JPH06129272A - Variable compression ratio device of engine - Google Patents
Variable compression ratio device of engineInfo
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- JPH06129272A JPH06129272A JP27739192A JP27739192A JPH06129272A JP H06129272 A JPH06129272 A JP H06129272A JP 27739192 A JP27739192 A JP 27739192A JP 27739192 A JP27739192 A JP 27739192A JP H06129272 A JPH06129272 A JP H06129272A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの可変圧縮比
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable compression ratio device for an engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ガソリンエンジンでは、エン
ジンの高負荷時には圧縮比を下げてノッキングの発生を
防止し、低負荷時には圧縮比を上げて燃費の向上を計る
ようにし、また、ディーゼルエンジンでは、エンジンの
高速域には圧縮比を下げてフリクションを低減し、低速
域には圧縮比を上げて燃費を良くするようにした、エン
ジンの可変圧縮比装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a gasoline engine, the compression ratio is reduced when the engine is under high load to prevent knocking, and the compression ratio is increased when the engine is under low load to improve fuel efficiency. A variable compression ratio device for an engine is proposed in which the compression ratio is reduced in the high speed region of the engine to reduce friction and the compression ratio is increased in the low speed region to improve fuel efficiency.
【０００３】このような可変圧縮比装置としては、たと
えば、燃焼室に通ずる副室または副シリンダを設け、そ
の高さを調節して圧縮比を可変するとか、コネクチング
ロッドの長さを小端部または大端部において調節して圧
縮比を可変するなどの手段がとられている。そして、コ
ネクチングロッドの長さを小端部にて調節するもので
は、小端部とピストンピンとの間に、内周円と外周円と
が偏心する偏心スリーブを介在させ、また、大端部で調
節するものでは、大端部とクランクシャフトとの間に、
上記と同様の偏心スリーブを介在させて、偏心スリーブ
の偏心位置を変えることによりピストンの上下ストロー
クを変えて圧縮比を可変するようにしている。As such a variable compression ratio device, for example, a sub-chamber or a sub-cylinder communicating with the combustion chamber is provided and the height thereof is adjusted to vary the compression ratio, or the length of the connecting rod is set to a small end portion. Alternatively, a means such as adjusting at the large end to change the compression ratio is used. Then, in the case of adjusting the length of the connecting rod at the small end, an eccentric sleeve eccentric to the inner circumference and the outer circumference is interposed between the small end and the piston pin, and at the large end. For adjusting, between the big end and the crankshaft,
By interposing an eccentric sleeve similar to the above, the eccentric position of the eccentric sleeve is changed to change the vertical stroke of the piston to change the compression ratio.
【０００４】図１９は大端部に偏心スリーブを設けた従
来例の一例を示すコネクチングロッドの側視図である。
この図１９において、１はピストン、２はピストンピ
ン、３はコネクチングロッド、４はクランクシャフトの
クランクピンであり、コネクチングロッド３の大端部３
ｂとクランクピン４とは偏心スリーブ５を介して連結さ
れており、コネクチングロッド３に設けた図示しないス
トッパピンを偏心スリーブ５の異なる所定位置に係止
し、その偏心位置を変えることにより、偏心スリーブ５
の周壁部の厚みの違いに応じて、クランクピン４とピス
トンピン２の固定間隔を変えて圧縮比を調整するように
している。FIG. 19 is a side view of a connecting rod showing an example of a conventional example in which an eccentric sleeve is provided at the large end.
In FIG. 19, 1 is a piston, 2 is a piston pin, 3 is a connecting rod, 4 is a crankpin of a crankshaft, and a large end portion 3 of the connecting rod 3 is shown.
b and the crank pin 4 are connected via an eccentric sleeve 5, and a stopper pin (not shown) provided on the connecting rod 3 is locked at a different predetermined position of the eccentric sleeve 5 to change the eccentric position. Sleeve 5
The compression ratio is adjusted by changing the fixing interval between the crank pin 4 and the piston pin 2 according to the difference in the thickness of the peripheral wall portion.
【０００５】すなわち、偏心スリーブ５にストッパピン
を係止させるのには、偏心スリーブ５を回転させて行な
うもので、偏心スリーブ５の回転は、大端部の回転によ
る遠心力とか偏心スリーブ自体の慣性力、ならびに、コ
ネクチングロッドにかかる燃焼圧力により行なわせるよ
うにしている。また、特に図示しないが、小端部に偏心
スリーブを設けるものにおいても、コネクチングロッド
３の小端部３ａとピストンピン２の間に偏心スリーブを
介在させて、上記と同じ理屈によりクランクピン４とピ
ストンピン２の固定間隔を変えるようにしているもので
ある。That is, the stopper pin is locked to the eccentric sleeve 5 by rotating the eccentric sleeve 5. The rotation of the eccentric sleeve 5 is caused by the centrifugal force due to the rotation of the large end portion or the eccentric sleeve itself. The inertial force and the combustion pressure applied to the connecting rod are used. Further, although not particularly shown, even in the case where the eccentric sleeve is provided at the small end portion, the eccentric sleeve is interposed between the small end portion 3a of the connecting rod 3 and the piston pin 2, and the crank pin 4 and The fixed interval of the piston pin 2 is changed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、偏心スリーブをエンジンの慣性力および燃焼圧
力により回転させるようにしているものでは、エンジン
の運転条件の変化により偏心スリーブの回転速度が変化
するので、ストッパピンを係止させるのが困難であり、
また、圧縮比切替命令を出してもいつ切り替わったかの
確認もでき難いもので、偏心スリーブをコネクチングロ
ッドの大端部あるいは小端部のいずれに設けるものにお
いても、圧縮比の切り替えを確実に行なわせることが難
しいという共通の課題がある。However, in the conventional configuration in which the eccentric sleeve is rotated by the inertial force and combustion pressure of the engine, the rotational speed of the eccentric sleeve is changed by the change of the operating condition of the engine. Therefore, it is difficult to lock the stopper pin,
Also, it is difficult to confirm when the compression ratio has been switched even if a compression ratio switching command is issued, and the compression ratio can be reliably switched regardless of whether the eccentric sleeve is provided at the large end or the small end of the connecting rod. There is a common problem that is difficult.
【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、コネクチングロッドの小端部に偏心スリーブ
を設け、コネクチングロッドの振子運動を利用して偏心
スリーブを回転させるとともに、コネクチングロッドの
傾斜角の変化に応じて偏心スリーブとピストンピンの係
止位置を変えて係止させるようにすることにより、エン
ジンの運転条件の変化に影響されることなく、確実に圧
縮比の切り替えを行なえるようにした、エンジンの可変
圧縮比装置を提供することを目的とする。The present invention was devised in view of the above problems. An eccentric sleeve is provided at the small end of the connecting rod, and the eccentric sleeve is rotated by utilizing the pendulum motion of the connecting rod. By changing the locking position of the eccentric sleeve and the piston pin according to the change of the inclination angle so that the piston pin is locked, the compression ratio can be reliably switched without being affected by the change of the operating condition of the engine. It is an object of the present invention to provide a variable compression ratio device for an engine.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このため、本発明の請求
項１記載のエンジンの可変圧縮比装置は、コネクチング
ロッドの小端部とピストンピンとの間に回転可能に偏心
スリーブが介装され、該偏心スリーブと該ピストンピン
とを所定位置で固定することにより、燃焼室内の圧縮比
を可変しうるようにしたエンジンの可変圧縮比装置にお
いて、該ピストンピンの下面側同一円周上に、垂直中心
線より左右へ所要の開きをもつ２個のロックピンが半径
方向に付勢されて外向きに内装され、該ピストンピンの
外側からは該コネクチングロッドの振子運動により回転
される該偏心スリーブが嵌挿され、且つ、該偏心スリー
ブには、該偏心スリーブの回転により該２個のロックピ
ンと個別に対向しうる１個の貫通穴が設けられ、該偏心
スリーブの外側からは該コネクチングロッドの小端部が
回転自在に嵌挿され、且つ、該コネクチングロッドの該
小端部には、該ピストンピンの下側面と対向し、該コネ
クチングロッドが第１の傾斜位置に在るときに該偏心ス
リーブをはさんで一方の該ロックピンと対向し、また、
該コネクチングロッドが第１の傾斜位置と該垂直中心線
をはさんだ第２の傾斜位置に在るときに該偏心スリーブ
をはさんで他方の該ロックピンと対向するコネクチング
ロッドピンが設けられて、高圧縮指令時には、該コネク
チングロッドが第１の傾斜位置にあるときに整合する該
貫通穴へコネクチングロッドピンを押し出し、該コネク
チングロッドが第２の傾斜位置にあるときに該コネクチ
ングロッドピンを引き抜くとともに、低圧縮指令時に
は、該コネクチングロッドが第２の傾斜位置にあるとき
に整合する該貫通穴へ該コネクチングロッドピンを押し
出し、該コネクチングロッドが第１の傾斜位置にあると
きに該コネクチングロッドピンを引き抜くように、該コ
ネクチングロッドピンを駆動するコネクチングロッドピ
ン駆動機構が設けられたことを特徴としている。Therefore, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 1 of the present invention, an eccentric sleeve is rotatably interposed between the small end portion of the connecting rod and the piston pin, A variable compression ratio device for an engine in which a compression ratio in a combustion chamber can be varied by fixing the eccentric sleeve and the piston pin at a predetermined position, in a vertical center on the same circumference of the lower surface of the piston pin. Two lock pins having a required opening from the line to the left and right are radially outwardly biased and internally mounted, and the eccentric sleeve rotated by the pendulum motion of the connecting rod is fitted from the outside of the piston pin. The eccentric sleeve is provided with a through hole that can individually face the two lock pins by rotation of the eccentric sleeve. Has a small end portion of the connecting rod rotatably fitted therein, and the small end portion of the connecting rod faces the lower surface of the piston pin, and the connecting rod is in the first inclined position. When the eccentric sleeve is sandwiched, it faces one of the lock pins,
A connecting rod pin is provided which opposes the other locking pin across the eccentric sleeve when the connecting rod is in a second inclined position between the first inclined position and the vertical centerline. At the time of a compression command, the connecting rod pin is pushed out into the through hole that aligns when the connecting rod is in the first tilted position, and the connecting rod pin is pulled out when the connecting rod is in the second tilted position. When a low compression command is issued, the connecting rod pin is pushed out into the through hole that aligns when the connecting rod is in the second inclined position, and the connecting rod pin is pulled out when the connecting rod is in the first inclined position. As described above, a connecting rod pin drive mechanism for driving the connecting rod pin is provided. It is characterized in that was.
