JP6981929B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine.

特許文献1には、1つのシリンダー内に、大ピストンと少ピストンとを備え、膨張行程における燃焼容積の変化特性を変更可能とした内燃機関が示されている。具体的には、大ピストンの内側にさらにシリンダーが設けられ、そのシリンダー内を摺動可能に小ピストンが配置される。大ピストンに連結されるコンロッドに摺動可能なカムが設けられ、大ピストンの上下運動によって、カムが左右に揺動し、小ピストンが大ピストンのシリンダー内を上下に駆動される。 Patent Document 1 discloses an internal combustion engine in which a large piston and a small piston are provided in one cylinder, and the change characteristic of the combustion volume in the expansion stroke can be changed. Specifically, a cylinder is further provided inside the large piston, and the small piston is slidably arranged in the cylinder. A slidable cam is provided on the connecting rod connected to the large piston, and the cam swings left and right due to the vertical movement of the large piston, and the small piston is driven up and down in the cylinder of the large piston.

上記内燃機関では、小ピストンの動きによって、膨張行程の前半で燃焼室容積の増加率を低下させ、後半で燃焼室容積の増加率を高める動作が行われる。これによって、膨張行程の後半における後燃えによる緩慢な熱発生を有効な仕事に変換し、熱効率を向上させる効果が得られる。 In the internal combustion engine, the movement of the small piston reduces the rate of increase in the combustion chamber volume in the first half of the expansion stroke, and increases the rate of increase in the combustion chamber volume in the latter half. As a result, the slow heat generation due to post-combustion in the latter half of the expansion stroke is converted into effective work, and the effect of improving the thermal efficiency can be obtained.

特開昭60−216053号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-216053

しかし、上記従来の内燃機関は、単に膨張行程における燃焼室容積の増加率を変更するものであり、圧縮比を変更可能なものではない。したがって、圧縮比を変更可能として熱効率をさらに向上させる余地がある。 However, the conventional internal combustion engine simply changes the rate of increase in the combustion chamber volume in the expansion stroke, and cannot change the compression ratio. Therefore, there is room to further improve the thermal efficiency by making the compression ratio changeable.

上述した従来の欠点に鑑み、本発明の目的は、1つの気筒内に2つのピストンを配置して圧縮比を変更可能とし、熱効率を向上されることができる内燃機関を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned conventional drawbacks, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of arranging two pistons in one cylinder to change the compression ratio and improving thermal efficiency. do.

上記目的を達成するために、本発明は、大シリンダー内に摺動自在に配設され、小シリンダーを有する大ピストンと、該大ピストンとクランクシャフトのクランクピンを接続する大コンロッドと、前記小シリンダー内に摺動自在に配設される小ピストンと、該小ピストンと前記大コンロッドを接続する小コンロッドと、前記クランクシャフトのクランクアームに設けられ、前記小コンロッドに当接し、前記大コンロッドに対して前記小コンロッドの位置を変更する当接体と、該当接体の移動軌跡を案内するガイドと、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a large piston slidably arranged in a large cylinder and having a small cylinder, a large connecting rod connecting the large piston and the crankpin of the crankshaft, and the small. A small piston slidably arranged in a cylinder, a small connecting rod connecting the small piston and the large connecting rod, and a small conrod provided on the crank arm of the crankshaft, abutting on the small conrod and contacting the large connecting rod. On the other hand, it is characterized by including an abutting body that changes the position of the small connecting rod and a guide that guides the movement locus of the corresponding contact body.

上記構成において、前記当接体の移動軌跡の一部において前記ガイドが当接しても良い。 In the above configuration, the guide may abut on a part of the movement locus of the abutting body.

また、上記構成において、前記当接体と前記ガイドとの当接開始位置を変更可能としても良い。 Further, in the above configuration, the contact start position between the contact body and the guide may be changed.

上記構成において、前記当接体の前記ガイドとの当接部位が、前記当接体の端部に設けても良い。 In the above configuration, the contact portion of the contact body with the guide may be provided at the end of the contact body.

また、上記構成において、前記当接体は棒状部材であり、前記当接体の前記ガイドとの前記当接部位と反対側の端部は、前記クランクアームに揺動自在に枢支されても良い。 Further, in the above configuration, the contact body is a rod-shaped member, and the end portion of the contact body opposite to the contact portion with the guide may be pivotally supported by the crank arm. good.

上記構成において、前記当接体は、前記小コンロッドに当接する第1の当接部と、前記ガイドに当接する第2の当接部と、前記第1の当接部と、前記第2の当接部とを接続するロッド部とを備え、該ロッド部は、前記クランクアームを貫通して支持され、前記クランクアーム内を一定範囲で摺動可能としても良い。 In the above configuration, the contact body includes a first contact portion that contacts the small connecting rod, a second contact portion that contacts the guide, the first contact portion, and the second contact portion. A rod portion connecting to the abutting portion may be provided, and the rod portion may be supported by penetrating the crank arm and slidable in the crank arm within a certain range.

また、上記構成において、前記ガイドは、前記クランクアームの上死点に達するまでに前記当接体を案内する第1のガイド面と、前記クランクアームの上死点より後に前記当接体を案内する第2のガイド面と、を有し、該第2のガイド面から前記当接体が受ける反力により、前記クランクアームに駆動力を発生させても良い。 Further, in the above configuration, the guide guides the first guide surface for guiding the abutting body before reaching the top dead center of the crank arm, and the abutting body after the top dead center of the crank arm. A second guide surface may be provided, and a driving force may be generated in the crank arm by a reaction force received by the abutting body from the second guide surface.

本発明によれば、1つの気筒内に2つのピストンを配置して圧縮比を変更可能とし、熱効率を向上する内燃機関を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an internal combustion engine in which two pistons are arranged in one cylinder so that the compression ratio can be changed and the thermal efficiency is improved.

本発明の第1実施形態にかかる内燃機関の要部の構成を示す部分断面正面図である。It is a partial sectional front view which shows the structure of the main part of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく内燃機関の要部の構成を示す部分断面側面図である。It is also a partial cross-sectional side view showing the configuration of a main part of an internal combustion engine. 第1実施形態にかかるプッシュアームとガイドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the push arm and the guide which concerns on 1st Embodiment. プッシュアームによる小コンロッドの変位状態を示す図である。It is a figure which shows the displacement state of a small connecting rod by a push arm. ガイドによる小ピストンの上死点位置の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the top dead center position of a small piston by a guide. 燃焼時の小コンロッドの挙動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the behavior of a small connecting rod at the time of combustion. 本発明の第2実施形態にかかる内燃機関の要部の構成を示す部分断面正面図である。It is a partial sectional front view which shows the structure of the main part of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態にかかる内燃機関の要部の構成を示す部分断面側面図である。It is a partial cross-sectional side view which shows the structure of the main part of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態における当接体と小コンロッドとの接触開始状態を示す図である。It is a figure which shows the contact start state of a contact body and a small connecting rod in 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる内燃機関のガイドによる小ピストンの上死点位置の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the top dead center position of a small piston by the guide of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる内燃機関の燃焼時の小コンロッドの挙動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the behavior of the small connecting rod at the time of combustion of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明を説明する。
まず、本発明の第1の実施形態にかかる内燃機関1の全体構成について図1から図4を用いて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる内燃機関1の要部の構成を示す部分断面図であり、図2は同じく内燃機関1の要部の構成を示す部分断面側面図である。図3はプッシュアーム10とガイド11の構成を示す図であり、図4はプッシュアーム10による小コンロッド9の変位状態を示す図である。なお、図中、UPは上方を示す。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of the internal combustion engine 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a main part of the internal combustion engine 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the configuration of the main part of the internal combustion engine 1 as well. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the push arm 10 and the guide 11, and FIG. 4 is a diagram showing a displacement state of the small connecting rod 9 by the push arm 10. In the figure, UP indicates an upper direction.

内燃機関1は、大シリンダー2を有するシリンダブロック3と、シリンダブロック3の下部に装着されるクランクケース4を備える。大シリンダー2内には、大ピストン7が摺動自在に設けられており、大ピストン7には小シリンダー71が設けられている。そして、小シリンダー71には、小ピストン8が摺動自在に設けられている。
小ピストン8には小コンロッド9が接続しており、後述する当接体であるプッシュアーム10が当接することにより、小ピストン8の大ピストン7に対する位置を変更可能としている。なお、大シリンダー2と小シリンダー71は大ピストン7の上部において連通しており、大シリンダー2と小シリンダー71は、平行延出されて設けられている。
The internal combustion engine 1 includes a cylinder block 3 having a large cylinder 2 and a crankcase 4 mounted on the lower portion of the cylinder block 3. A large piston 7 is slidably provided in the large cylinder 2, and a small cylinder 71 is provided in the large piston 7. A small piston 8 is slidably provided on the small cylinder 71.
A small connecting rod 9 is connected to the small piston 8, and the position of the small piston 8 with respect to the large piston 7 can be changed by contacting the push arm 10, which is a contact body described later. The large cylinder 2 and the small cylinder 71 communicate with each other at the upper part of the large piston 7, and the large cylinder 2 and the small cylinder 71 are provided so as to extend in parallel.

