JP6319279B2 - 可変長コンロッド及び可変圧縮比内燃機関 - Google Patents
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Description
最初に、図1〜図11を参照して、本発明の第一実施形態に係る可変長コンロッドについて説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略的な側面断面図を示す。図1を参照すると、1は内燃機関を示している。内燃機関1は、クランクケース2、シリンダブロック3、シリンダヘッド4、ピストン5、可変長コンロッド6、燃焼室7、燃焼室7の頂面中央部に配置された点火プラグ8、吸気弁9、吸気カムシャフト10、吸気ポート11、排気弁12、排気カムシャフト13及び排気ポート14を備える。
図2は、第一実施形態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、第一実施形態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に設けられたピストン機構33と、ピストン機構33への作動油の流れの切換を行う流れ方向切換機構35とを備える。
次に、図6を参照して、このように構成された偏心部材32及びピストン機構33の動作について説明する。図6(A)は、ピストン機構33の油圧シリンダ33aに作動油が供給されている状態を示している。一方、図6(B)は、ピストン機構33の油圧シリンダ33aに作動油が供給されていない状態を示している。図6に示したように、油圧ピストン33bは油圧シリンダ33aへの作動油の供給及び油圧シリンダ33aからの作動油の排出によって油圧シリンダ33a内で摺動する。
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及び逆流防止機構100が設けられた領域を拡大したコンロッド6の側面断面図である。なお、図7では、図7に示した断面以外の断面に形成された油路も参考のために破線で示されている。上述したように、流れ方向切換機構35は、流れ方向切換機構35を介して油圧シリンダ33aに作動油を供給することを許可するが油圧シリンダ33a内の作動油を流れ方向切換機構35を介してコンロッド本体31に形成された排出口37から排出することを禁止する第一状態と、流れ方向切換機構35を介して油圧シリンダ33aに作動油を供給することを禁止するが油圧シリンダ33a内の作動油を流れ方向切換機構35を介して排出口37から排出することを許可する第二状態との間で切り換えられる。
上述したように、本実施形態では、流れ方向切換機構35が第一状態にあるときに、コンロッド本体31の外部の油圧供給源から油圧シリンダ33aに作動油が供給される。一方、流れ方向切換機構35が第二状態にあるときに、油圧シリンダ33aからコンロッド本体31の外部に作動油が排出される。このとき、油圧シリンダ33a内の作動油は、大気開放された排出口37からコンロッド本体31の外部に排出される。
そこで、本実施形態では、可変長コンロッド6は逆流防止機構100を更に備える。以下、図7及び図9を参照して、逆流防止機構100の構成について説明する。図9は、図7のC−C線に沿ったコンロッド6の断面図である。以下に説明するように、逆流防止機構100は、流れ方向切換機構35が第二状態にあるときに、流れ方向切換機構35から排出口37への作動油の移動を許可するが、排出口37から流れ方向切換機構35への流体の移動を禁止する。
次に、図10及び図11を参照して、流れ方向切換機構35及び逆流防止機構100の動作について説明する。図10は、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されているときの流れ方向切換機構35及び逆流防止機構100の動作を説明する概略図である。また、図11は、油圧供給源75から切換ピン61、62に油圧が供給されていないときの流れ方向切換機構35及び逆流防止機構100の動作を説明する概略図である。
次に、図12〜図20を参照して、本発明の第二実施形態に係る可変長コンロッド6’について説明する。第二実施形態に係る可変長コンロッド6’の構成及び動作は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る可変長コンロッド6の構成及び動作と同様である。
図12は、第二実施形態に係る可変長コンロッド6’を概略的に示す、図2と同様な斜視図である。図13は、第二実施形態に係る可変長コンロッド6’を概略的に示す、図3と同様な側面断面図である。図14は、流れ方向切換機構35が設けられた領域を拡大した、図7と同様なコンロッド6’の側面断面図である。図15(A)は、図14のD−D線に沿った、図8(A)と同様なコンロッド6’の断面図である。図15(B)は、図14のE−E線に沿った、図8(B)と同様なコンロッド6’の断面図である。図16は、図14のF−F線に沿った、図9と同様なコンロッドの断面図である。