【０００９】また、本発明の請求項２記載のエンジンの
可変圧縮比装置は、該コネクチングロッドピン駆動機構
が、該コネクチングロッドに埋設されるとともに、該コ
ネクチングロッドピン駆動機構が、該コネクチングロッ
ドピンに付設されたピストン部と該ピストン部で仕切ら
れた２つの流体室とを有する流体圧式シリンダ機構と、
該流体圧式シリンダ機構の両流体室への流体圧の状態を
高圧状態または低圧状態に切り替える流体圧切替機構
と、該流体圧切替機構より引き出した閉回路中に、高圧
の流体と低圧の流体とを発生する流体圧発生部とをそな
えて構成されたことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the variable compression ratio device for an engine, the connecting rod pin drive mechanism is embedded in the connecting rod, and the connecting rod pin drive mechanism is connected to the connecting rod pin. A fluid pressure type cylinder mechanism having a piston part attached to the cylinder and two fluid chambers partitioned by the piston part;
A fluid pressure switching mechanism that switches the state of fluid pressure to both fluid chambers of the fluid pressure type cylinder mechanism to a high pressure state or a low pressure state, and a high pressure fluid and a low pressure fluid in a closed circuit drawn out from the fluid pressure switching mechanism. It is characterized in that it is configured with a fluid pressure generating portion for generating.
【００１０】また、本発明の請求項３記載のエンジンの
可変圧縮比装置は、該流体圧発生部が、該コネクチング
ロッドの運動に伴って高圧の流体と低圧の流体とを発生
する流体発生部として構成されたことを特徴としてい
る。また、本発明の請求項４記載のエンジンの可変圧縮
比装置は、該流体圧発生部が、該コネクチングロッドの
軸方向に沿い配設された流体圧発生用空間部と、該空間
部内に浮動状態で嵌挿された質量体とをそなえて構成さ
れ、且つ、該空間部内に該質量体を浮動状態で嵌挿する
ことにより、該空間部内において、該質量体の両端部に
対向する一対の流体圧室が形成されて、該コネクチング
ロッドの可動に伴う該質量体の慣性力により、該質量体
の移動先に位置する流体圧室に高圧を発生させるととも
に、該質量体の移動先とは反対側に位置する流体圧室に
低圧を発生させるように構成されていることを特徴とし
ている。Further, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 3 of the present invention, the fluid pressure generating portion generates a high pressure fluid and a low pressure fluid in accordance with the movement of the connecting rod. It is characterized by being configured as. Further, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 4 of the present invention, the fluid pressure generating portion is a fluid pressure generating space portion arranged along the axial direction of the connecting rod, and floats in the space portion. A mass body inserted in the state, and by inserting the mass body in the space portion in a floating state, a pair of a pair of mass members facing each other in the space portion are provided. A fluid pressure chamber is formed, and due to the inertial force of the mass body accompanying the movement of the connecting rod, a high pressure is generated in the fluid pressure chamber located at the movement destination of the mass body, and the movement destination of the mass body is It is characterized in that it is configured to generate a low pressure in the fluid pressure chamber located on the opposite side.
【００１１】また、本発明の請求項５記載のエンジンの
可変圧縮比装置は、該流体圧発生部が、該コネクチング
ロッドの大端部とクランクピンとの間に設けられ、それ
ぞれが該流体圧切替機構と連通する左右一対の円弧状溝
と、該クランクピンの内部から外方向に向けて設けら
れ、該一対の円弧状溝と相互に対向し連通し得る一対の
油通路とをそなえて構成され、該クランクピンの回転に
より、一方側の該油通路からの高流体圧と他方側の該油
通路からの低流体圧が、一方側の円弧状溝と他方側の該
通路へ交互に発生させるように構成されたことを特徴と
している。Further, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 5 of the present invention, the fluid pressure generating portion is provided between the large end portion of the connecting rod and the crank pin, and each of the fluid pressure switching portions is provided. A pair of left and right arcuate grooves that communicate with the mechanism and a pair of oil passages that are provided from the inside of the crank pin toward the outside and that face each other and can communicate with the pair of arcuate grooves. By the rotation of the crank pin, a high fluid pressure from the oil passage on one side and a low fluid pressure from the oil passage on the other side are alternately generated in the arcuate groove on one side and the passage on the other side. It is characterized by being configured as follows.
【００１２】さらに、本発明の請求項６記載のエンジン
の可変圧縮比装置は、該偏心スリーブの該貫通穴内に
は、該貫通穴の長さより少し短いスリーブピンが設けら
れ、該ロックピンと該コネクチングロッドピンが、該ス
リーブピンを介して対向していることを特徴としてい
る。Furthermore, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 6 of the present invention, a sleeve pin slightly shorter than the length of the through hole is provided in the through hole of the eccentric sleeve, and the lock pin and the connectin are provided. It is characterized in that the grod pins face each other via the sleeve pin.
【００１３】[0013]
【作用】上述の本発明の請求項１記載のエンジンの可変
圧縮比装置では、コネクチングロッドはエンジンの運転
により上下に往復運動するとともに小端部を支点として
振子運動するものであるが、コネクチングロッドが第１
の傾斜位置に在るときにコネクチングロッドピンが偏心
スリーブのスリーブピン（貫通穴）をはさんで一方のロ
ックピンと対向し、また、コネクチングロッドが第２の
傾斜位置に在るときにコネクチングロッドピンが偏心ス
リーブのスリーブピン（貫通穴）をはさんで他方のロッ
クピンと対向するようになっている。In the above-described variable compression ratio device for an engine according to claim 1 of the present invention, the connecting rod reciprocates up and down by the operation of the engine and also performs a pendulum motion with the small end as a fulcrum. Is the first
When the connecting rod pin is in the inclined position, the connecting rod pin faces one lock pin across the sleeve pin (through hole) of the eccentric sleeve, and when the connecting rod is in the second inclined position, the connecting rod pin Sandwiches the sleeve pin (through hole) of the eccentric sleeve and faces the other lock pin.
【００１４】そして、高圧縮比指令時には、コネクチン
グロッドピン駆動機構によって、コネクチングロッドが
第１の傾斜位置にあるときに整合する貫通穴へコネクチ
ングロッドピンが押し出されるとともに、コネクチング
ロッドが第２の傾斜位置にあるときに貫通穴よりコネク
チングロッドピンが引き抜かれるように、コネクチング
ロッドピンが駆動される。When a high compression ratio command is issued, the connecting rod pin drive mechanism pushes the connecting rod pin into the through hole aligned when the connecting rod is in the first tilted position, and the connecting rod is tilted to the second tilted position. The connecting rod pin is driven so that the connecting rod pin is pulled out from the through hole when in the position.
【００１５】また、低圧縮比指令時には、コネクチング
ロッドピン駆動機構によって、コネクチングロッドが第
２の傾斜位置にあるときに整合する貫通穴へコネクチン
グロッドピンが押し出されるとともに、コネクチングロ
ッドが第１の傾斜位置にあるときに貫通穴よりコネクチ
ングロッドピンが引き抜かれるように、コネクチングロ
ッドピンが駆動される。Further, at the time of the low compression ratio command, the connecting rod pin drive mechanism pushes the connecting rod pin into the through hole aligned when the connecting rod is in the second tilted position, and the connecting rod has the first tilted position. The connecting rod pin is driven so that the connecting rod pin is pulled out from the through hole when in the position.
【００１６】また、本発明の請求項２記載のエンジンの
可変圧縮比装置では、コネクチングロッドピン駆動機構
が、流体圧式シリンダ機構と流体圧切替機構と流体圧発
生部とから構成されていて、流体圧切替機構の切り替え
により、コネクチングロッドピンを押し出したり、引っ
込めたりするように流体圧式シリンダ機構を作動させ
る。そして、この流体圧式シリンダ機構を、流体圧発生
部に発生させた高圧流体により作動させる。According to a second aspect of the present invention, in the variable compression ratio device for an engine, the connecting rod pin drive mechanism includes a fluid pressure cylinder mechanism, a fluid pressure switching mechanism, and a fluid pressure generating portion. By switching the pressure switching mechanism, the fluid pressure cylinder mechanism is operated so as to push out or retract the connecting rod pin. Then, this fluid pressure type cylinder mechanism is operated by the high pressure fluid generated in the fluid pressure generating portion.
【００１７】なお、本発明の請求項３記載のエンジンの
可変圧縮比装置では、コネクチングロッドの運動に伴っ
て、流体発生部に高圧流体と低圧流体とを発生させる。
また、本発明の請求項４記載のエンジンの可変圧縮比装
置では、流体圧発生部の流体圧発生用空間部内で浮動状
態にある質量体が、コネクチングロッドの往復運動に伴
って上下に慣性移動すると、質量体の移動先方向側に高
圧流体が発生し、質量体の移動後方向側に低圧流体が発
生する。In the variable compression ratio device for an engine according to claim 3 of the present invention, a high pressure fluid and a low pressure fluid are generated in the fluid generating portion in accordance with the movement of the connecting rod.
Further, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 4 of the present invention, the mass body in a floating state in the fluid pressure generating space of the fluid pressure generating section inertially moves up and down along with the reciprocating motion of the connecting rod. Then, a high-pressure fluid is generated on the moving direction side of the mass body, and a low-pressure fluid is generated on the moving direction side of the mass body.