大ピストン7は、大コンロッド6により、クランクシャフト5に接続されており、クランクシャフト5は、燃焼室における燃料の爆発により、大ピストン7が大シリンダー2内を上下に往復動作することで、回転駆動可能に構成されている。なお、図1において、内燃機関1のクランクシャフト5は、回動方向Rに回動する。
クランクシャフト5は、クランクジャーナル51、クランクアーム52、クランクピン53およびカウンターウェイト54を備える。クランクジャーナル51はクランクシャフト5の回動軸となるものであり、クランクジャーナル51は、図示しないベアリングにより、シリンダブロック3およびクランクケース4に回動自在に支持される。
The large piston 7 is connected to the crankshaft 5 by a large connecting rod 6, and the crankshaft 5 rotates as the large piston 7 reciprocates up and down in the large cylinder 2 due to the explosion of fuel in the combustion chamber. It is configured to be driveable. In FIG. 1, the crankshaft 5 of the internal combustion engine 1 rotates in the rotation direction R.
The crankshaft 5 includes a crank journal 51, a crank arm 52, a crank pin 53, and a counterweight 54. The crank journal 51 serves as a rotation shaft of the crankshaft 5, and the crank journal 51 is rotatably supported by the cylinder block 3 and the crankcase 4 by bearings (not shown).

クランクアーム52は、クランクジャーナル51とクランクピン53とを接続するものであり、クランクジャーナル51と直交する方向に延出され、クランクピン53に接続する。クランクピン53には、大コンロッド6の基部6bが回動自在に連結されており、クランクピン53には、クランクアーム52によりクランクジャーナル51と一体的に接続されている。そして、クランクピン53は、クランクアーム52の回動により、クランクジャーナル51を回動中心とする円周上を移動する。
また、クランクシャフト5には、クランクアーム52の延出方向と逆方向にカウンターウェイト54が延出して設けられる。
The crank arm 52 connects the crank journal 51 and the crank pin 53, extends in a direction orthogonal to the crank journal 51, and connects to the crank pin 53. The base portion 6b of the large connecting rod 6 is rotatably connected to the crankpin 53, and the crankpin 53 is integrally connected to the crank journal 51 by the crank arm 52. Then, the crankpin 53 moves on the circumference centered on the crank journal 51 due to the rotation of the crank arm 52.
Further, the crankshaft 5 is provided with a counterweight 54 extending in a direction opposite to the extending direction of the crank arm 52.

図2に示すように、大コンロッド6は、2つのブレード6aと基部6bにより構成される。2つのブレード6aは、上部においてそれぞれ、大ピストン7のピストンピン7aに接続されており、ブレード6aは、その下部において互いに繋がった状態で基部6bに接続する。ブレード6aおよび基部6bは共に、クランクシャフト5の回動軸と直交する方向に幅広に構成されている。
大コンロッド6の基部6bには、大コンロッド6の延出方向に沿って溝部61が設けられている。溝部61は、基部6bにおいて、クランクシャフト5の回動軸方向と直交する面にそれぞれ設けられている。そして、溝部61には小コンロッド9のローラー93が遊びを持った状態で挿入されており、ローラー93は、溝部61内を摺動可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the large connecting rod 6 is composed of two blades 6a and a base 6b. The two blades 6a are each connected to the piston pin 7a of the large piston 7 at the upper part, and the blades 6a are connected to the base 6b in a state of being connected to each other at the lower part thereof. Both the blade 6a and the base portion 6b are configured to be wide in a direction orthogonal to the rotation axis of the crankshaft 5.
The base portion 6b of the large connecting rod 6 is provided with a groove portion 61 along the extending direction of the large connecting rod 6. The groove portion 61 is provided on the surface of the base portion 6b that is orthogonal to the rotation axis direction of the crankshaft 5. The roller 93 of the small connecting rod 9 is inserted into the groove 61 with play, and the roller 93 is configured to be slidable in the groove 61.

小コンロッド9は、上部91、ケージ92、2つのローラー93、および2つの当接ローラー94により構成される。上部91の上端は小ピストン8に接続されており、上部91の下端はケージ92の上部に接続されている。また、上部91は大コンロッド6のブレード6a間に配置される。 The small connecting rod 9 is composed of an upper portion 91, a cage 92, two rollers 93, and two contact rollers 94. The upper end of the upper portion 91 is connected to the small piston 8, and the lower end of the upper portion 91 is connected to the upper portion of the cage 92. Further, the upper portion 91 is arranged between the blades 6a of the large connecting rod 6.

小コンロッド9のケージ92は、トップビーム92a、2つの三角プレート92b、および2つのボトムビーム92cにより構成されている。トップビーム92aの上面中央部には上部91が接続しており、図1に示すように、トップビーム92aの両端は大コンロッド6のブレード6a間よりも外側に位置している。そして、トップビーム92aの両端には、三角プレート92bの上部がそれぞれ接続し、三角プレート92b間に大コンロッド6のブレード6aおよび基部6bが配置される。
なお、三角プレート92bは、図2に示すように、略二等辺三角形の形状に構成され、頂角部分でトップビーム92aに接続し、底辺部分で2つのボトムビーム92cにより接続される。そして、2つのボトムビーム92cは、大コンロッド6の基部6bを挟んで配置される。
The cage 92 of the small connecting rod 9 is composed of a top beam 92a, two triangular plates 92b, and two bottom beams 92c. The upper portion 91 is connected to the central portion of the upper surface of the top beam 92a, and as shown in FIG. 1, both ends of the top beam 92a are located outside between the blades 6a of the large connecting rod 6. The upper portions of the triangular plates 92b are connected to both ends of the top beam 92a, and the blades 6a and the base 6b of the large connecting rod 6 are arranged between the triangular plates 92b.
As shown in FIG. 2, the triangular plate 92b is configured in the shape of a substantially isosceles triangle, is connected to the top beam 92a at the apex angle portion, and is connected by two bottom beams 92c at the bottom portion. Then, the two bottom beams 92c are arranged so as to sandwich the base portion 6b of the large connecting rod 6.

ケージ92のボトムビーム92cには、それぞれローラー93がケージ92の内側に回動自在に取り付けられ、ローラー93が大コンロッド6の溝部61に係合した状態となる。ローラー93の回転軸方向は、クランクシャフト5の回動軸方向に一致しており、大コンロッド6に対して小コンロッド9が摺動する際の抵抗を軽減している。これにより、小コンロッド9の下部は大コンロッド6の下部に摺動可能な状態で保持される。なお、ボトムビーム92cは大コンロッド6の幅方向に延出されており、ローラー93は、ボトムビーム92cの中央部に設けられる。 A roller 93 is rotatably attached to the bottom beam 92c of the cage 92 inside the cage 92, and the roller 93 is engaged with the groove 61 of the large connecting rod 6. The rotation axis direction of the roller 93 coincides with the rotation axis direction of the crankshaft 5, and the resistance when the small connecting rod 9 slides with respect to the large connecting rod 6 is reduced. As a result, the lower part of the small connecting rod 9 is held in a slidable state by the lower part of the large connecting rod 6. The bottom beam 92c extends in the width direction of the large connecting rod 6, and the roller 93 is provided at the center of the bottom beam 92c.

ケージ92の外側であって、ボトムビーム92cの外側面には、当接ローラー94がそれぞれ設けられている。図1に示すように、ケージ92において、ボトムビーム92cは、一方を下方に延出しており、下方に延出された部位に当接ローラー94が配置される。
そして、当接ローラー94は、ボトムビーム92cにおいて、ローラー93の配置位置に対して、オフセットして配置される。本実施形態において、当接ローラー94は、ボトムビーム92cの端部に配置されており、ローラー93に対して、クランクシャフト5の回動方向と逆方向にオフセットされている。これにより、当接ローラー94がケージ92より突出され、プッシュアーム10に当接可能に構成されている。
A contact rollers 94 are provided on the outer surface of the bottom beam 92c, which is the outer side of the cage 92. As shown in FIG. 1, in the cage 92, one of the bottom beams 92c extends downward, and the contact roller 94 is arranged at the portion extending downward.
Then, the contact roller 94 is arranged offset with respect to the arrangement position of the roller 93 in the bottom beam 92c. In the present embodiment, the contact roller 94 is arranged at the end of the bottom beam 92c and is offset with respect to the roller 93 in the direction opposite to the rotation direction of the crankshaft 5. As a result, the contact roller 94 protrudes from the cage 92 and is configured to be able to contact the push arm 10.

プッシュアーム10は、クランクアーム52に揺動自在に設けられた棒状の部材である。そして、プッシュアーム10は、小コンロッド9の大コンロッド6に対する位置を規制するべく、小コンロッド9に当接する当接体である。
プッシュアーム10は、図3および図4に示すように、クランクシャフト5のクランクアーム52に、一定範囲で回動自在に設けられている。そして、プッシュアーム10の回動軸の方向は、クランクシャフト5の回動軸方向と一致している。
プッシュアーム10の一端には、枢支部10aが設けられている。枢支部10aには、図2に示すように、クランクアーム52およびクランクピン53を貫くピン10eが挿入されている。これにより、プッシュアーム10は、ピン10eを中心として、クランクアーム52に対して揺動自在に支持される。
プッシュアーム10は、ピン10eの両端にそれぞれ取り付けられ、ピン10eによりクランクアーム52に対し、揺動自在に枢支される。また、2つのプッシュアーム10は、大コンロッド6を挟むように配置される。
The push arm 10 is a rod-shaped member provided on the crank arm 52 so as to be swingable. The push arm 10 is an abutting body that abuts on the small connecting rod 9 in order to regulate the position of the small connecting rod 9 with respect to the large connecting rod 6.
As shown in FIGS. 3 and 4, the push arm 10 is rotatably provided on the crank arm 52 of the crankshaft 5 within a certain range. The direction of the rotation axis of the push arm 10 coincides with the direction of the rotation axis of the crankshaft 5.
A pivotal branch 10a is provided at one end of the push arm 10. As shown in FIG. 2, a pin 10e penetrating the crank arm 52 and the crank pin 53 is inserted into the pivot portion 10a. As a result, the push arm 10 is swingably supported with respect to the crank arm 52 with the pin 10e as the center.
The push arm 10 is attached to both ends of the pin 10e, and is pivotally supported by the pin 10e with respect to the crank arm 52. Further, the two push arms 10 are arranged so as to sandwich the large connecting rod 6.

