のアーム部(第1の構成部材)、14...第1の大端部(第2の構成部材)、15...第1の連結ピン(第2構成部材)、21...第2のコネクティングロッド部、22...第2の小端部(第3の構成部材)、23...第2アーム部(第3の構成部材)、24...第2大端部(第4の構成部材)、25...第2の連結ピン(第4の構成部材)、28...作動ピン(移動部材、作動機構)、31...油圧室(作動機構)、31A...油圧室(第1の油圧室)、31B...油圧室(第2の油圧室)、32,33...オイル通路(オイル通路、作動機構)、38,39,46...制御用オイル通路(オイル通路、作動機構)、43...メインオイル通路(オイル通路、作動機構)、44...オイルポンプ(油圧源、作動機構)、45...オイルコントロールバルブ(油圧制御弁、作動機構)、51...オイルパン(油圧源、作動機構)、71...作動機構   1 ... Engine (internal combustion engine), 4 ... Cylinder, 5 ... Piston, 6 ... Connecting rod, 7 ... Crankshaft, 7B ... Crank pin, 8 ... Piston pin, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Connecting rod (1st connecting rod part), 12 ... 1st small edge part (1st structural member), 13 ... 1st arm part (1st structural member), 14 ... first large end (second component), 15 ... first connecting pin (second component), 21 ... second connecting rod, 22 ... first 2 small end portions (third constituent member), 23 ... second arm portion (third constituent member), 24 ... second large end portion (fourth constituent member), 25 ... 2nd connection pin (4th component), 28 ... Actuation pin (moving member, actuating mechanism), 31 ... Hydraulic chamber (actuating mechanism), 31A ... Hydraulic chamber (1st hydraulic chamber) ), 31B ... Hydraulic chamber (second hydraulic chamber) , 32, 33 ... Oil passage (oil passage, operation mechanism), 38, 39, 46 ... Control oil passage (oil passage, operation mechanism), 43 ... Main oil passage (oil passage, operation mechanism) ), 44 ... Oil pump (hydraulic power source, operating mechanism), 45 ... Oil control valve (hydraulic control valve, operating mechanism), 51 ... Oil pan (hydraulic power source, operating mechanism), 71 ... Actuation mechanism

Claims (4)

内燃機関のシリンダ内を往復運動するピストンのピストンピンと回転運動を行うクランクシャフトのクランクピンとを連結するコネクティングロッドを備え、
前記ピストンピンと前記クランクピンとの相対位置を変更することにより、圧縮比を可変する可変圧縮比機構であって、
前記コネクティングロッドは、同一の前記クランクピンと同一の前記ピストンピンとに並列に設置される第1のコネクティングロッド部および第2のコネクティングロッド部を有し、
前記第1のコネクティングロッド部は、第1の構成部材および第2の構成部材を含んで構成されており、
前記第2のコネクティングロッド部は、第3の構成部材および第4の構成部材を含んで構成されており、
前記第1の構成部材および第3の構成部材のそれぞれは、前記ピストンピンに連結される小端部と、前記小端部から前記クランクピンに向かって延びるアーム部とを備えており、
前記第2の構成部材および前記第4の構成部材のそれぞれは、少なくとも前記クランクピンに連結される大端部と、少なくとも前記大端部を前記アーム部に揺動自在に連結する連結ピンとを備えており、
少なくとも前記第2の構成部材および前記第4の構成部材に、前記クランクピンを中心にして前記第2の構成部材と前記第4の構成部材とを相対移動させる作動機構が設けられていることを特徴とする可変圧縮比機構。
A connecting rod that connects a piston pin of a piston that reciprocates in a cylinder of an internal combustion engine and a crank pin of a crankshaft that performs rotational motion;
A variable compression ratio mechanism that varies a compression ratio by changing a relative position between the piston pin and the crank pin,
The connecting rod has a first connecting rod portion and a second connecting rod portion installed in parallel to the same crank pin and the same piston pin,
The first connecting rod portion includes a first component member and a second component member,
The second connecting rod portion includes a third component member and a fourth component member,
Each of the first component member and the third component member includes a small end portion coupled to the piston pin, and an arm portion extending from the small end portion toward the crank pin.
Each of the second component member and the fourth component member includes at least a large end portion coupled to the crank pin, and a connection pin that pivotally couples at least the large end portion to the arm portion. And
At least the second component member and the fourth component member are provided with an operating mechanism for moving the second component member and the fourth component member relative to each other about the crank pin. Characteristic variable compression ratio mechanism.
前記第2の構成部材の連結ピンを第1の連結ピンとし、前記第4の構成部材の連結ピンを第4の連結ピンとした場合に、
前記第1のコネクティングロッド部の大端部と前記第2のコネクティングロッド部の大端部が相対回転した状態において、前記第1の構成部材および前記第2の構成部材は、前記第1の連結ピンおよび前記第2の連結ピンが前記ピストンピンに対して等間隔となるように設置されており、
前記第3の構成部材および前記第4の構成部材は、前記第1の連結ピンおよび前記第2の連結ピンが前記クランクピンに対して等間隔となるように設置されていることを特徴とする請求項1に記載の変圧縮比機構。
When the connecting pin of the second component member is a first connecting pin and the connecting pin of the fourth component member is a fourth connecting pin,
In a state where the large end of the first connecting rod portion and the large end of the second connecting rod portion are relatively rotated, the first component member and the second component member are connected to the first coupling member. The pin and the second connecting pin are installed so as to be equidistant from the piston pin,
The third component member and the fourth component member are installed so that the first connection pin and the second connection pin are equidistant from the crank pin. The variable compression ratio mechanism according to claim 1.
前記作動機構は、
前記の第2の構成部材および第4の構成部材のいずれか一方に設けられた油圧室と、
前記第2の構成部材および第4の構成部材のいずれか他方に設けられ、前記油圧室を第1の油圧室と第2の油圧室とに仕切るようにして前記油圧室内を移動自在な移動部材とを備えており、
前記第1の油圧室または前記第2の油圧室のいずれか一方に作動油を供給することにより、前記第2の構成部材と前記第4の構成部材とを相対移動させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の可変圧縮比機構。
The operating mechanism is:
A hydraulic chamber provided in any one of the second component member and the fourth component member;
A movable member provided on one of the second component member and the fourth component member and movable in the hydraulic chamber so as to partition the hydraulic chamber into a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber. And
The hydraulic fluid is supplied to either the first hydraulic chamber or the second hydraulic chamber to move the second component member and the fourth component member relative to each other. The variable compression ratio mechanism according to claim 1 or claim 2.
前記作動機構は、
油圧源と、
前記油圧源と前記第1の油圧室および前記第2の油圧室とを接続し、前記油圧源から前記第1の油圧室および前記第2の油圧室に作動油を供給するオイル通路と、
前記オイル通路に設けられ、前記油圧源から前記第1の油圧室および前記第2の油圧室のいずれか一方に作動油を供給したときに、前記第1の油圧室および前記第2の油圧室のいずれか他方から作動油を排出するように、作動油の流れを切換える油圧制御弁とを備えていることを特徴とする請求項3に記載の可変圧縮比機構。
The operating mechanism is:
A hydraulic source;
An oil passage that connects the hydraulic source to the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber, and supplies hydraulic oil from the hydraulic source to the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber;
The first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber provided in the oil passage when hydraulic oil is supplied from the hydraulic source to either the first hydraulic chamber or the second hydraulic chamber. The variable compression ratio mechanism according to claim 3, further comprising a hydraulic control valve that switches a flow of the hydraulic oil so as to discharge the hydraulic oil from any one of the two.
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