【００１８】なお、本発明の請求項５記載のエンジンの
可変圧縮比装置では、コネクチングロッドの運動に伴う
クランピンの回転により、クランクピンの一方側の油通
路からの高油圧と、他方側の油通路からの低油圧とが、
一方側の円弧状溝と他方側の円弧状溝とへ交互にかけら
れる。さらに、本発明の請求項６記載のエンジンの可変
圧縮比装置では、ロックピンとコネクチングロッドピン
の間にスリーブピンが介在されているので、ロックピン
およびコネクチングロッドピンは、共に少ない移動量で
相手のピンへ移動を伝達する。In the variable compression ratio device for an engine according to claim 5 of the present invention, due to the rotation of the clamp pin accompanying the movement of the connecting rod, the high hydraulic pressure from the oil passage on one side of the crank pin and the oil pressure on the other side of the crank pin. The low hydraulic pressure from the passage
The arcuate groove on one side and the arcuate groove on the other side are alternately applied. Further, in the variable compression ratio device for an engine according to claim 6 of the present invention, since the sleeve pin is interposed between the lock pin and the connecting rod pin, both of the lock pin and the connecting rod pin can be moved by a small amount of movement. Transfer the movement to the pin.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜１８は本発明によるエンジンの可変
圧縮比装置の実施例を示すもので、図１は本可変圧縮比
装置のコネクチングロッド部分の縦断面図、図２は本装
置の流体圧切替機構の拡大断面図、図３は本装置の全体
構成図、図４は本装置の油圧供給回路図、図５〜１４は
本装置の作動状態を示すコネクチングロッド小端部の断
面図、図１５はエンジンの高圧縮比域と低圧縮比域とを
示す高・低圧縮比領域図であり、図１６，１７は流体圧
発生部の他の例を示すもので、図１６は流体圧発生部を
有するコネクチングロッド大端部の断面図、図１７は図
１６による流体圧発生部の作動説明図であり、図１８は
本装置のロックピン付勢構造の他の例を示す概略図であ
り、図１〜１８中、図１９と同じ符号はほぼ同様の部分
を示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 18 show an embodiment of a variable compression ratio device for an engine according to the present invention, and FIG. 1 is a connectin of the present variable compression ratio device. 2 is an enlarged cross-sectional view of the fluid pressure switching mechanism of this device, FIG. 3 is an overall configuration diagram of this device, FIG. 4 is a hydraulic supply circuit diagram of this device, and FIGS. Is a sectional view of a small end portion of the connecting rod showing an operating state of FIG. 15, FIG. 15 is a high / low compression ratio region diagram showing a high compression ratio region and a low compression ratio region of the engine, and FIGS. 16 shows another example, FIG. 16 is a sectional view of the connecting rod large end portion having a fluid pressure generating portion, FIG. 17 is an operation explanatory view of the fluid pressure generating portion according to FIG. 16, and FIG. It is the schematic which shows the other example of a lock pin biasing structure, and is in FIGS. The same reference numerals denote the same parts in FIG. 19.
【００２０】さて、図３において、１はピストン、２は
ピストン１の内部直径上に取り付けられるピストンピン
で、これに、偏心スリーブ５を介してコネクチングロッ
ド３の小端部３ａが回転自在に連結されている。そし
て、図１に示すように、ピストンピン２の中央部下面側
には、ピストンピン２の垂直中心線ｖを挟んで、同一円
周上の左右に所要の開きをもつ２個のロックピン６，７
が、半径上，外向きに内装され、背部のばね８，８によ
り外方向へ付勢されている。In FIG. 3, 1 is a piston, 2 is a piston pin mounted on the inner diameter of the piston 1, and a small end portion 3a of the connecting rod 3 is rotatably connected to the piston pin via an eccentric sleeve 5. Has been done. Then, as shown in FIG. 1, on the lower surface side of the central portion of the piston pin 2, two lock pins 6 having a required opening on the left and right on the same circumference with the vertical center line v of the piston pin 2 sandwiched therebetween. , 7
Are radially outwardly mounted and are urged outward by springs 8, 8 on the back.
【００２１】なお、ここで言う所要の開きとは、コネク
チングロッド３の振子運動による傾斜角の開きと一致す
る開きをいうもので、たとえば、コネクチングロッド３
の振子運動による傾斜角の開きが最大４０度である場
合、２個のロックピン６，７はピストンピン２の垂直中
心線ｖを挟んで左右へ２０度ずつの傾きをもって開いて
おり、両ロックピン６，７は４０度に開いた位置に対称
的に配置されている。The required opening mentioned here is an opening that coincides with the opening of the inclination angle due to the pendulum motion of the connecting rod 3, for example, the connecting rod 3
When the inclination angle of the pendulum movement is 40 degrees at the maximum, the two lock pins 6 and 7 are opened at an angle of 20 degrees to the left and right with the vertical center line v of the piston pin 2 interposed therebetween, and both locks are opened. The pins 6 and 7 are symmetrically arranged in a position opened at 40 degrees.
【００２２】そして、ピストンピン２には、外側から、
内周円と外周円とが偏心する偏心スリーブ５が回転自在
に嵌挿され、且つ、偏心スリーブ５の周壁部には、両ロ
ックピン６，７と個別に対向して、各ロックピン６，７
の進入を許容しうる１個の貫通穴９が形成されている。
さらに、この貫通穴９内にはこの貫通穴９の長さより少
し短いスリーブピン１０が摺動自在に嵌挿されている。Then, on the piston pin 2, from the outside,
An eccentric sleeve 5 in which an inner circumference circle and an outer circumference circle are eccentrically fitted is rotatably inserted, and the lock pin 6, 7 is individually opposed to the lock wall 6, 6 on the peripheral wall portion of the eccentric sleeve 5. 7
One through hole 9 that allows the entry of
Further, a sleeve pin 10 slightly shorter than the length of the through hole 9 is slidably fitted in the through hole 9.
【００２３】また、偏心スリーブ５の外側からは、コネ
クチングロッド３の小端部３ａの軸穴が回転自在に嵌挿
され、且つ、コネクチングロッド３内には軸穴の直径方
向に向けて、両ロックピン６，７および貫通穴９と一直
線上になるようにして対向するコネクチングロッドピン
（以下、必要に応じてコンロッドピンという）１１が設
けられている。Further, from the outside of the eccentric sleeve 5, the shaft hole of the small end 3a of the connecting rod 3 is rotatably fitted, and inside the connecting rod 3 in the diameter direction of the shaft hole. A connecting rod pin (hereinafter referred to as a connecting rod pin, if necessary) 11 is provided so as to face the lock pins 6, 7 and the through hole 9 in a straight line.
【００２４】なお、ロックピン６，７とスリーブピン１
０とコンロッドピン１１はほぼ同じ太さに形成されてお
り、従って、これらが一直線上になるとき、互いに相隣
れるピンの穴側へ進入し得るようになっている。さら
に、コネクチングロッド３の内部には、コネクチングロ
ッドピン駆動機構Ａが埋設されており、このコネクチン
グロッドピン駆動機構Ａは、流体圧式シリンダ機構Ｂと
流体圧切替機構Ｃと流体圧発生部Ｄとから成り、これら
各部が油路１２，１２′，１３，１３′にて接続されて
いる。The lock pins 6 and 7 and the sleeve pin 1
0 and the connecting rod pin 11 are formed to have substantially the same thickness, so that when they are aligned with each other, they can enter the hole side of adjacent pins. Further, a connecting rod pin drive mechanism A is embedded in the inside of the connecting rod 3, and the connecting rod pin drive mechanism A includes a fluid pressure cylinder mechanism B, a fluid pressure switching mechanism C, and a fluid pressure generation unit D. And these parts are connected by oil passages 12, 12 ', 13, 13'.
【００２５】したがって、図１に示すように、ロックピ
ン７とスリーブピン１０とが対向して一直線上になり、
コンロッドピン１１がこれらと対向していないときに
は、ロックピン７はばね８に押されて、偏心スリーブ５
の貫通穴９内に進入し、ピストンピン２と偏心スリーブ
５とを係止して固定するのに対し、コネクチングロッド
３は係止されないで回転可能となっている。Therefore, as shown in FIG. 1, the lock pin 7 and the sleeve pin 10 face each other and are aligned on a straight line.
When the connecting rod pin 11 is not opposed to these, the lock pin 7 is pushed by the spring 8 and the eccentric sleeve 5
The piston pin 2 and the eccentric sleeve 5 are locked and fixed, while the connecting rod 3 is not locked and is rotatable.
【００２６】ところで、この係止状態は、後で詳しく説
明するが、エンジンが高圧縮比状態に固定されて運転し
ている状態を示す図８に相当するものである。そして、
この状態で、コネクチングロッド３が右に振れて左傾斜
し、コンロッドピン１１がスリーブピン１０およびロッ
クピン７と一直線上になったときに、コンロッドピン１
１のピストン部１１ａの後方に、流体圧切替機構Ｃおよ
び流体圧発生部Ｄからの高油圧がかかると、コンロッド
ピン１１は押し出されるようになっている。By the way, as will be described in detail later, this locked state corresponds to FIG. 8 showing a state in which the engine is operating while being fixed at a high compression ratio state. And
In this state, when the connecting rod 3 swings to the right and tilts to the left and the connecting rod pin 11 is aligned with the sleeve pin 10 and the lock pin 7, the connecting rod pin 1
When high hydraulic pressure from the fluid pressure switching mechanism C and the fluid pressure generating portion D is applied to the rear of the first piston portion 11a, the connecting rod pin 11 is pushed out.