図2に示すように、プッシュアーム10の枢支部と反対側の先端部10bには、ガイドローラー10cが設けられている。プッシュアーム10の回動平面上には、小コンロッド9の当接ローラー94が位置しており、当接ローラー94が、プッシュアーム10に当接可能となっている。 As shown in FIG. 2, a guide roller 10c is provided at the tip portion 10b on the opposite side of the pivot portion of the push arm 10. The contact roller 94 of the small connecting rod 9 is located on the rotation plane of the push arm 10, and the contact roller 94 can come into contact with the push arm 10.

プッシュアーム10は、クランクアーム52の形状により回動範囲が一定範囲に規制される。図3に示すように、クランクアーム52には、第1規制面52aおよび第2規制面52bが設けられている。
プッシュアーム10の枢支部10aには突出部10dが延出しており、突出部10dが第1規制面52aに当接することにより、プッシュアーム10の時計方向への回動が規制される。そして、プッシュアーム10がガイドローラー10cと枢支部10a間において、第2規制面52bと当接することにより、プッシュアーム10の反時計方向への回動が規制される。
The rotation range of the push arm 10 is restricted to a certain range by the shape of the crank arm 52. As shown in FIG. 3, the crank arm 52 is provided with a first regulation surface 52a and a second regulation surface 52b.
A protrusion 10d extends from the pivot portion 10a of the push arm 10, and the protrusion 10d abuts on the first regulation surface 52a to restrict the clockwise rotation of the push arm 10. Then, when the push arm 10 comes into contact with the second regulating surface 52b between the guide roller 10c and the pivot portion 10a, the rotation of the push arm 10 in the counterclockwise direction is restricted.

プッシュアーム10の移動軌跡は、シリンダブロック3に取り付けられたガイド11により案内される。プッシュアーム10はクランクアーム52の延出方向とプッシュアーム10の延出方向がなす角度である展開角度を変更することにより、移動軌跡が変更される。
プッシュアーム10のガイドローラー10cがガイド11に当接することにより、プッシュアーム10がクランクアーム52に対して回動される。
ガイド11は、ロッド11a、レール部11b、およびアクチュエーター11cにより構成される。ロッド11aの先端にはレール部11bが設けられている。ロッド11aはクランクジャーナル51側の端部を上方に向けて、クランクジャーナル51と直交する方向に配置されている。そして、レール部11bに設けた溝部11dにガイドローラー10cが導入されることにより、プッシュアーム10のクランクアーム52に対する回動位置が変更される。
The movement locus of the push arm 10 is guided by the guide 11 attached to the cylinder block 3. The movement locus of the push arm 10 is changed by changing the deployment angle, which is the angle formed by the extension direction of the crank arm 52 and the extension direction of the push arm 10.
When the guide roller 10c of the push arm 10 comes into contact with the guide 11, the push arm 10 is rotated with respect to the crank arm 52.
The guide 11 is composed of a rod 11a, a rail portion 11b, and an actuator 11c. A rail portion 11b is provided at the tip of the rod 11a. The rod 11a is arranged in a direction orthogonal to the crank journal 51 with the end on the crank journal 51 side facing upward. Then, by introducing the guide roller 10c into the groove portion 11d provided in the rail portion 11b, the rotation position of the push arm 10 with respect to the crank arm 52 is changed.

図3に示すように、ガイド11のアクチュエーター11cは、ロッド11aを摺動可能としており、アクチュエーター11cにより、レール部11bの位置が変更される。レール部11bの溝部11dは、円弧状の溝であり、溝部11dは近接するシリンダブロック側に凸となる形状である。そして、レール部11bの溝部11dにプッシュアーム10のガイドローラー10cが嵌り、レール部11bを通過可能となっている。 As shown in FIG. 3, the actuator 11c of the guide 11 makes the rod 11a slidable, and the actuator 11c changes the position of the rail portion 11b. The groove portion 11d of the rail portion 11b is an arcuate groove, and the groove portion 11d has a shape that is convex toward the adjacent cylinder block side. Then, the guide roller 10c of the push arm 10 is fitted in the groove portion 11d of the rail portion 11b so that the guide roller 10c can pass through the rail portion 11b.

ガイド11のレール部11bにおいて、溝部11dは、クランクシャフト5の回動方向の上流側において幅広に構成されており、レール部11bの移動可能範囲において、ガイドローラー10cを溝部11dに導入可能となっている。
また、レール部11bにおいて、クランクジャーナル51側の面にはガイド面11eが設けられており、クランクシャフト5の回動方向の下流側の溝部11dの下部に接続している。
そして、クランクシャフト5の回動方向の下流側においてガイドローラー10cが溝部11d通過した後に、ガイド面11eに当接可能となっている。
In the rail portion 11b of the guide 11, the groove portion 11d is configured to be wide on the upstream side in the rotation direction of the crankshaft 5, and the guide roller 10c can be introduced into the groove portion 11d within the movable range of the rail portion 11b. ing.
Further, in the rail portion 11b, a guide surface 11e is provided on the surface on the crank journal 51 side, and is connected to the lower portion of the groove portion 11d on the downstream side in the rotation direction of the crankshaft 5.
Then, after the guide roller 10c passes through the groove portion 11d on the downstream side in the rotation direction of the crankshaft 5, it can come into contact with the guide surface 11e.

レール部11bは、クランクシャフト5の回動軸であるクランクジャーナル51に対して、プッシュアーム10のガイドローラー10cの軌道を変更可能である。
ロッド11aを延出した場合には、溝部11dのクランクシャフト5の回動方向の下流側がクランクジャーナル51より離れる。これにより、図4の実線に示すように、ガイドローラー10cがクランクジャーナル51より離れるようにプッシュアーム10が回動する。
そして、ロッド11aをアクチュエーター11cに収納した場合には、溝部11dのクランクシャフト5の回動方向の下流側がクランクジャーナル51に近づく。これにより、図3の二点鎖線に示すように、ガイドローラー10cがクランクジャーナル51に近づけられる。
このように、ガイド11により、プッシュアーム10のガイドローラー10cの通る位置を変更可能となる。
The rail portion 11b can change the trajectory of the guide roller 10c of the push arm 10 with respect to the crank journal 51 which is the rotation axis of the crankshaft 5.
When the rod 11a is extended, the downstream side of the groove portion 11d in the rotation direction of the crankshaft 5 is separated from the crank journal 51. As a result, as shown by the solid line in FIG. 4, the push arm 10 rotates so that the guide roller 10c is separated from the crank journal 51.
When the rod 11a is housed in the actuator 11c, the downstream side of the groove portion 11d of the crankshaft 5 in the rotation direction approaches the crank journal 51. As a result, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the guide roller 10c is brought closer to the crank journal 51.
In this way, the guide 11 makes it possible to change the position through which the guide roller 10c of the push arm 10 passes.

そして、プッシュアーム10は、小コンロッド9の当接ローラー94に当接するものであり、プッシュアーム10のクランクアーム52に対する展開角度により、大コンロッド6に対する小コンロッド9の位置が変更される。
図4において、二点鎖線で示される状態は、プッシュアーム10の展開角度が最小の状態を示し、実線で示される状態は、プッシュアーム10の展開角度が最大の状態を示す。なお、二点鎖線で示される状態では、プッシュアーム10は、第2規制面52bに当接しており、実線で示される状態では、第1規制面52aに当接している。
The push arm 10 abuts on the contact roller 94 of the small connecting rod 9, and the position of the small connecting rod 9 with respect to the large connecting rod 6 is changed depending on the deployment angle of the push arm 10 with respect to the crank arm 52.
In FIG. 4, the state shown by the two-dot chain line indicates the state in which the deployment angle of the push arm 10 is the minimum, and the state shown by the solid line indicates the state in which the deployment angle of the push arm 10 is the maximum. In the state shown by the alternate long and short dash line, the push arm 10 is in contact with the second regulation surface 52b, and in the state shown by the solid line, the push arm 10 is in contact with the first regulation surface 52a.

図4に示すように、プッシュアーム10のガイドローラー10cがクランクジャーナル51から離れる方向に回動すると、プッシュアーム10によって当接ローラー94が上方に移動する。これにより、小コンロッド9が上方に移動することとなり、小ピストン8が上方に移動する。
そして、ガイドローラー10cがクランクジャーナル51に近づく方向に回動すると、当接ローラー94が下方に移動する。これにより、小ピストン8が下方に移動する。
なお、クランクアーム52の回動に伴い、プッシュアーム10に当接した当接ローラー94は、プッシュアーム10の枢支部10a側からガイドローラー10c側に向けて移動する。
As shown in FIG. 4, when the guide roller 10c of the push arm 10 rotates in the direction away from the crank journal 51, the contact roller 94 moves upward by the push arm 10. As a result, the small connecting rod 9 moves upward, and the small piston 8 moves upward.
Then, when the guide roller 10c rotates in the direction approaching the crank journal 51, the contact roller 94 moves downward. As a result, the small piston 8 moves downward.
As the crank arm 52 rotates, the contact roller 94 that comes into contact with the push arm 10 moves from the pivot portion 10a side of the push arm 10 toward the guide roller 10c side.

上記構成において、シリンダブロック3に複数の大シリンダー2を設け、それぞれに小ピストン8を有する大ピストン7を配置し、クランクシャフト5により接続し、多気筒の内燃機関とすることも可能である。 In the above configuration, it is also possible to provide a plurality of large cylinders 2 in the cylinder block 3, arrange a large piston 7 having a small piston 8 in each, and connect them by a crankshaft 5 to form a multi-cylinder internal combustion engine.