次に、図18〜図20を参照して、流れ方向切換機構35、逆流防止機構100及び停止装置36の動作について説明する。ここで、本実施形態では、流れ方向切換機構35の第1切換ピン61、第2切換ピン62及び停止部材82には同一の油圧供給源75から作動油が供給される。よってこれら第1切換ピン61、第2切換ピン62及び停止部材82に供給される作動油の圧力はほぼ同一となる。
6、6’ コンロッド
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 ピストン機構
33a 油圧シリンダ
33b 油圧ピストン
35 流れ方向切換機構
37 排出口
51 第1空間連通油路
52 第2空間連通油路
53 第3空間連通油路
54 第4空間連通油路
55 ピストン連通油路
56 排出油路
57 第1制御用油路
58 第2制御用油路
59 油圧供給油路
61 第1切換ピン
62 第2切換ピン
63 逆止弁
100 逆流防止機構
102 逆流防止ピン
Claims (8)
- 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コンロッド本体に回動可能に取り付けられた偏心部材と、
前記コンロッド本体に形成されると共に作動油が供給される油圧シリンダと、該油圧シリンダへの作動油の供給及び該油圧シリンダからの作動油の排出によって該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有するピストン機構と、
前記コンロッド本体内に配置される流れ方向切換機構であって、該流れ方向切換機構を介して前記油圧シリンダに作動油を供給することを許可するが前記油圧シリンダ内の作動油を該流れ方向切換機構を介して前記コンロッド本体に形成された排出口から排出することを禁止する第一状態と、該流れ方向切換機構を介して前記油圧シリンダに作動油を供給することを禁止するが前記油圧シリンダ内の作動油を該流れ方向切換機構を介して前記排出口から排出することを許可する第二状態との間で切り換えられるように構成された流れ方向切換機構と、
前記コンロッド本体内に配置されると共に、前記流れ方向切換機構が第二状態にあるときに前記流れ方向切換機構から前記排出口への作動油の移動を許可するが該排出口から前記流れ方向切換機構への流体の移動を禁止するように構成された逆流防止機構と
を備える、可変長コンロッド。 - 前記ピストン機構の数が一つである、請求項1に記載の可変長コンロッド。
- 前記逆流防止機構は逆流防止ピンを備え、該逆流防止ピンは前記流れ方向切換機構から前記排出口への作動油の移動を許可するときに前記クランク受容開口の軸線と平行に移動するよう構成される、請求項1又は2に記載の可変長コンロッド。
- 前記逆流防止機構は付勢バネを更に備え、前記逆流防止ピン及び付勢バネは、該逆流防止ピンの端面が、該付勢バネの付勢力によって、前記流れ方向切換機構と前記排出口とを接続する油路を閉塞するように構成される、請求項3に記載の可変長コンロッド。
- 前記流れ方向切換機構は前記コンロッド本体の軸線方向において前記油圧シリンダと前記クランク受容開口との間に配置され、前記逆流防止機構は前記コンロッド本体の軸線方向において前記油圧シリンダと前記流れ方向切換機構との間に配置される、請求項1から4のいずれか1項に記載の可変長コンロッド。
- 前記流れ方向切換機構は、前記コンロッド本体の外部から供給される油圧によって前記第一状態と前記第二状態とを切り換えるように構成された切換ピンを備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の可変長コンロッド。
- 前記コンロッド本体の外部から供給される油圧によって前記偏心部材の一方への回動の停止位置を二段階に切り換えるように構成された停止装置を更に備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の可変長コンロッド。
- 機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、
請求項1から7のいずれか1項に記載の可変長コンロッドを備え、該可変長コンロッドによって前記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更することにより機械圧縮比が変更される、可変圧縮比内燃機関。
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