【００２７】すると、コンロッドピン１１の先端は貫通
穴９内に進入してスリーブピン１０を押し、スリーブピ
ン１０はロックピン７を押して貫通穴９から押し出すも
ので、これにより、コネクチングロッド３と偏心スリー
ブ５は係止されて固定し、偏心スリーブ５とピストンピ
ン２は係止が外れて回転可能となるようになっている
（図１０参照）。Then, the tip of the connecting rod pin 11 enters the through hole 9 and pushes the sleeve pin 10, and the sleeve pin 10 pushes the lock pin 7 and pushes it out of the through hole 9, whereby the connecting rod 3 and the connecting rod 3 are eccentric. The sleeve 5 is locked and fixed, and the eccentric sleeve 5 and the piston pin 2 are unlocked so as to be rotatable (see FIG. 10).
【００２８】しかし、このような係止状態で、コンロッ
ドピン１１のピストン部１１ａの前方に前記の高圧がか
かると、コンロッドピン１１は後退し、コネクチングロ
ッド３と偏心スリーブ５は回転可能となり、偏心スリー
ブ５とピストンピン２は固定されるようになっている
（図７参照）。また、偏心スリーブ５とコネクチングロ
ッド３が固定されていて、コネクチングロッド３の振子
運動により、コネクチングロッド３と偏心スリーブ５と
が一緒に回ってロックピン６の位置にきたときに、ピス
トン部１１の後方に前記の高圧がかかると、コンロッド
ピン１１はスリーブピン１０を押して貫通穴９に入り、
コネクチングロッド３と偏心スリーブ５とを固定し、偏
心スリーブ５とピストンピン２とは回転可能となるよう
になっている（図５参照）。However, when the high pressure is applied in front of the piston portion 11a of the connecting rod pin 11 in such a locked state, the connecting rod pin 11 retracts, and the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 become rotatable and eccentric. The sleeve 5 and the piston pin 2 are fixed (see FIG. 7). Further, when the eccentric sleeve 5 and the connecting rod 3 are fixed and the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 rotate together and reach the position of the lock pin 6 due to the pendulum motion of the connecting rod 3, the piston portion 11 moves. When the high pressure is applied backward, the connecting rod pin 11 pushes the sleeve pin 10 into the through hole 9,
The connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 are fixed, and the eccentric sleeve 5 and the piston pin 2 are rotatable (see FIG. 5).
【００２９】しかし、この係止状態で、コンロッドピン
１１のピストン部１１ａの前方に前記の高圧がかかる
と、コンロッドピン１１は後退し、コネクチングロッド
３と偏心スリーブ５は回転可能となり、偏心スリーブ５
とピストンピン２は固定されるようになっている（図１
２参照）。ちなみに、上記のように、ロックピン６，７
とスリーブピン１０とコンロッドピン１１が、互い押し
合い相隣れる穴に進入して係止することができるように
なっているのは、スリーブピン１０の長さが貫通穴９の
長さよりも少し短く構成されていることに因るものであ
り、また、ロックピン６，７を付勢するばね８，８と、
コンロッドピン１１のピストン部１１ａの前方あるいは
後方にかけられる高油圧との釣合関係により行なわれる
ものである。However, when the above-mentioned high pressure is applied in front of the piston portion 11a of the connecting rod pin 11 in this locked state, the connecting rod pin 11 retracts, the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 become rotatable, and the eccentric sleeve 5
And the piston pin 2 are fixed (Fig. 1
2). By the way, as mentioned above, the lock pins 6, 7
The sleeve pin 10 and the connecting rod pin 11 can be pushed into each other and engaged in the adjacent holes so that the length of the sleeve pin 10 is slightly shorter than the length of the through hole 9. The springs 8 and 8 for urging the lock pins 6 and 7,
This is carried out in balance with the high hydraulic pressure applied to the front or rear of the piston portion 11a of the connecting rod pin 11.
【００３０】その外、両ロックピン６，７とスリーブピ
ン１０とコンロッドピン１１との各係止ならびに離脱の
態様は、エンジンの高圧縮比指令時，高圧縮比固定時，
低圧縮比指令時，低圧縮比固定時，高・低圧縮比の指令
時から固定時までの過渡時などに応じて、様々に組み合
わが変化するものであるが、これらについては作動説明
の項で詳述する。In addition, the locking and disengaging modes of the lock pins 6 and 7, the sleeve pin 10 and the connecting rod pin 11 are as follows.
Depending on the low compression ratio command, when the low compression ratio is fixed, or when the high / low compression ratio is commanded to the fixed time, the combination changes in various ways. See in detail.
【００３１】つぎに、コネクチングロッドピン駆動機構
Ａを構成する各部Ｂ，Ｃ，Ｄを図１，２について詳細に
説明すると、まず、流体圧式シリンダ機構Ｂには、コン
ロッドピン１１の基部に付設されたピストン部１１ａを
摺動可能に収蔵する流体室１４が設けられ、この流体室
１４がピストン部１１ａで仕切られる前室１４ａと後室
１４ｂとに分室されている。Next, the respective parts B, C and D constituting the connecting rod pin drive mechanism A will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, first, in the fluid pressure cylinder mechanism B, the base part of the connecting rod pin 11 is attached. A fluid chamber 14 slidably accommodating the piston portion 11a is provided, and the fluid chamber 14 is divided into a front chamber 14a and a rear chamber 14b which are partitioned by the piston portion 11a.
【００３２】この流体室１４の前室１４ａと後室１４ｂ
とからはそれぞれ２本の油路１２′と１２を経て流体圧
切替機構Ｃに連通されており、流体圧切替機構Ｃからの
油圧が前室１４ａにかかるとコンロッドピン１１は後退
してコネクチングロッド３内に引っ込み、油圧が後室１
４ｂにかかるとコンロッドピン１１は前進してコネクチ
ングロッド３からその先端が押し出されるようになって
いる。A front chamber 14a and a rear chamber 14b of the fluid chamber 14
Are connected to the fluid pressure switching mechanism C via two oil passages 12 'and 12, respectively, and when the hydraulic pressure from the fluid pressure switching mechanism C is applied to the front chamber 14a, the connecting rod pin 11 is retracted to connect the connecting rod. 3 retracted, hydraulic pressure is in the rear chamber 1
4b, the connecting rod pin 11 moves forward and its tip is pushed out from the connecting rod 3.
【００３３】ちなみに、図１では２本の油路１２，１
２′が屈折した「く」の字状に図示されているが、これ
は油路形成の工作上、２方向から穴を堀りその交差部か
ら外の部分を埋めて盲穴とするようにして形成したこと
によるものである。また、流体圧切替機構Ｃは、図２に
示すように切替室１５内にスプリング１６にて付勢され
る切替子１７が水平方向へ摺動するように内装されてお
り、コネクチングロッド３の運動による慣性力の影響を
できるだけ受けない方向へ摺動するよう構成されてい
る。By the way, in FIG. 1, two oil passages 12 and 1 are provided.
2'is shown as a bent "V" shape, but this is because of the work of forming the oil passage, a hole is dug from two directions and the outer part is filled from the intersection to form a blind hole. It is due to the formation. As shown in FIG. 2, the fluid pressure switching mechanism C is internally provided in the switching chamber 15 so that the switching element 17 biased by the spring 16 slides in the horizontal direction, and the movement of the connecting rod 3 is performed. It is configured to slide in a direction that is not affected by the inertial force due to.
【００３４】そして、切替子１７には、その内部を縦方
向に貫通する２本の直立通路１８，２０と、同じく縦方
向に貫通する２本の傾斜通路１９，２１とが形成され、
各通路の上下端は切替子１７の上下面にそれぞれ形成さ
れる４筋ずつの横溝ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅ，ｆ，ｇ，
ｈに開口されている。すなわち、切替子１７の右側か
ら、上１番目の横溝ａと下１番目の横溝ｅは、第１の直
立通路１８にて結ばれ、上３番目の横溝ｃと下３番目の
横溝ｇは、第２の直立通路２０にて結ばれており、ま
た、上２番目の横溝ｂと下４番目の横溝ｈは、第２の傾
斜通路２１にて結ばれ、上４番目の横溝ｄと下２番目の
横溝ｆは、第１の傾斜通路１９にて結ばれている。The switching element 17 is formed with two upright passages 18, 20 penetrating the inside in the vertical direction and two inclined passages 19, 21 penetrating in the same longitudinal direction.
The upper and lower ends of each passage are lateral grooves a, b, c, d and e, f, g formed by four lines on the upper and lower surfaces of the switching element 17, respectively.
It is opened to h. That is, from the right side of the switching element 17, the upper first lateral groove a and the lower first lateral groove e are connected by the first upright passage 18, and the upper third lateral groove c and the lower third lateral groove g are It is connected by the second upright passage 20, and the upper second lateral groove b and the lower fourth lateral groove h are connected by the second inclined passage 21 and the upper fourth lateral groove d and the lower 2 The second lateral groove f is connected by the first inclined passage 19.
【００３５】なお、この場合の、第１の直立通路１８と
第２の直立通路２０は同一断面上に形成されてよいが、
第１の傾斜通路１９と第２の傾斜通路２１は、第１，第
２の直立通路１８，２０に対して、それぞれ異なる断面
上に形成されている。したがって、切替子１７が図２の
位置では、横溝ａ−ｅとｃ−ｇを結ぶ直立通路１８，２
０により油路１２−１３と１２′−１３′が連通されて
おり、また、切替子１７が右方に移動すると、横溝ｄ−
ｆとｂ−ｈを結ぶ傾斜通路１９，２１により油路１２′
−１３と１２−１３′が連通されることになるもので、
切替子１７の左右への移動により、油路１２、１２′間
と油路１３，１３′間の接続が切り替えられるようにな
っている。In this case, the first upright passage 18 and the second upright passage 20 may be formed on the same cross section.
The first inclined passage 19 and the second inclined passage 21 are formed on different cross sections with respect to the first and second upright passages 18 and 20, respectively. Therefore, when the switching element 17 is in the position of FIG. 2, the upright passages 18, 2 connecting the lateral grooves a-e and c-g are connected.
0 connects the oil passages 12-13 and 12'-13 ', and when the switching element 17 moves to the right, the lateral groove d-
The oil passage 12 'is formed by the inclined passages 19 and 21 connecting f and b-h.