次に本発明の第1の実施形態の作用について説明する。
図5は、ガイド11による小ピストン8の上死点位置の変化を示す図である。そして、図6は、燃焼時の小コンロッド9の挙動を示す模式図である。
内燃機関1において、クランクシャフト5が回動すると、クランクアーム52とともにプッシュアーム10がクランクジャーナル51を中心に回動する。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a change in the top dead center position of the small piston 8 by the guide 11. FIG. 6 is a schematic diagram showing the behavior of the small connecting rod 9 during combustion.
In the internal combustion engine 1, when the crankshaft 5 rotates, the push arm 10 rotates around the crank journal 51 together with the crank arm 52.

クランクアーム52が下死点位置から回動すると、クランクアーム52により大コンロッド6が上方に移動し、大ピストン7が大シリンダー2内を上方に移動する。
そして、クランクアーム52とともに、プッシュアーム10が上方に回動する。
ガイド11のレール部11bは、プッシュアーム10のガイドローラー10cの移動軌跡上に配置されており、ガイドローラー10cに当接する。
なお、クランクアーム52が上死点の近傍に位置する範囲で、ガイドローラー10cに当接する。レール部11bがガイドローラー10cと当接する範囲は、クランクアーム52の上死点を含む前後90度の位相範囲とすることができ、この範囲で適宜設定することができる。
When the crank arm 52 rotates from the bottom dead center position, the large connecting rod 6 moves upward by the crank arm 52, and the large piston 7 moves upward in the large cylinder 2.
Then, the push arm 10 rotates upward together with the crank arm 52.
The rail portion 11b of the guide 11 is arranged on the movement locus of the guide roller 10c of the push arm 10 and abuts on the guide roller 10c.
The crank arm 52 abuts on the guide roller 10c within a range located near the top dead center. The range in which the rail portion 11b abuts on the guide roller 10c can be a phase range of 90 degrees before and after including the top dead center of the crank arm 52, and can be appropriately set within this range.

クランクアーム52が上死点に向けて回動するのに伴い、ガイドローラー10cがレール部11bの溝部11dに導入される。そして、ガイドローラー10cがレール部11bに係合された状態で、プッシュアーム10はクランクアーム52に引っ張られ回動する。
この際に、プッシュアーム10は枢支部10a側より、小コンロッド9の下方に進入し、溝部11dの形状により、枢支部10aを中心にクランクアーム52に対して回動し、展開角度が変更される。
なお、ガイドローラー10cがレール部11bに導入される前では、プッシュアーム10は遠心力により、クランクアーム52の延出方向に向けた状態でクランクアーム52とともに回動している。
As the crank arm 52 rotates toward the top dead center, the guide roller 10c is introduced into the groove portion 11d of the rail portion 11b. Then, with the guide roller 10c engaged with the rail portion 11b, the push arm 10 is pulled by the crank arm 52 and rotates.
At this time, the push arm 10 enters below the small connecting rod 9 from the pivot portion 10a side, rotates with respect to the crank arm 52 around the pivot portion 10a due to the shape of the groove portion 11d, and the deployment angle is changed. To.
Before the guide roller 10c is introduced into the rail portion 11b, the push arm 10 rotates together with the crank arm 52 in a state of being directed in the extending direction of the crank arm 52 by centrifugal force.

クランクアーム52が下死点位から上死点に向けて回動する際、小コンロッド9は、ローラー93を大コンロッド6の溝部61の下端に当接させた状態で、大コンロッド6によりに上方に押し上げられる。
そして、クランクアーム52が更に回動することにより、小コンロッド9の下方にプッシュアーム10が進入し、小コンロッド9の押し上げが開始される。
When the crank arm 52 rotates from the bottom dead center to the top dead center, the small connecting rod 9 is moved upward by the large connecting rod 6 with the roller 93 in contact with the lower end of the groove portion 61 of the large connecting rod 6. Pushed up to.
Then, as the crank arm 52 further rotates, the push arm 10 enters below the small connecting rod 9, and the small connecting rod 9 is started to be pushed up.

ガイドローラー10cがレール部11bに係合した状態において、小コンロッド9の当接ローラー94は、プッシュアーム10の枢支部10aとガイドローラー10cとの間で当接しはじめる。クランクアーム52の回動に伴い、当接ローラー94はプッシュアーム10により、上方に押し上げられ、小コンロッド9の大コンロッド6に対する位置が規制される。そして、小コンロッド9を介して小ピストン8の大ピストン7に対する位置が規制される。
この際に、プッシュアーム10は、枢支部10aとレール部11bに支えられた状態で当接ローラー94を支える。そして、プッシュアーム10が枢支部10a側から当接ローラー94に当接するので、当接開始時の負荷の大部分が枢支部10aで受け止められる。
また、プッシュアーム10を、小コンロッド9の近傍に位置するクランクアーム52に設けたにより、プッシュアーム10の全長を短く構成できる。そして、プッシュアーム10の両端を支持した状態で、小コンロッド9を押し上るので、プッシュアーム10に生じる曲げモーメントを軽減できる。
In a state where the guide roller 10c is engaged with the rail portion 11b, the contact roller 94 of the small connecting rod 9 begins to abut between the pivot portion 10a of the push arm 10 and the guide roller 10c. As the crank arm 52 rotates, the contact roller 94 is pushed upward by the push arm 10, and the position of the small connecting rod 9 with respect to the large connecting rod 6 is restricted. Then, the position of the small piston 8 with respect to the large piston 7 is regulated via the small connecting rod 9.
At this time, the push arm 10 supports the contact roller 94 while being supported by the pivot portion 10a and the rail portion 11b. Then, since the push arm 10 abuts on the contact roller 94 from the pivot portion 10a side, most of the load at the start of contact is received by the pivot portion 10a.
Further, by providing the push arm 10 on the crank arm 52 located in the vicinity of the small connecting rod 9, the total length of the push arm 10 can be shortened. Then, since the small connecting rod 9 is pushed up while both ends of the push arm 10 are supported, the bending moment generated in the push arm 10 can be reduced.

このような構成において、プッシュアーム10の位置を変更することにより、内燃機関1における燃焼室の容積を変化させ圧縮比を変更できる。
図5において、H、M、Lはそれぞれ圧縮比の高い状態、中間の状態、低い状態の内燃機関1を示す。
状態Hにおいて、レール部11bが上方に移動しており、これによりプッシュアーム10が上方に回動する。小コンロッド9はプッシュアーム10により上方に移動される。
ガイド11のレール部11bが、設定される範囲において、最高位置に保持されることにより、ガイドローラー10cが最高位置の軌道を通り、小コンロッド9が小ピストン8を最高位置で支持される。
すなわち、大ピストン7の圧縮過程において、小ピストン8を最高位置で支持される。これにより、大シリンダー2、大ピストン7、小シリンダー71および小ピストン8により形成される容積が小さくなり、内燃機関1における燃焼室の圧縮比が高くなる。
In such a configuration, by changing the position of the push arm 10, the volume of the combustion chamber in the internal combustion engine 1 can be changed and the compression ratio can be changed.
In FIG. 5, H, M, and L indicate the internal combustion engine 1 in a high compression ratio state, an intermediate state, and a low compression ratio state, respectively.
In the state H, the rail portion 11b is moving upward, whereby the push arm 10 rotates upward. The small connecting rod 9 is moved upward by the push arm 10.
By holding the rail portion 11b of the guide 11 at the highest position within the set range, the guide roller 10c passes through the trajectory at the highest position, and the small connecting rod 9 supports the small piston 8 at the highest position.
That is, in the compression process of the large piston 7, the small piston 8 is supported at the highest position. As a result, the volume formed by the large cylinder 2, the large piston 7, the small cylinder 71 and the small piston 8 becomes small, and the compression ratio of the combustion chamber in the internal combustion engine 1 becomes high.

状態Lにおいて、レール部11bが下方に移動しており、これによりプッシュアーム10が下方に回動した状態となる。小コンロッド9はプッシュアーム10に沿って上方に移動する。
レール部11bが、設定される範囲において、最低位置に保持されることにより、ガイドローラー10cが最低位置の軌道を通り、小コンロッド9が小ピストン8は最低位置にまで押し上げられる。
これにより、大シリンダー2、大ピストン7、小シリンダー71および小ピストン8により形成される容積が大きく、圧縮比が低くなる。
In the state L, the rail portion 11b is moved downward, whereby the push arm 10 is rotated downward. The small connecting rod 9 moves upward along the push arm 10.
By holding the rail portion 11b at the lowest position within the set range, the guide roller 10c passes through the trajectory at the lowest position, the small connecting rod 9 is pushed up to the lowest position, and the small piston 8 is pushed up to the lowest position.
As a result, the volume formed by the large cylinder 2, the large piston 7, the small cylinder 71 and the small piston 8 is large, and the compression ratio is low.

また、内燃機関1は、圧縮比を状態Mに示すように、状態Hと状態Lの間に調整することも可能である。
このように、本実施形態において、レール部11bの高さは、状態Hと状態Lの間で変更可能であり、必要に応じて、小ピストン8の位置を変更し、圧縮比を変更可能となっている。
Further, the internal combustion engine 1 can also adjust the compression ratio between the states H and the state L as shown in the state M.
As described above, in the present embodiment, the height of the rail portion 11b can be changed between the state H and the state L, and the position of the small piston 8 can be changed and the compression ratio can be changed as needed. It has become.