-13 and 12-13 'will be connected,
The connection between the oil passages 12 and 12 'and between the oil passages 13 and 13' can be switched by moving the switching element 17 to the left and right.
【００３６】また、流体圧発生部Ｄは、流体圧切替機構
Ｃから引き出されて油路１３と油路１３′とを連通する
閉回路中に設けられるもので、この閉回路は切替子１７
がスプリング１６に抗して左方位置（図２の位置）に在
るとき、下１番目の横溝ｅと下３番目の横溝ｇに連通さ
れている。そして、この閉回路中には、コネクチングロ
ッド３の軸方向に沿うやや長手状の流体圧発生用空間部
２２が形成され、この流体圧発生用空間部２２内には浮
動状態で嵌挿される質量体（マス）２３が設けられて、
質量体２３の両端部側の流体圧発生用空間部２２内がそ
れぞれ流体圧室２２ａ，２２ｂとして形成されている。The fluid pressure generating section D is provided in a closed circuit that draws out from the fluid pressure switching mechanism C and connects the oil passage 13 and the oil passage 13 '.
Is located at the left side position (position in FIG. 2) against the spring 16, it is communicated with the lower first lateral groove e and the lower third lateral groove g. Then, in this closed circuit, a slightly long fluid pressure generating space 22 is formed along the axial direction of the connecting rod 3, and a mass that is fitted in the fluid pressure generating space 22 in a floating state. A body (mass) 23 is provided,
The inside of the fluid pressure generating space 22 on both ends of the mass body 23 is formed as fluid pressure chambers 22a and 22b, respectively.
【００３７】したがって、コネクチングロッド３が右傾
斜しつつ上方に移動するとき（燃焼室の圧縮行程と排気
行程）は、質量体２３は慣性力で下方に移動し、質量体
２３の移動する先側の流体圧室２２ａに高油圧を発生さ
せ、質量体２３の移動する後側の流体圧室２２ｂに低油
圧を発生させるもので、この高油圧が油路１３′を通っ
て流体圧切替機構Ｃに送られるようになっている。Therefore, when the connecting rod 3 moves upward while tilting to the right (compression stroke and exhaust stroke of the combustion chamber), the mass body 23 moves downward due to inertial force, and the mass body 23 moves to the front side. To generate a high hydraulic pressure in the fluid pressure chamber 22a and a low hydraulic pressure in the rear fluid pressure chamber 22b in which the mass body 23 moves, and the high hydraulic pressure passes through the oil passage 13 '. To be sent to.
【００３８】また、コネクチングロッド３が左傾斜しつ
つ下方に移動するとき（燃焼室の吸入行程と膨張行程）
は、質量体２３は慣性力で上方に移動し、上記と反対
に、流体圧室２２ｂに高油圧を発生させ、流体圧室２２
ａに低油圧を発生させ、この高油圧が別の油路１３を通
って流体圧切替機構Ｃに送られるようになっている。さ
らに、図１〜３に示すように、流体圧切替機構Ｃの切替
室１５の一部にはコネクチングロッド３内を通る油路２
４が接続されて、この油路２４の他端部がコネクチング
ロッド３の大端部３ｂにおいて、クランクピン４の油通
路２６およびクランクシャフト２５の油通路２７と連通
されおり、その先は、流体圧切替機構Ｃの切替子１７を
切替作動させる図４に示す油圧供給回路に接続されてい
る。When the connecting rod 3 moves downward while inclining to the left (intake stroke and expansion stroke of the combustion chamber)
The mass body 23 moves upward due to the inertial force, and contrary to the above, a high hydraulic pressure is generated in the fluid pressure chamber 22b.
A low hydraulic pressure is generated in a, and the high hydraulic pressure is sent to the fluid pressure switching mechanism C through another oil passage 13. Further, as shown in FIGS. 1 to 3, a part of the switching chamber 15 of the fluid pressure switching mechanism C has an oil passage 2 passing through the inside of the connecting rod 3.
4 is connected, and the other end of the oil passage 24 communicates with the oil passage 26 of the crankpin 4 and the oil passage 27 of the crankshaft 25 at the large end 3b of the connecting rod 3, and the end thereof is fluid. It is connected to the hydraulic pressure supply circuit shown in FIG. 4 for switching the switching element 17 of the pressure switching mechanism C.
【００３９】そして、図４に示すこの油圧供給回路は、
リザーバ２８からオイルポンプ２９およびオイルフィル
タ３０を経由してスイッチングバルブ３１に連通される
油供給路３２と、オイルポンプ２９を経由しないでスイ
ッチングバルブ３１に連通される油戻し路３２′とが形
成され、このスイッチングバルブ３１から上記した油通
路２６，２７を経て、コネクチングロッド３の油路２４
へ連通されている。The hydraulic pressure supply circuit shown in FIG.
An oil supply path 32 that communicates with the switching valve 31 from the reservoir 28 via the oil pump 29 and the oil filter 30 and an oil return path 32 'that communicates with the switching valve 31 without passing through the oil pump 29 are formed. , The oil passage 24 of the connecting rod 3 from the switching valve 31 through the oil passages 26 and 27 described above.
Is connected to.
【００４０】さらに、この油圧供給回路のスイッチング
バルブ３１は、エンジン負荷センサ３３，エンジン回転
数センサ３４等の検知信号を受けスイッチングバルブ３
１に切替信号を送るコントローラ３５によって制御され
るようになっている。すなわち、図１５に示すように、
エンジンの運転状態をエンジン負荷センサ３３およびエ
ンジン回転数センサ３４の検知信号を得て、エンジンを
高圧縮比状態にて運転させる必要があるときには、コン
トローラ３５より高圧縮比指令を出して、スイッチング
バルブ３１をオイルポンプ２９を経由しない油戻し路３
２′に接続して、油路２４にリザーバ圧（低圧）をかけ
るようにしている。Furthermore, the switching valve 31 of this hydraulic pressure supply circuit receives the detection signals of the engine load sensor 33, the engine speed sensor 34, etc., and the switching valve 3
It is controlled by the controller 35 which sends a switching signal to the No. 1 unit. That is, as shown in FIG.
When it is necessary to obtain the operating signals of the engine from the engine load sensor 33 and the engine speed sensor 34 to operate the engine in a high compression ratio state, the controller 35 issues a high compression ratio command to switch the switching valve. 31 is an oil return path 3 which does not go through the oil pump 29
2'is connected to apply a reservoir pressure (low pressure) to the oil passage 24.
【００４１】これにより、流体圧切替機構Ｃには低圧が
かかり、切替子１７はスプリング１６に押されて右方へ
移動するようになっている。また、各センサ３３，３４
の検知信号を得て、エンジンを低圧縮比状態にて運転さ
せる必要があるときには、コントローラ３５より低圧縮
比指令を出して、スイッチングバルブ３１をオイルポン
プ２９を経由する油供給路３２に接続して、油路２４に
高圧をかけるようにしている。As a result, a low pressure is applied to the fluid pressure switching mechanism C, and the switching element 17 is pushed by the spring 16 and moves to the right. In addition, each sensor 33, 34
When it is necessary to operate the engine in a low compression ratio state by receiving the detection signal of, the controller 35 issues a low compression ratio command to connect the switching valve 31 to the oil supply path 32 via the oil pump 29. Therefore, a high pressure is applied to the oil passage 24.
【００４２】これにより、流体圧切替機構Ｃには高圧が
かかり、切替子１７はスプリング１６を押して左方（図
２の位置）へ移動するようになっている。つづいて、本
装置の作動状態を図５〜１４に基づいて説明する。図５
〜９は本装置が、高圧縮比状態（以下、必要に応じて
「ハイ状態」という）に移行する行程を示すものであ
り、コントローラ３５より高圧縮比指令（以下、必要に
応じて「ハイ指令」という）が出されると、油路２４の
油圧がリザーバ圧（低圧状態）になるため、流体圧切替
機構Ｃの切替子１７はスプリング１６の作用により、図
２の右方向へ移動し、これによりコネクチングロッド３
が第１の傾斜位置（図５の位置）にきて、ロックピン
６，貫通穴９，コンロッドピン１１が一直線上になった
とき、流体圧式シリンダ機構Ｂの後室１４ｂが高圧にな
るので、コンロッドピン１１はやや押し出されて、ロッ
クピン６を後退させ、ピストンピン２と偏心スリーブ５
との結合状態を解除するとともに、コネクチングロッド
３と偏心スリーブ５を固定して図５の状態となる。As a result, a high pressure is applied to the fluid pressure switching mechanism C, and the switching element 17 pushes the spring 16 and moves to the left (the position in FIG. 2). Next, the operating state of this device will be described with reference to FIGS. Figure 5
9 to 9 show a process in which the present apparatus shifts to a high compression ratio state (hereinafter, referred to as a "high state" as necessary), and a high compression ratio command from the controller 35 (hereinafter referred to as "high state" as necessary). 2) by the action of the spring 16, the hydraulic pressure of the oil passage 24 becomes the reservoir pressure (low pressure state) when the "command" is issued. This allows connecting rod 3
When the lock pin 6, the through hole 9, and the connecting rod pin 11 are in a straight line at the first inclined position (the position of FIG. 5), the rear chamber 14b of the fluid pressure cylinder mechanism B has a high pressure. The connecting rod pin 11 is pushed out a little, the lock pin 6 is retracted, and the piston pin 2 and the eccentric sleeve 5 are moved.
5 is released, and the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 are fixed, resulting in the state shown in FIG.
【００４３】したがって、この状態でコネクチングロッ
ド３が更に振子運動をつづけると、偏心スリーブ５がコ
ネクチングロッド３と一緒に回り、図６に示す過渡状態
を経過して、コネクチングロッド３が第２の傾斜位置
（図７の位置）に来ると、今度は流体圧式シリンダ機構
Ｂの前室１４ａが高圧になるので、コンロッドピン１１
は貫通穴９から引き抜かれて後退し、これによりロック
ピン７がばね８の付勢によって突き出されて貫通穴９内
に進入してくる。Therefore, if the connecting rod 3 continues the pendulum motion in this state, the eccentric sleeve 5 rotates together with the connecting rod 3, and the transitional state shown in FIG. 6 elapses, and the connecting rod 3 tilts to the second inclination. When it comes to the position (position in FIG. 7), the front chamber 14a of the fluid pressure type cylinder mechanism B becomes high in pressure this time, so that the connecting rod pin 11
Is pulled out from the through hole 9 and retracts, whereby the lock pin 7 is pushed out by the bias of the spring 8 and enters the through hole 9.
【００４４】これにより、コネクチングロッド３と偏心
スリーブ５は固定が外れ、偏心スリーブ５とピストンピ
ン２とが固定されて、図７に示すハイ状態となる。する
と、図８，９に示すようにコネクチングロッド３が振子
運動しても、偏心スリーブ５はピストンピン２の右側の
ロックピン７の位置で固定された状態が維持されるもの
で、この右側のロックピン７との固定により高圧縮比状
態での運転が継続して行なわれるものである。As a result, the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 are released from the fixed state, the eccentric sleeve 5 and the piston pin 2 are fixed, and the high state shown in FIG. 7 is obtained. Then, as shown in FIGS. 8 and 9, even if the connecting rod 3 moves pendulum, the eccentric sleeve 5 is kept fixed at the position of the lock pin 7 on the right side of the piston pin 2. By fixing the lock pin 7, the operation in the high compression ratio state is continued.
【００４５】なお、上記したように流体圧式シリンダ機
構Ｂの後室１４ｂが高圧になったり、前室１４ａが高圧
になったりする理由を説明すると、このようにハイ指令
が出された状態では、流体圧切替機構Ｃの切替子１７
は、図２の右方向に移動しているので、油路１３から油
路１２′への経路（１３−ｆ−ｄ−１２′）と、油路１
３′から油路１２への経路（１３′−ｈ−ｂ−１２）と
の傾斜通路が形成されており、この通路形成状態で、コ
ネクチングロッド３が振子運動により左方向へ振れ上昇
するときには、流体圧発生部Ｄの流体圧発生用空間部２
２内の質量体２３は慣性により下方に移動して移動先側
の流体圧室２２ａに高圧を発生させるもので、これは経
路（１３′−ｈ−ｂ−１２）を経て流体圧式シリンダ機
構Ｂの後室１４ｂへ高圧をかけることになる。The reason why the rear chamber 14b of the fluid pressure type cylinder mechanism B becomes high in pressure or the front chamber 14a becomes high in pressure as described above will be explained. Switch 17 of fluid pressure switching mechanism C
2 is moving to the right in FIG. 2, the path (13-f-d-12 ') from the oil passage 13 to the oil passage 12' and the oil passage 1
An inclined passage is formed with a path (13'-h-b-12) from 3'to the oil passage 12, and in this passage forming state, when the connecting rod 3 swings up to the left by the pendulum motion, Fluid pressure generating space 2 of the fluid pressure generating portion D
The mass body 23 in 2 moves downward due to inertia to generate a high pressure in the fluid pressure chamber 22a on the destination side. This is caused by the fluid pressure cylinder mechanism B via the path (13'-h-b-12). High pressure will be applied to the rear chamber 14b.
【００４６】また、コネクチングロッド３が振子運動に
より右方向へ振れ下降するときには、流体圧発生部Ｄの
流体圧発生用空間部２２内の質量体２３は慣性により上
方に移動して移動先側の流体圧室２２ｂに高圧を発生さ
せるもので、これは経路（１３−ｆ−ｄ−１２′）を経
て流体圧式シリンダ機構Ｂの前室１４ａへ高圧をかける
ことになる。Further, when the connecting rod 3 swings and descends to the right due to the pendulum motion, the mass body 23 in the fluid pressure generating space 22 of the fluid pressure generating portion D moves upward due to inertia and moves to the destination side. A high pressure is generated in the fluid pressure chamber 22b, and this applies a high pressure to the front chamber 14a of the fluid pressure cylinder mechanism B through the path (13-fd-12 ').
【００４７】さらに、図１０〜１４は本装置が、低圧縮
比状態（以下、必要に応じてロー状態という）に移行す
る行程を示すものであり、コントローラ３５より低圧縮
比指令（以下、必要に応じて「ロー指令」という）が出
されると、油路２４がオイルポンプ２９による高圧状態
となるため、流体圧切替機構Ｃの切替子１７はスプリン
グ１６に抗して図２の状態となり、これによりコネクチ
ングロッド３が第２の傾斜位置（図１０の位置）にき
て、ロックピン７，貫通穴９，コンロッドピン１１が一
直線上になったとき、流体圧式シリンダ機構Ｂの後室１
４ｂが高圧になるので、コンロッドピン１１はやや押し
出されて、ロックピン７を後退させ、ピストンピン２と
偏心スリーブ５との結合状態を解除するとともに、コネ
クチングロッド３と偏心スリーブ５を固定して図１０の
状態となる。Further, FIGS. 10 to 14 show a process in which the present apparatus shifts to a low compression ratio state (hereinafter, referred to as a low state, if necessary). "Low command") is issued, the oil passage 24 is in a high pressure state by the oil pump 29, so that the switching element 17 of the fluid pressure switching mechanism C is in the state of FIG. 2 against the spring 16. As a result, when the connecting rod 3 comes to the second inclined position (position in FIG. 10) and the lock pin 7, the through hole 9, and the connecting rod pin 11 are aligned, the rear chamber 1 of the fluid pressure cylinder mechanism B is
Since the pressure of 4b becomes high, the connecting rod pin 11 is slightly pushed out, the lock pin 7 is retracted, the coupling state between the piston pin 2 and the eccentric sleeve 5 is released, and the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 are fixed. The state shown in FIG. 10 is obtained.
【００４８】したがって、この状態でコネクチングロッ
ド３が更に振子運動を続けると、偏心スリーブ５がコネ
クチングロッド３と一緒に回り図１１に示す過渡状態を
経過して、コネクチングロッド３が第１の傾斜位置（図
１２の位置）に来ると、今度は流体圧式シリンダ機構Ｂ
の前室１４ａが高圧になるので、コンロッドピン１１は
貫通穴９から引き抜かれて後退するため、ロックピン６
がばね８の付勢によってコンロッドピン１１を押しなが
ら貫通穴９内に進入してくる。Therefore, when the connecting rod 3 further continues the pendulum motion in this state, the eccentric sleeve 5 rotates together with the connecting rod 3 and the transitional state shown in FIG. 11 elapses, and the connecting rod 3 moves to the first inclined position. When it comes to (position of FIG. 12), this time the fluid pressure type cylinder mechanism B
Since the front chamber 14a of the lock pin 6 has a high pressure, the connecting rod pin 11 is pulled out from the through hole 9 and retracts.
Is pushed into the through hole 9 by pushing the connecting rod pin 11 by the urging force of the spring 8.
【００４９】これにより、コネクチングロッド３と偏心
スリーブ５は固定が外れ、偏心スリーブ５とピストンピ
ン２とが固定されて、図１２に示すロー状態となる。す
ると、図１３，１４に示すようにコネクチングロッド３
は、コネクチングロッド３が振子運動しても、偏心スリ
ーブ５はピストンピン２の左側のロックピン６の位置で
固定された状態が維持されるもので、この左側のロック
ピン６との固定により低圧縮比状態での運転が継続して
行なわれるものである。As a result, the connecting rod 3 and the eccentric sleeve 5 are released from the fixed state, the eccentric sleeve 5 and the piston pin 2 are fixed, and the low state shown in FIG. 12 is obtained. Then, as shown in FIGS. 13 and 14, the connecting rod 3
Means that the eccentric sleeve 5 remains fixed at the position of the lock pin 6 on the left side of the piston pin 2 even if the connecting rod 3 moves by a pendulum. The operation in the compression ratio state is continuously performed.
【００５０】なお、この場合における流体圧式シリンダ
機構Ｂの後室１４ｂおよび前室１４ａが高圧になる理由
は、ロー指令が出された状態では、流体圧切替機構Ｃの
切替子１７は図２に示す状態にあるので、油路１３から
油路１２への経路（１３−ｅ−ａ−１２）と、油路１
３′から油路１２′への経路（１３′−ｇ−ｃ−１
２′）との直立経路が形成されており、この経路形成状
態で、コネクチングロッド３が振子運動により右方向へ
振れ降下するときには、流体圧発生部Ｄの流体圧発生用
空間部２２内の質量体２３は慣性により上方に移動して
移動先側の流体圧室２２ｂに高圧を発生させるもので、
これは経路（１３−ｅ−ａ−１２）を経て流体圧式シリ
ンダ機構Ｂの後室１４ｂへ高圧をかけることになる。The reason why the rear chamber 14b and the front chamber 14a of the fluid pressure type cylinder mechanism B in this case become high in pressure is that the switching element 17 of the fluid pressure switching mechanism C is as shown in FIG. 2 when the low command is issued. In the state shown, the path (13-e-a-12) from the oil passage 13 to the oil passage 12 and the oil passage 1
Route from 3'to oil passage 12 '(13'-g-c-1
2 '), an upright path is formed, and in this path formation state, when the connecting rod 3 swings down to the right due to the pendulum motion, the mass in the fluid pressure generating space 22 of the fluid pressure generating section D is The body 23 moves upward due to inertia to generate high pressure in the fluid pressure chamber 22b on the destination side,
This applies a high pressure to the rear chamber 14b of the fluid pressure cylinder mechanism B via the path (13-e-a-12).