次に、燃焼時における作用について説明する。
図6において、Aは上死点位置の直前の状態を示し、Bは燃焼時の状態を示す。
図6に示すように、状態Aにおいて、ガイドローラー10cは溝部11dに係合しており、小ピストン8の大コンロッド6に対する高さ位置がプッシュアーム10により上方側に規制さられる。
そして、クランクアーム52が上死点を通過すると、プッシュアーム10のガイドローラー10cが溝部11dを抜ける。
Next, the action at the time of combustion will be described.
In FIG. 6, A indicates a state immediately before the top dead center position, and B indicates a state at the time of combustion.
As shown in FIG. 6, in the state A, the guide roller 10c is engaged with the groove portion 11d, and the height position of the small piston 8 with respect to the large connecting rod 6 is restricted upward by the push arm 10.
Then, when the crank arm 52 passes the top dead center, the guide roller 10c of the push arm 10 passes through the groove portion 11d.

小コンロッド9がプッシュアーム10に当接した状態で燃焼が開始されと、燃焼により小コンロッド9がプッシュアーム10を押し下げる。これにより、溝部11dを抜けたガイドローラー10cが、レール部11bのガイド面11eに押し付けられる。状態Bにおいて、ガイドローラー10cが二点鎖線で示される位置より、ガイド面11eに沿って、下方に移動する。これにより、プッシュアーム10の枢支部10aにクランクアーム52を回動する方向に駆動力が発生する。 When combustion is started with the small connecting rod 9 in contact with the push arm 10, the small connecting rod 9 pushes down the push arm 10 by combustion. As a result, the guide roller 10c that has passed through the groove portion 11d is pressed against the guide surface 11e of the rail portion 11b. In the state B, the guide roller 10c moves downward along the guide surface 11e from the position indicated by the alternate long and short dash line. As a result, a driving force is generated in the pivotal support portion 10a of the push arm 10 in the direction in which the crank arm 52 is rotated.

以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、内燃機関1は、大シリンダー2内に摺動自在に配設され、小シリンダー71を有する大ピストン7と、大ピストン7とクランクシャフト5のクランクピン53を接続する大コンロッド6を備える。さらに、内燃機関1は、小シリンダー71内に摺動自在に配設される小ピストン8と、小ピストン8と大コンロッド6を接続する小コンロッド9を備える。そして、内燃機関1は、クランクシャフト5のクランクアーム52に設けられ、小コンロッド9に当接し、大コンロッド6に対して小コンロッド9の位置を変更するプッシュアーム10(当接体に相当)を備える。また、内燃機関1は、プッシュアーム10の移動軌跡を案内するガイド11を備える。
このため、プッシュアーム10による小コンロッド9の高さ位置を、ガイド11により設定できる。小コンロッド9の高さ位置の調整を簡便な構成により実現できる。また、クランクアーム52にプッシュアーム10が設けられているので、大ピストン7に同期して小ピストン8を動かし易くなる。これにより、1つのシリンダー2内に大ピストン7および小ピストン8を有する内燃機関1において、圧縮比を変更可能とし、熱効率を向上できる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the internal combustion engine 1 is slidably arranged in the large cylinder 2, and has a large piston 7 having a small cylinder 71 and a large piston 7. A large connecting rod 6 for connecting the crank pin 53 of the crankshaft 5 is provided. Further, the internal combustion engine 1 includes a small piston 8 slidably arranged in the small cylinder 71, and a small connecting rod 9 connecting the small piston 8 and the large connecting rod 6. The internal combustion engine 1 is provided on the crank arm 52 of the crankshaft 5, and has a push arm 10 (corresponding to an abutting body) that abuts on the small connecting rod 9 and changes the position of the small connecting rod 9 with respect to the large connecting rod 6. Be prepared. Further, the internal combustion engine 1 includes a guide 11 that guides the movement locus of the push arm 10.
Therefore, the height position of the small connecting rod 9 by the push arm 10 can be set by the guide 11. The height position of the small connecting rod 9 can be adjusted with a simple configuration. Further, since the push arm 10 is provided on the crank arm 52, it becomes easy to move the small piston 8 in synchronization with the large piston 7. As a result, in the internal combustion engine 1 having the large piston 7 and the small piston 8 in one cylinder 2, the compression ratio can be changed and the thermal efficiency can be improved.

また、プッシュアーム10の移動軌跡の一部においてガイド11が当接する。
このため、プッシュアーム10とガイド11との接触抵抗を低減して、内燃機関1の仕事効率を向上できる。また、接触による騒音を低減して、圧縮比を変更する構成の耐久性を向上できる。
Further, the guide 11 comes into contact with a part of the movement locus of the push arm 10.
Therefore, the contact resistance between the push arm 10 and the guide 11 can be reduced, and the work efficiency of the internal combustion engine 1 can be improved. In addition, noise due to contact can be reduced, and the durability of the configuration for changing the compression ratio can be improved.

また、プッシュアーム10とガイド11との当接開始位置を変更可能としている。
このため、容易な構成により、小コンロッド9の高さ位置を変更できる。また、圧縮比に合わせて、プッシュアーム10がガイド11より接触抵抗を受けるタイミングを変更できる。
Further, the contact start position between the push arm 10 and the guide 11 can be changed.
Therefore, the height position of the small connecting rod 9 can be changed by a simple configuration. Further, the timing at which the push arm 10 receives the contact resistance from the guide 11 can be changed according to the compression ratio.

そして、プッシュアーム10のガイドローラー10c(ガイド11との当接部位に相当)が、プッシュアーム10の端部に設けられている。
これにより、プッシュアーム10をガイド11に導入しやすくなる。
A guide roller 10c (corresponding to a contact portion with the guide 11) of the push arm 10 is provided at the end of the push arm 10.
This facilitates the introduction of the push arm 10 into the guide 11.

また、プッシュアーム10は棒状部材であり、枢支部10aは、ガイドローラー10cの反対側の端部に設けられており、クランクアーム52に枢支される。
このため、プッシュアーム10を棒状の簡便な部材により構成でき、小コンロッド9を規制する機構を軽量かつコンパクトに構成できる。
Further, the push arm 10 is a rod-shaped member, and the pivot portion 10a is provided at the opposite end of the guide roller 10c and is pivotally supported by the crank arm 52.
Therefore, the push arm 10 can be configured by a simple rod-shaped member, and the mechanism for regulating the small connecting rod 9 can be configured lightweight and compact.

また、ガイド11は、クランクアーム52の上死点に達するまでに、プッシュアーム10を案内する溝部11d(第1のガイド面に相当)を有する。さらに、ガイド11は、クランクアーム52の上死点より前にプッシュアーム10を案内するガイド面11e(第2のガイド面に相当)を有する。そして、ガイド面11eからプッシュアーム10が受ける反力により、クランクアーム52に駆動力を発生させる。
このため、燃焼工程において小コンロッド9の受けた力を、クランクアーム52の駆動力に変換でき、内燃機関の効率が向上する。また、上死点近傍域の大コンロッド6が駆動力を発生出来ない領域でクランクアーム52に効率的に駆動力を与えることができる。
Further, the guide 11 has a groove portion 11d (corresponding to the first guide surface) for guiding the push arm 10 before reaching the top dead center of the crank arm 52. Further, the guide 11 has a guide surface 11e (corresponding to a second guide surface) that guides the push arm 10 before the top dead center of the crank arm 52. Then, a driving force is generated in the crank arm 52 by the reaction force received by the push arm 10 from the guide surface 11e.
Therefore, the force received by the small connecting rod 9 in the combustion process can be converted into the driving force of the crank arm 52, and the efficiency of the internal combustion engine is improved. Further, the driving force can be efficiently applied to the crank arm 52 in the region where the large connecting rod 6 in the vicinity of the top dead center cannot generate the driving force.

次に、本発明の第2の実施形態にかかる内燃機関1aの全体構成について図7および図8を用いて説明する。
図7は本発明の第2実施形態にかかる内燃機関1aの要部の構成を示す部分断面正面図であり、図8は第2実施形態にかかる内燃機関1aの要部の構成を示す部分断面側面図である。
内燃機関1aは、第1の実施形態の内燃機関1と同様に、大シリンダー2内に大ピストン7を有し、大ピストン7の小シリンダー71内に小ピストン8を有している。また、シリンダブロック3と、シリンダブロック3の下部に装着されるクランクケース4を備える。
Next, the overall configuration of the internal combustion engine 1a according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
FIG. 7 is a partial cross-sectional front view showing the configuration of the main part of the internal combustion engine 1a according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the main part of the internal combustion engine 1a according to the second embodiment. It is a side view.
Like the internal combustion engine 1 of the first embodiment, the internal combustion engine 1a has a large piston 7 in the large cylinder 2 and a small piston 8 in the small cylinder 71 of the large piston 7. Further, a cylinder block 3 and a crankcase 4 mounted on the lower part of the cylinder block 3 are provided.

大ピストン7には、大コンロッド6により、クランクシャフト5aに接続されており、クランクシャフト5の回動により、大ピストン7が上下に摺動可能に構成されている。なお、図7において、内燃機関1aのクランクシャフト5は、回動方向Rに回動する。
クランクシャフト5aは、クランクジャーナル51、クランクアーム52d、クランクピン53および2つのカウンターウェイト54aを備える。クランクジャーナル51はクランクシャフト5の回動軸となるものであり、図示しないベアリングにより回動自在に支持される。
The large piston 7 is connected to the crankshaft 5a by a large connecting rod 6, and the large piston 7 is configured to be slidable up and down by the rotation of the crankshaft 5. In FIG. 7, the crankshaft 5 of the internal combustion engine 1a rotates in the rotation direction R.
The crankshaft 5a includes a crank journal 51, a crank arm 52d, a crank pin 53, and two counterweights 54a. The crank journal 51 serves as a rotation shaft of the crankshaft 5, and is rotatably supported by a bearing (not shown).