【００５１】また、コネクチングロッド３が振子運動に
より左方向へ振れ上昇するときには、流体圧発生部Ｄの
流体圧発生用空間部２２内の質量体２３は慣性により下
方に移動して移動先側の流体圧室２２ａに高圧を発生さ
せるもので、これは経路（１３′−ｇ−ｃ−１２′）を
経て流体圧式シリンダ機構Ｂの前室１４ａへ高圧をかけ
ることになる。When the connecting rod 3 swings to the left due to the pendulum motion, the mass body 23 in the fluid pressure generating space 22 of the fluid pressure generating portion D moves downward due to inertia and moves to the destination side. A high pressure is generated in the fluid pressure chamber 22a, and this applies a high pressure to the front chamber 14a of the fluid pressure type cylinder mechanism B via the path (13'-g-c-12 ').
【００５２】さらに、図１６，１７は、流体圧発生部Ｄ
をコネクチングロッド３の大端部３ｂとクランクピン４
との間に形成した例を示したもので、大端部３ｂの軸穴
内周面には円周方向に沿う２個の円弧状溝３６，３７が
左右ほぼ対称位置に設けられるとともに、クランクピン
４内には２個の円弧状溝３６と３７とに、それぞれ対向
し連通し得る油通路３８と油通路３９が外方向に開口し
て形成されている。Further, FIGS. 16 and 17 show the fluid pressure generator D.
The large end 3b of the connecting rod 3 and the crank pin 4
In the example shown in FIG. 1, two arcuate grooves 36 and 37 along the circumferential direction are provided on the inner peripheral surface of the shaft hole of the large end portion 3b at substantially left-right symmetrical positions, and An oil passage 38 and an oil passage 39, which face each other and can communicate with each other, are formed in two arc-shaped grooves 36 and 37 in the inside of the cylinder 4 so as to open outward.
【００５３】そして、両円弧状溝３６，３７は、それぞ
れコネクチングロッド３内の油路１３′，１３を経て流
体圧切替機構Ｃに連通されている。また、クランクピン
４の油通路３８および油通路３９にかけられる高油圧
は、クランクピン４の回転に伴う遠心力にて外方向へ噴
き出される高油圧によってかけられるか、あるいは、別
に図示しない油圧源からクランクシャフト２５を通じて
供給される高油圧によってかけられるもので、後者の場
合には、供給油圧と遠心力油圧とが一緒になって一段と
高い油圧をかけることができるようになっている。The arcuate grooves 36, 37 are communicated with the fluid pressure switching mechanism C via the oil passages 13 ', 13 in the connecting rod 3, respectively. Further, the high hydraulic pressure applied to the oil passage 38 and the oil passage 39 of the crankpin 4 is applied by the high hydraulic pressure ejected outward by the centrifugal force accompanying the rotation of the crankpin 4, or a hydraulic pressure source not shown separately. It is applied by a high hydraulic pressure supplied from the crankshaft 25 through the crankshaft 25. In the latter case, the supplied hydraulic pressure and the centrifugal hydraulic pressure can be combined to apply a higher hydraulic pressure.
【００５４】さらに、流体圧切替機構Ｃに高圧縮比指令
または低圧縮比指令のための油圧を送る油路２４は、こ
れら円弧状溝３６，３７とは軸方向にずれた、別の全周
に亘る油通路４０にてクランクシャフト２５の油通路２
６を経由してスイッチングバルブ３１に連通されてい
る。したがって、このように構成された流体圧発生部Ｄ
は、油通路３８が一方側の円弧状溝３６と連通している
間、すなわち、油通路３８が図１６の点線状態の位置か
ら実線状態へと回転して行き円弧状溝３６と離れるまで
は、油路１３′を経由して流体圧切替機構Ｃおよび流体
圧式シリンダ機構Ｂに高油圧が供給され、これと同時
に、他方側の円弧状溝３７には油通路３９が連通され
て、流体圧切替機構Ｃおよび流体圧式シリンダ機構Ｂか
らの油圧を油路１３を経由して抜くようになっている。Further, the oil passage 24 for sending the hydraulic pressure for the high compression ratio command or the low compression ratio command to the fluid pressure switching mechanism C has another entire circumference which is axially displaced from these arcuate grooves 36 and 37. The oil passage 40 extending over the oil passage 2 of the crankshaft 25
It communicates with the switching valve 31 via 6. Therefore, the fluid pressure generator D configured in this way
Means that while the oil passage 38 communicates with the arcuate groove 36 on one side, that is, until the oil passage 38 rotates from the position of the dotted line state in FIG. , A high hydraulic pressure is supplied to the fluid pressure switching mechanism C and the fluid pressure type cylinder mechanism B via the oil passage 13 ', and at the same time, the oil passage 39 is communicated with the arcuate groove 37 on the other side, so that the fluid pressure is increased. The hydraulic pressure from the switching mechanism C and the fluid pressure type cylinder mechanism B is extracted via the oil passage 13.
【００５５】また、これと反対に、油通路３８が他方側
の円弧状溝３７と連通し、油通路３９が一方側の円弧状
溝３６と連通している間は、油路１３に高圧が送られ、
油路１３′から油圧を抜くようになっている。すなわ
ち、このような動作は、コネクチングロッド３の運動に
伴うクランクピン４の回転により、一方の円弧状溝３６
と他方の円弧状溝３７とへ、高油圧と低油圧とが交互に
かけられることによって行なわれるようになっている。On the contrary, while the oil passage 38 communicates with the arcuate groove 37 on the other side and the oil passage 39 communicates with the arcuate groove 36 on the one side, a high pressure is applied to the oil passage 13. Sent
The hydraulic pressure is released from the oil passage 13 '. That is, such an operation is performed by the rotation of the crank pin 4 accompanying the movement of the connecting rod 3 and the arc-shaped groove 36 on one side.
This is done by alternately applying high hydraulic pressure and low hydraulic pressure to the other circular groove 37.
【００５６】さらに、流体圧切替機構Ｃへ高圧縮比指令
または低圧縮比指令を送る油路２４は、円弧状溝３６，
３７とは別の円周上にある油通路４０に接続されている
ので、上記動作とは関係なく別系統の動作を司るように
なっている。このような構成により、図１７に示すよう
に、高圧縮比指令時において、コネクチングロッド３が
左傾斜しつつ上昇するときには、油通路３８は一方の円
弧状溝３６につながれて、油路１３′に高圧を送り、他
方の円弧状溝３７は油通路３９につながれて油路１３を
低圧にして油通路３９より油圧を抜くように作動するも
ので、この時には、流体圧切替機構Ｃの切替子１７は右
方向へ移動されているため、油路１３′から油路１２を
経てコンロッドピン１１を押し出す方向に油圧がかけら
れる。Further, the oil passage 24 for sending the high compression ratio command or the low compression ratio command to the fluid pressure switching mechanism C has an arcuate groove 36,
Since the oil passage 40 is connected to the oil passage 40 on the circumference different from 37, the operation of another system is controlled regardless of the above operation. With such a configuration, as shown in FIG. 17, when the connecting rod 3 rises while tilting to the left at the time of the high compression ratio command, the oil passage 38 is connected to one arcuate groove 36, and the oil passage 13 '. And the other arcuate groove 37 is connected to the oil passage 39 to lower the pressure of the oil passage 13 so as to remove the oil pressure from the oil passage 39. At this time, the switching element of the fluid pressure switching mechanism C is operated. Since 17 is moved to the right, hydraulic pressure is applied in a direction to push the connecting rod pin 11 from the oil passage 13 ′ through the oil passage 12.
【００５７】そして、コネクチングロッド３が右傾斜し
つつ下降するときには、他方の円弧状溝３７を高圧と
し、一方の円弧状溝３６を低圧とするように作動するも
ので、この時には、油路１３から油路１２′を経てコン
ロッドピン１１を引き抜く方向に油圧がかけられる。ま
た、低圧縮比指令時において、コネクチングロッド３が
左傾斜しつつ上昇するときには、一方の円弧状溝３６に
高圧がかかり、他方の円弧状溝３７に低圧がかかるのは
同じであるが、この時には、流体圧切替機構Ｃの切替子
１７は左方向へ移動されているため、油路１３′から油
路１２′を経てコンロッドピン１１を引き抜く方向に油
圧がかけられる。When the connecting rod 3 descends while inclining to the right, the other arcuate groove 37 is operated to have a high pressure and the other arcuate groove 36 is to have a low pressure. A hydraulic pressure is applied in the direction of pulling out the connecting rod pin 11 through the oil passage 12 '. Further, when the connecting rod 3 rises while inclining to the left at the time of the low compression ratio command, it is the same that one arcuate groove 36 receives a high pressure and the other arcuate groove 37 receives a low pressure. At some times, the switching element 17 of the fluid pressure switching mechanism C is moved to the left, so that hydraulic pressure is applied in the direction in which the connecting rod pin 11 is pulled out from the oil passage 13 'through the oil passage 12'.
【００５８】そして、コネクチングロッド３が右傾斜し
つつ下降するときには、他方の円弧状溝３７を高圧と
し、一方の円弧状溝３６を低圧とするように作動するも
ので、この時には、油路１３から油路１２を経てコンロ
ッドピン１１を押し出す方向に油圧がかけられる。な
お、このようにして、油路１３′または油路１３よりの
高油圧が流体圧切替機構Ｃを経て、流体圧式シリンダ機
構Ｂのコンロッドピン１１を前進または後退させる動作
は、質量体２３による実施例によるものと同じである。When the connecting rod 3 descends while inclining to the right, the other arcuate groove 37 is operated at a high pressure and the other arcuate groove 36 is at a low pressure. At this time, the oil passage 13 is operated. A hydraulic pressure is applied in a direction in which the connecting rod pin 11 is pushed out through the oil passage 12 from. In this way, the operation of moving the connecting rod pin 11 of the fluid pressure cylinder mechanism B forward or backward through the fluid pressure switching mechanism C by the high hydraulic pressure from the oil passage 13 ′ or the oil passage 13 is performed by the mass body 23. Same as by example.