クランクアーム52dはクランクジャーナル51とクランクピン53を接続するものであり、クランクシャフト5aの回動軸と直交する方向に延出され、クランクピン53に接続する。クランクピン53には、大コンロッド6の基部6bが回動自在に接続されており、クランクピン53の両端には、クランクアーム52dが接続している。 The crank arm 52d connects the crank journal 51 and the crank pin 53, extends in a direction orthogonal to the rotation axis of the crankshaft 5a, and connects to the crank pin 53. The base portion 6b of the large connecting rod 6 is rotatably connected to the crankpin 53, and the crank arms 52d are connected to both ends of the crankpin 53.

クランクアーム52dには、貫通孔55が設けられており、貫通孔55はクランクアーム52dに沿って設けられている。貫通孔55はクランクシャフト5aの回動軸心を通って設けられており、クランクシャフト5aの回動軸と直交するように設けられている。
そして、貫通孔55には、プッシュアーム20のロッド部20bが摺動自在に挿入されている。
The crank arm 52d is provided with a through hole 55, and the through hole 55 is provided along the crank arm 52d. The through hole 55 is provided through the rotation axis center of the crankshaft 5a and is provided so as to be orthogonal to the rotation axis of the crankshaft 5a.
The rod portion 20b of the push arm 20 is slidably inserted into the through hole 55.

図7および図8に示すように、大コンロッド6の構成は、第1の実施形態と共通する。
小コンロッド19は、上部91、ケージ192、および2つのローラー193により構成される。上部91の上端は小ピストン8に接続されており、上部91の下端はケージ192の上部に接続されている。また、上部91は大コンロッド6のブレード6a間に配置される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the configuration of the large connecting rod 6 is common to that of the first embodiment.
The small connecting rod 19 is composed of an upper portion 91, a cage 192, and two rollers 193. The upper end of the upper portion 91 is connected to the small piston 8, and the lower end of the upper portion 91 is connected to the upper portion of the cage 192. Further, the upper portion 91 is arranged between the blades 6a of the large connecting rod 6.

小コンロッド19のケージ192の構成は、ボトムビーム192cの形状以外において、第1の実施形態と共通する。
ケージ192のボトムビーム192cには、それぞれローラー193がケージ92の内側に回動自在に取り付けられ、ローラー193が大コンロッド6の溝部61に係合した状態となる。ローラー193の回転軸方向は、クランクシャフト5の回動軸方向に一致している。そして、小コンロッド19の下部は大コンロッド6の基部6bに摺動可能な状態で保持される。なお、ローラー193は、ボトムビーム192cの延出方向の中央部に設けられる。
また、ローラー193には、プッシュアーム20のカム部20aも当接可能に構成されている。
The configuration of the cage 192 of the small connecting rod 19 is the same as that of the first embodiment except for the shape of the bottom beam 192c.
A roller 193 is rotatably attached to the bottom beam 192c of the cage 192, respectively, inside the cage 92, and the roller 193 is in a state of engaging with the groove portion 61 of the large connecting rod 6. The rotation axis direction of the roller 193 coincides with the rotation axis direction of the crankshaft 5. Then, the lower portion of the small connecting rod 19 is held in a slidable state on the base portion 6b of the large connecting rod 6. The roller 193 is provided at the center of the bottom beam 192c in the extending direction.
Further, the cam portion 20a of the push arm 20 is also configured to be able to come into contact with the roller 193.

プッシュアーム20は、カム部20a、ロッド部20bおよびローラー20cにより構成される。ロッド部20bは、クランクアーム52dの貫通孔55に挿入されており、一端にカム部20aが設けられており、他端にローラー20cが設けられている。
また、カム部20aおよびローラー20cは、貫通孔55の開口よりも大きく、プッシュアーム20がクランクアーム52dより抜けない構成となっている。
カム部20aの端面には、小コンロッド19のローラー193に当接する曲面20dが設けられており、この曲面20dは、図7に示すように、外側に凸の円弧状の面となっている。
また、カム部20aの回動方向R側には、先端部20eが設けられている。
The push arm 20 is composed of a cam portion 20a, a rod portion 20b, and a roller 20c. The rod portion 20b is inserted into the through hole 55 of the crank arm 52d, a cam portion 20a is provided at one end, and a roller 20c is provided at the other end.
Further, the cam portion 20a and the roller 20c are larger than the opening of the through hole 55, and the push arm 20 is configured so as not to come off from the crank arm 52d.
A curved surface 20d that abuts on the roller 193 of the small connecting rod 19 is provided on the end surface of the cam portion 20a, and the curved surface 20d is an arcuate surface that is convex outward as shown in FIG.
Further, a tip portion 20e is provided on the rotation direction R side of the cam portion 20a.

クランクケース4内の下部であって、クランクジャーナル51の側方には、ガイド30が設けられている。ガイド30は、ガイドプレート31、昇降機構32、アクチュエーター34により構成される。
ガイドプレート31には、昇降機構32のネジ棒32aおよびネジ棒32bが装着される支持部31aと、プッシュアーム20のローラー20cが当接する第1ガイド面31bおよび第2ガイド面31cを備える。
A guide 30 is provided on the lower side of the crankcase 4 and on the side of the crank journal 51. The guide 30 is composed of a guide plate 31, an elevating mechanism 32, and an actuator 34.
The guide plate 31 includes a support portion 31a on which the screw rod 32a and the screw rod 32b of the elevating mechanism 32 are mounted, and a first guide surface 31b and a second guide surface 31c to which the roller 20c of the push arm 20 abuts.

昇降機構32のネジ棒32bは逆ネジに構成されている。また、ネジ棒32aとネジ棒32bは、クランクケース4内で、平行かつ上下方向に配置され、アクチュエーター34の駆動力がギヤ33を介してそれぞれ伝達される。これにより、ネジ棒32bを駆動すると、ネジ棒32aが逆回転方向に駆動される。2つのネジ棒32aおよびネジ棒32bを装着することにより、ガイドプレート31が安定的に支持でき、衝撃を受けてもガイドプレート31の位置が変動しにくくなる。
そして、アクチュエーター34で、昇降機構32を駆動することにより、ガイドプレート31をクランクジャーナル51側に近づけたり遠ざけたりできる。
The screw rod 32b of the elevating mechanism 32 is configured as a reverse screw. Further, the screw rod 32a and the screw rod 32b are arranged in parallel and in the vertical direction in the crankcase 4, and the driving force of the actuator 34 is transmitted via the gear 33, respectively. As a result, when the screw rod 32b is driven, the screw rod 32a is driven in the reverse rotation direction. By mounting the two screw rods 32a and the screw rods 32b, the guide plate 31 can be stably supported, and the position of the guide plate 31 is less likely to change even if an impact is applied.
Then, by driving the elevating mechanism 32 with the actuator 34, the guide plate 31 can be moved closer to or further from the crank journal 51 side.

ガイド30は、図7に示すように、クランクアーム52dが上死点位置にある場合に、プッシュアーム20のローラー20cが、第2ガイド面31cのクランクジャーナル51に最も近い部分に当接するように配置されている。
また、ガイド30およびプッシュアーム20は、図8に示すように、クランクピン53を挟んで左右対称に配置されている。
As shown in FIG. 7, the guide 30 is such that when the crank arm 52d is in the top dead center position, the roller 20c of the push arm 20 comes into contact with the portion of the second guide surface 31c closest to the crank journal 51. Have been placed.
Further, as shown in FIG. 8, the guide 30 and the push arm 20 are arranged symmetrically with the crankpin 53 interposed therebetween.

ガイドプレート31の第1ガイド面31bは、ガイドプレート31の上面に設けられており、ローラー20cを円滑に当接させ、ローラー20cの移動を阻害しないように、クランクジャーナル51に向いて凹んだ弧状に形成されている。そして、第2ガイド面31cは、端部に向かうにつれて低くなるように構成されている。また、第2ガイド面31cは、第1ガイド面31bに比較して、水平に対する傾斜角が大きくなるように構成されている。 The first guide surface 31b of the guide plate 31 is provided on the upper surface of the guide plate 31, and has an arc shape recessed toward the crank journal 51 so as to smoothly abut the roller 20c and not hinder the movement of the roller 20c. Is formed in. The second guide surface 31c is configured to become lower toward the end. Further, the second guide surface 31c is configured so that the inclination angle with respect to the horizontal is larger than that of the first guide surface 31b.

次に、第2の実施形態の作用について、図9から図11を用いて説明する。
図9はプッシュアーム20と小コンロッド19との接触開始状態を示す図であり、図10は内燃機関1aのガイド30による小ピストン8の上死点位置の変化を示す図である。そして、図11は、内燃機関1aの燃焼時の小コンロッド19の挙動を示す模式図である。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
FIG. 9 is a diagram showing a contact start state between the push arm 20 and the small connecting rod 19, and FIG. 10 is a diagram showing a change in the top dead center position of the small piston 8 by the guide 30 of the internal combustion engine 1a. FIG. 11 is a schematic diagram showing the behavior of the small connecting rod 19 during combustion of the internal combustion engine 1a.

クランクアーム52dが下死点より上方に向けて回動すると、図9に示すように、プッシュアーム20は、カム部20aをクランクアーム52dに近づけた状態で回動する。
そして、カム部20aの先端部20eが小コンロッド19のローラー193に当接する。プッシュアーム20のローラー20cがガイドプレート31に当接する前に、カム部20aの先端部20eにより小コンロッド19が押し上げられる。
この後に、ローラー20cがガイドプレート31の第1ガイド面31bに当接し、ローラー20cが第1ガイド面31bに沿って移動する。
なお、ローラー20cがガイドプレート31に当接する前に、小コンロッド19が押し上げられることにより、ガイドプレート31による小ピストン8の押し上げを円滑にでき、小コンロッド19およびプッシュアーム20にかかる負荷を軽減できる。
When the crank arm 52d rotates upward from the bottom dead center, the push arm 20 rotates with the cam portion 20a close to the crank arm 52d, as shown in FIG.
Then, the tip portion 20e of the cam portion 20a comes into contact with the roller 193 of the small connecting rod 19. Before the roller 20c of the push arm 20 comes into contact with the guide plate 31, the small connecting rod 19 is pushed up by the tip portion 20e of the cam portion 20a.
After this, the roller 20c comes into contact with the first guide surface 31b of the guide plate 31, and the roller 20c moves along the first guide surface 31b.
By pushing up the small connecting rod 19 before the roller 20c comes into contact with the guide plate 31, the small piston 8 can be smoothly pushed up by the guide plate 31 and the load applied to the small connecting rod 19 and the push arm 20 can be reduced. ..

また、図9において、ローラー20cがガイドプレート31の第1ガイド面31bに当接する際に、ローラー20cと第1ガイド面31bが鋭角接触するように、第1ガイド面31bが構成されている。
ローラー20cと第1ガイド面31bの当接開始点におけるローラー20cの速度方向と、第1ガイド面31bの接線方向とが交差する角度θが、鋭角になるように、第1ガイド面31bの位置および形状が構成されている。これにより、ローラー20cとガイドプレート31の接触による衝撃負荷が抑制される。また、静粛性が向上するとともに、ガイド30とプッシュアーム20の耐久性が向上する。
Further, in FIG. 9, when the roller 20c comes into contact with the first guide surface 31b of the guide plate 31, the first guide surface 31b is configured so that the roller 20c and the first guide surface 31b make an acute angle contact.
The position of the first guide surface 31b so that the angle θ at which the speed direction of the roller 20c at the contact start point between the roller 20c and the first guide surface 31b and the tangential direction of the first guide surface 31b intersect is an acute angle. And the shape is composed. As a result, the impact load due to the contact between the roller 20c and the guide plate 31 is suppressed. Further, the quietness is improved and the durability of the guide 30 and the push arm 20 is improved.

次に、ローラー20cが第1ガイド面31bに当接した状態で、クランクアーム52dが回動すると、ローラー20c側のロッド部20bがクランクアーム52d側に摺動する。そして、カム部20a側のロッド部20bがクランクアーム52dより突出し、カム部20aによりローラー193が押し上げられる。ローラー193は、大コンロッド6の溝部61に沿って上方に移動し、小コンロッド19によって、小ピストン8が押し上げられる。 Next, when the crank arm 52d rotates while the roller 20c is in contact with the first guide surface 31b, the rod portion 20b on the roller 20c side slides toward the crank arm 52d. Then, the rod portion 20b on the cam portion 20a side protrudes from the crank arm 52d, and the roller 193 is pushed up by the cam portion 20a. The roller 193 moves upward along the groove 61 of the large connecting rod 6, and the small piston 8 is pushed up by the small connecting rod 19.

図10において、H、Lはそれぞれ圧縮比の高い状態、および低い状態の内燃機関1aを示す。小ピストン8の上死点における高さは、ガイド30により変更可能であり、ローラー20cの当接するガイドプレート31の高さにより変更される。
図10において、状態Hに示されるように、ガイドプレート31を高い位置に保持する。ことにより、プッシュアーム20のカム部20a側がクランクアーム52dより突出して、小コンロッド19が押し上げられる。これにより、小ピストン8が高い位置へ移動した状態で規制され、大シリンダー2、大ピストン7、小シリンダー71および小ピストン8により形成される容積が小さくなる。そして、内燃機関1aにおける燃焼室の容積が小さくなり、圧縮比が高くなる。
In FIG. 10, H and L indicate an internal combustion engine 1a in a high compression ratio state and a low compression ratio state, respectively. The height at the top dead center of the small piston 8 can be changed by the guide 30, and is changed by the height of the guide plate 31 with which the roller 20c abuts.
In FIG. 10, the guide plate 31 is held in a high position as shown in the state H. As a result, the cam portion 20a side of the push arm 20 protrudes from the crank arm 52d, and the small connecting rod 19 is pushed up. As a result, the small piston 8 is restricted in a state of being moved to a high position, and the volume formed by the large cylinder 2, the large piston 7, the small cylinder 71 and the small piston 8 is reduced. Then, the volume of the combustion chamber in the internal combustion engine 1a becomes small, and the compression ratio becomes high.

また、図10において、状態Lに示されるように、ガイドプレート31を低い位置に保持すると、プッシュアーム20のクランクアーム52dより突出量が少なく、小ピストン8は上死点において低い位置となる。なお、状態Lにおいては、小コンロッド19のローラー193が大コンロッド6の溝部61の下端に当接しており、小ピストン8が上死点において、最低位置となっている。そして、この状態Lにおいて、内燃機関1aにおける燃焼室の圧縮比は最低となる。 Further, as shown in the state L in FIG. 10, when the guide plate 31 is held at a low position, the amount of protrusion is smaller than that of the crank arm 52d of the push arm 20, and the small piston 8 is at a lower position at the top dead center. In the state L, the roller 193 of the small connecting rod 19 is in contact with the lower end of the groove portion 61 of the large connecting rod 6, and the small piston 8 is in the lowest position at the top dead center. Then, in this state L, the compression ratio of the combustion chamber in the internal combustion engine 1a becomes the lowest.

このように、ガイドプレート31の保持位置により、プッシュアーム20のカム部20aの軌道を調節し、小ピストン8の上死点位置を変更し、圧縮比を変更可能となる。なお、クランクアーム52dの回動角度あたりの上昇速度は、ガイドプレート31の第1ガイド面の形状により調節で可能となる。 In this way, the trajectory of the cam portion 20a of the push arm 20 can be adjusted, the top dead center position of the small piston 8 can be changed, and the compression ratio can be changed by the holding position of the guide plate 31. The ascending speed per rotation angle of the crank arm 52d can be adjusted by adjusting the shape of the first guide surface of the guide plate 31.

次に、燃焼時における作用について説明する。
圧縮行程において、ローラー20cは第1ガイド面31bに当接しており、燃焼工程においてローラー20cは第2ガイド面31dに当接する。
図11に示すように、内燃機関1aの燃焼工程において、ローラー20cはガイドプレート31の第1ガイド面31bより、第2ガイド面31cに当接する。
燃焼により小ピストン8が押し下げられると、小コンロッド19がプッシュアーム20を押し下げる。これにより、ローラー20cが第2ガイド面31cに押し当てられる。これにより、ローラー20cは、第2ガイド面31cに沿って下方に移動しながら、回動方向R方向に移動する。ローラー20cが第2ガイド面31cより受けた反力により、プッシュアーム20が回動方向Rに駆動される。そして、プッシュアーム20の受けた駆動力がクランクアーム52dに伝達され、クランクアーム52dが回動方向Rに駆動される。
これにより、小ピストン8の動きがクランクアーム52dの回動に変換される。
Next, the action at the time of combustion will be described.
In the compression stroke, the roller 20c is in contact with the first guide surface 31b, and in the combustion step, the roller 20c is in contact with the second guide surface 31d.
As shown in FIG. 11, in the combustion process of the internal combustion engine 1a, the roller 20c comes into contact with the second guide surface 31c from the first guide surface 31b of the guide plate 31.
When the small piston 8 is pushed down by combustion, the small connecting rod 19 pushes down the push arm 20. As a result, the roller 20c is pressed against the second guide surface 31c. As a result, the roller 20c moves downward along the second guide surface 31c and moves in the rotation direction R direction. The push arm 20 is driven in the rotation direction R by the reaction force received by the roller 20c from the second guide surface 31c. Then, the driving force received by the push arm 20 is transmitted to the crank arm 52d, and the crank arm 52d is driven in the rotation direction R.
As a result, the movement of the small piston 8 is converted into the rotation of the crank arm 52d.

以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、内燃機関1aは、大シリンダー2内に摺動自在に配設され、小シリンダー71を有する大ピストン7と、大ピストン7とクランクシャフト5aのクランクピン53を接続する大コンロッド6を備える。さらに、内燃機関1aは、小シリンダー71内に摺動自在に配設される小ピストン8と、小ピストン8と大コンロッド6を接続する小コンロッド9を備える。そして、内燃機関1aは、クランクシャフト5のクランクアーム52dに設けられ、小コンロッド9に当接し、大コンロッド6に対して小コンロッド9の位置を変更するプッシュアーム20(当接体に相当)を備える。また、内燃機関1aは、プッシュアーム20の移動軌跡を案内するガイド30を備える。
このため、プッシュアーム20による小コンロッド9の高さ位置を、ガイドプレート31により設定できる。小コンロッド9の高さ位置の調整を簡便な構成により実現できる。また、クランクアーム52にプッシュアーム20が設けられているので、大ピストン7に同期して小ピストン8を動かし易くなる。これにより、1つのシリンダー2内に大ピストン7および小ピストン8を有する内燃機関1において、圧縮比を変更可能とし、熱効率を向上できる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the internal combustion engine 1a is slidably arranged in the large cylinder 2, and has a large piston 7 having a small cylinder 71 and a large piston 7. A large connecting rod 6 for connecting the crank pin 53 of the crankshaft 5a is provided. Further, the internal combustion engine 1a includes a small piston 8 slidably arranged in the small cylinder 71, and a small connecting rod 9 for connecting the small piston 8 and the large connecting rod 6. The internal combustion engine 1a is provided on the crank arm 52d of the crankshaft 5, and has a push arm 20 (corresponding to an abutting body) that abuts on the small connecting rod 9 and changes the position of the small connecting rod 9 with respect to the large connecting rod 6. Be prepared. Further, the internal combustion engine 1a includes a guide 30 that guides the movement locus of the push arm 20.
Therefore, the height position of the small connecting rod 9 by the push arm 20 can be set by the guide plate 31. The height position of the small connecting rod 9 can be adjusted with a simple configuration. Further, since the push arm 20 is provided on the crank arm 52, it becomes easy to move the small piston 8 in synchronization with the large piston 7. As a result, in the internal combustion engine 1 having the large piston 7 and the small piston 8 in one cylinder 2, the compression ratio can be changed and the thermal efficiency can be improved.

また、プッシュアーム20の移動軌跡の一部においてガイド30が当接する。
このため、プッシュアーム20とガイド30との接触抵抗を低減して、内燃機関1aの仕事効率を向上できる。また、接触による騒音を低減して、圧縮比を変更する構成の耐久性を向上できる。
Further, the guide 30 comes into contact with a part of the movement locus of the push arm 20.
Therefore, the contact resistance between the push arm 20 and the guide 30 can be reduced, and the work efficiency of the internal combustion engine 1a can be improved. In addition, noise due to contact can be reduced, and the durability of the configuration for changing the compression ratio can be improved.

また、プッシュアーム20とガイド30との当接開始位置を変更可能としている。
このため、容易な構成により、小コンロッド19の高さ位置を変更できる。また、圧縮比に合わせて、プッシュアーム20がガイド30より接触抵抗を受けるタイミングを変更できる。
このため、クランクシャフト5aにかかる慣性力が小さくなる低圧縮時には、接触のタイミングが遅くなり、接触抵抗による慣性力の損失を低減できる。
Further, the contact start position between the push arm 20 and the guide 30 can be changed.
Therefore, the height position of the small connecting rod 19 can be changed by a simple configuration. Further, the timing at which the push arm 20 receives the contact resistance from the guide 30 can be changed according to the compression ratio.
Therefore, at the time of low compression where the inertial force applied to the crankshaft 5a becomes small, the contact timing is delayed, and the loss of the inertial force due to the contact resistance can be reduced.

そして、プッシュアーム20のローラー20c(ガイド30との当接部位に相当)が、プッシュアーム20の端部に設けられている。
これにより、プッシュアーム20をガイド30に当接させやすくなる。
A roller 20c of the push arm 20 (corresponding to a contact portion with the guide 30) is provided at the end of the push arm 20.
This makes it easier to bring the push arm 20 into contact with the guide 30.

プッシュアーム20は、小コンロッド19に当接するカム部20a(第1の当接部に相当)と、ガイド30に当接するローラー20c(第2の当接部に相当)と、カム部20aと、ローラー20cとを接続するロッド部20bとを備える。そして、ロッド部20bは、クランクアーム52dを貫通して支持され、クランクアーム52d内を一定範囲で摺動可能となっている。
このため、クランクアーム52dを利用してプッシュアーム20を支持するので、簡易な構造でプッシュアーム20を支持でき、プッシュアーム20の支持構造による重量の増加を低減できる。
The push arm 20 includes a cam portion 20a (corresponding to the first contact portion) that abuts on the small connecting rod 19, a roller 20c (corresponding to the second contact portion) that abuts on the guide 30, and a cam portion 20a. A rod portion 20b for connecting to the roller 20c is provided. The rod portion 20b is supported by penetrating the crank arm 52d, and is slidable in the crank arm 52d within a certain range.
Therefore, since the push arm 20 is supported by using the crank arm 52d, the push arm 20 can be supported with a simple structure, and the increase in weight due to the support structure of the push arm 20 can be reduced.

また、ガイド30は、クランクアーム52dの上死点に達するまでに、プッシュアーム20を案内する第1ガイド面31b(第1のガイド面に相当)を有する。さらに、ガイド30は、クランクアーム52dの上死点より前にプッシュアーム20を案内する第2ガイド面31c(第2のガイド面に相当)を有する。そして、第2ガイド面31cからプッシュアーム20が受ける反力により、クランクアーム52dに駆動力を発生させる。
このため、燃焼工程において小コンロッド9の受けた力を、クランクアーム52dの駆動力に変換でき、内燃機関の効率が向上する。また、上死点近傍域の大コンロッド6が駆動力を発生出来ない領域でクランクアーム52dに効率的に駆動力を与えることができる。
Further, the guide 30 has a first guide surface 31b (corresponding to the first guide surface) that guides the push arm 20 before reaching the top dead center of the crank arm 52d. Further, the guide 30 has a second guide surface 31c (corresponding to a second guide surface) that guides the push arm 20 before the top dead center of the crank arm 52d. Then, a driving force is generated in the crank arm 52d by the reaction force received by the push arm 20 from the second guide surface 31c.
Therefore, the force received by the small connecting rod 9 in the combustion process can be converted into the driving force of the crank arm 52d, and the efficiency of the internal combustion engine is improved. Further, the driving force can be efficiently applied to the crank arm 52d in the region where the large connecting rod 6 in the vicinity of the top dead center cannot generate the driving force.

上記の実施形態は、あくまでも本発明の一実施の態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。 The above embodiment is merely an embodiment of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.

1 内燃機関
2 シリンダー
3 シリンダブロック
4 クランクケース
5 クランクシャフト
5a クランクシャフト
6 コンロッド
6a ブレード
6b 基部
7 ピストン
7a ピストンピン
8 ピストン
9 コンロッド
10 プッシュアーム
10a 枢支部
10b 先端部
10c ガイドローラー
10d 突出部
10e ピン
11 ガイド
11a ロッド
11b レール部
11c アクチュエーター
11d 溝部
11e ガイド面
51 クランクジャーナル
52 クランクアーム
52a 第1規制面
52b 第2規制面
52d クランクアーム
53 クランクピン
54 カウンターウェイト
1 Internal combustion engine 2 Crankshaft 3 Crankshaft 4 Crankcase 5 Crankshaft 5a Crankshaft 6 Conrod 6a Blade 6b Base 7 Piston 7a Piston pin 8 Piston 9 Conrod 10 Push arm 10a Pivot branch 10b Tip 10c Guide roller 10d Guide 11a Rod 11b Rail part 11c Actuator 11d Groove part 11e Guide surface 51 Crank journal 52 Crank arm 52a First regulation surface 52b Second regulation surface 52d Crank arm 53 Crank pin 54 Counter weight

Claims (7)

大シリンダー内に摺動自在に配設され、小シリンダーを有する大ピストンと、
該大ピストンとクランクシャフトのクランクピンを接続する大コンロッドと、
前記小シリンダー内に摺動自在に配設される小ピストンと、
該小ピストンと前記大コンロッドを接続する小コンロッドと、
前記クランクシャフトのクランクアームに設けられ、前記小コンロッドに当接し、前記大コンロッドに対して前記小コンロッドの位置を変更する当接体と、
該当接体の移動軌跡を案内するガイドと、を備えたことを特徴とする内燃機関。
A large piston that is slidably arranged in a large cylinder and has a small cylinder,
A large connecting rod that connects the large piston and the crankpin of the crankshaft,
A small piston slidably arranged in the small cylinder,
A small connecting rod that connects the small piston and the large connecting rod,
An abutting body provided on the crank arm of the crankshaft, which abuts on the small connecting rod and changes the position of the small connecting rod with respect to the large connecting rod.
An internal combustion engine including a guide for guiding a moving locus of the abutting body.
前記当接体の移動軌跡の一部において前記ガイドが当接することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide abuts on a part of the movement locus of the abutting body. 前記当接体と前記ガイドとの当接開始位置を変更可能としたことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 2, wherein the contact start position between the contact body and the guide can be changed. 前記当接体の前記ガイドとの当接部位が、前記当接体の端部に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the contact portion of the contact body with the guide is provided at an end portion of the contact body. 前記当接体は棒状部材であり、
前記当接体の前記ガイドとの前記当接部位と反対側の端部は、前記クランクアームに揺動自在に枢支されることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関。
The contact body is a rod-shaped member and is a rod-shaped member.
The internal combustion engine according to claim 4, wherein the end portion of the contact body opposite to the contact portion with the guide is pivotally supported by the crank arm.
前記当接体は、前記小コンロッドに当接する第1の当接部と、前記ガイドに当接する第2の当接部と、前記第1の当接部と、前記第2の当接部とを接続するロッド部とを備え、
該ロッド部は、前記クランクアームを貫通して支持され、前記クランクアーム内を一定範囲で摺動可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の内燃機関。
The contact body includes a first contact portion that contacts the small connecting rod, a second contact portion that contacts the guide, the first contact portion, and the second contact portion. Equipped with a rod part to connect
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the rod portion is supported by penetrating the crank arm and is slidable in the crank arm within a certain range.
前記ガイドは、
前記クランクアームの上死点に達するまでに前記当接体を案内する第1のガイド面と、
前記クランクアームの上死点より後に前記当接体を案内する第2のガイド面と、を有し、
該第2のガイド面から前記当接体が受ける反力により、前記クランクアームに駆動力を発生させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の内燃機関。
The guide
A first guide surface that guides the abutting body before reaching the top dead center of the crank arm, and
It has a second guide surface that guides the abutting body after the top dead center of the crank arm.
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein a driving force is generated in the crank arm by a reaction force received by the abutting body from the second guide surface.
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