【００５９】さらに、図１８は２個のロックピン６，７
を付勢するばね構造としての他の例を示したもので、２
個のばね８，８を用いる代わりに、１個の共通ばね８ａ
の両脚片で互いに反発し合うようにして２個のロックピ
ン６と７を付勢しているものである。上述のように本発
明によるエンジンの可変圧縮比装置は、コネクチングロ
ッド３の運動に伴う傾き角の変化により圧縮比の可変量
が決められるとともに、コネクチングロッド３の振子運
動に伴って小端部の偏心スリーブ５が強制的に回転され
ることにより偏心スリーブ５の偏心量が決められるよう
になっているため、従来のように慣性力とか燃焼圧によ
らずして、圧縮比の切り替えが確実に行なわれるもので
ある。Further, FIG. 18 shows two lock pins 6 and 7.
Another example of a spring structure for urging
Instead of using one spring 8, 8, one common spring 8a
The two lock pieces 6 and 7 urge the two lock pins 6 and 7 to repel each other. As described above, in the variable compression ratio device for an engine according to the present invention, the variable amount of the compression ratio is determined by the change of the tilt angle accompanying the movement of the connecting rod 3, and the small end portion of the small end portion is accompanied by the pendulum movement of the connecting rod 3. Since the amount of eccentricity of the eccentric sleeve 5 is determined by forcibly rotating the eccentric sleeve 5, it is possible to reliably switch the compression ratio regardless of the inertial force or the combustion pressure as in the conventional case. It is done.
【００６０】また、高圧縮比指令または低圧縮比指令と
同時に流体圧切替機構の切り替えによりコネクチングロ
ッドピン１１の押し出し，引き抜き操作を自動的に切り
替え、しかも、この操作に高圧をかけるようにしている
ので、コネクチングロッドピン１１の動作が確実に行な
われるものである。また、コネクチングロッドピン１１
の押し出し，引き抜き操作のための高圧の発生を、コネ
クチングロッド３の運動に伴う慣性力を利用して行なわ
せ、押出方向，引抜方向の交互へかかるようにしている
ので、確実な動作を行なわせるのに有効である。At the same time as the high compression ratio command or the low compression ratio command, the fluid pressure switching mechanism is switched to automatically switch the pushing and pulling out operation of the connecting rod pin 11, and a high pressure is applied to this operation. Therefore, the operation of the connecting rod pin 11 is surely performed. In addition, connecting rod pin 11
High pressure is generated for the pushing and pulling operations of the rod by utilizing the inertial force associated with the movement of the connecting rod 3, and the pushing direction and the pulling direction are alternately applied, so that a reliable operation is performed. It is effective for
【００６１】さらに、コネクチングロッドピンの押し出
し，引き抜き操作のための高圧の発生を、コネクチング
ロッド大端部３ｂの運動に伴うクランクピン４の回転に
より、高油圧と低油圧を交互に供給して行なわせ、コネ
クチングロッドピン１１を押出方向，引抜方向の交互へ
かかるようにしているので、確実な動作を行なわせるの
に有効である。Further, the high pressure for the pushing and pulling-out operation of the connecting rod pin is generated by alternately supplying the high hydraulic pressure and the low hydraulic pressure by the rotation of the crank pin 4 accompanying the movement of the connecting rod large end 3b. Since the connecting rod pin 11 is alternately applied in the pushing direction and the pulling direction, it is effective for performing a reliable operation.
【００６２】また、コネクチングロッドピン１１および
ロックピン６，７は、貫通穴９よりも少し短いスリーブ
ピン１０を介してロックピン６，７およびコネクチング
ロッドピン１１を押すようにしているので、各ピンは小
さいストロークでよく相手側のピンへ移動を伝えるとと
もに、各ピン間の係合離脱動作を確実に行なわすことが
できる。Further, since the connecting rod pin 11 and the lock pins 6 and 7 are adapted to push the lock pins 6 and 7 and the connecting rod pin 11 through the sleeve pin 10 which is slightly shorter than the through hole 9, each pin is pushed. Can well transmit the movement to the mating pin with a small stroke, and can reliably engage and disengage between the pins.
【００６３】[0063]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１による本
発明のエンジンの可変圧縮比装置によれば、コネクチン
グロッドの小端部とピストンピンとの間に回転可能に偏
心スリーブが介装され、該コネクチングロッドと該偏心
スリーブと該ピストンピンとを所定位置で固定すること
により、燃焼室内の圧縮比を可変しうるようにしたエン
ジンの可変圧縮比装置において、該ピストンピンの下面
側同一円周上に、垂直中心線より左右へ所要の開きをも
つ２個のロックピンが半径方向に付勢されて外向きに内
装され、該ピストンピンの外側からは該コネクチングロ
ッドの振子運動により回転される該偏心スリーブが嵌挿
され、且つ、該偏心スリーブには、該偏心スリーブの回
転により該２個のロックピンと個別に対向しうる１個の
貫通穴が設けられ、該偏心スリーブの外側からは該コネ
クチングロッドの小端部が回転自在に嵌挿され、且つ、
該コネクチングロッドの該小端部には、該ピストンピン
の下側面と対向し、該コネクチングロッドが第１の傾斜
位置に在るときに該偏心スリーブをはさんで一方の該ロ
ックピンと対向し、また、該コネクチングロッドが第１
の傾斜位置と該垂直中心線をはさんだ第２の傾斜位置に
在るときに該偏心スリーブをはさんで他方の該ロックピ
ンと対向するコネクチングロッドピンが設けられて、高
圧縮指令時には、該コネクチングロッドが第１の傾斜位
置にあるときに整合する該貫通穴へコネクチングロッド
ピンを押し出し、該コネクチングロッドが第２の傾斜位
置にあるときに該コネクチングロッドピンを引き抜くと
ともに、低圧縮指令時には、該コネクチングロッドが第
２の傾斜位置にあるときに整合する該貫通穴へ該コネク
チングロッドピンを押し出し、該コネクチングロッドが
第１の傾斜位置にあるときに該コネクチングロッドピン
を引き抜くように、該コネクチングロッドピンを駆動す
るコネクチングロッドピン駆動機構が設けられているの
で、コネクチングロッドの傾き角の変化で圧縮比の可変
量が決まり、また、コネクチングロッドの振子運動によ
る強制的回転で偏心スリーブの偏心量が決まり、圧縮比
の切り替えが確実に行なわれるという利点がある。As described above in detail, according to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 1, an eccentric sleeve is rotatably interposed between the small end portion of the connecting rod and the piston pin. In a variable compression ratio device for an engine in which the connecting rod, the eccentric sleeve, and the piston pin are fixed at predetermined positions, the compression ratio in the combustion chamber can be changed. Two lock pins having a required opening to the left and right from the vertical center line are radially installed and outwardly mounted, and are rotated from the outside of the piston pin by the pendulum motion of the connecting rod. The eccentric sleeve is fitted into the eccentric sleeve, and the eccentric sleeve is provided with one through hole that can individually face the two lock pins by rotation of the eccentric sleeve. Small end of the connecting rod is fitted rotatably from the outside of the eccentric sleeve, and,
The small end of the connecting rod faces a lower surface of the piston pin, and faces the one lock pin across the eccentric sleeve when the connecting rod is in the first tilted position; Also, the connecting rod is the first
A connecting rod pin that faces the other lock pin across the eccentric sleeve when in the second inclined position with the vertical centerline interposed between the connecting rod pin and the connector. When the connecting rod pin is pushed out into the through hole which is aligned when the rod is in the first tilted position, and when the connecting rod is in the second tilted position, the connecting rod pin is pulled out, The connecting rod so as to push the connecting rod pin into the through hole which is aligned when the connecting rod is in the second tilted position and to pull out the connecting rod pin when the connecting rod is in the first tilted position. A connecting rod pin drive mechanism is provided to drive the pin, so connecting Tsu determines the variable amount of compression ratio in the variation of the inclination angle of de, also determines the eccentricity of the eccentric sleeve in forced rotation by pendulum motion of the connecting rod, switching the compression ratio is the advantage that is reliably performed.
【００６４】また、請求項２による本発明のエンジンの
可変圧縮比装置によれば、該コネクチングロッドピン駆
動機構が、該コネクチングロッドに埋設されるととも
に、該コネクチングロッドピン駆動機構が、該コネクチ
ングロッドピンに付設されたピストン部と該ピストン部
で仕切られた２つの流体室とを有する流体圧式シリンダ
機構と、該流体圧式シリンダ機構の両流体室への流体圧
の状態を高圧状態または低圧状態に切り替える流体圧切
替機構と、該流体圧切替機構より引き出した閉回路中
に、高圧の流体と低圧の流体とを発生する流体圧発生部
とをそなえて構成されているので、圧縮比の切替動作が
コネクチングロッドピン駆動機構を構成する各機構によ
り自動的且つ確実に行なわれるという利点がある。According to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 2, the connecting rod pin drive mechanism is embedded in the connecting rod, and the connecting rod pin drive mechanism is connected to the connecting rod. A fluid pressure type cylinder mechanism having a piston portion attached to the pin and two fluid chambers partitioned by the piston portion, and a fluid pressure state to both fluid chambers of the fluid pressure type cylinder mechanism is set to a high pressure state or a low pressure state. Since a fluid pressure switching mechanism for switching and a fluid pressure generating unit for generating a high-pressure fluid and a low-pressure fluid are provided in a closed circuit drawn from the fluid pressure switching mechanism, the compression ratio switching operation is performed. Is automatically and reliably performed by each mechanism constituting the connecting rod pin drive mechanism.
【００６５】また、請求項３による本発明のエンジンの
可変圧縮比装置によれば、該流体圧発生部が、該コネク
チングロッドの運動に伴って高圧の流体と低圧の流体と
を発生する流体発生部として構成されているので、コネ
クチングロッドピンの可動を高圧にて確実に行なわし得
る利点がある。また、請求項４による本発明のエンジン
の可変圧縮比装置によれば、該流体圧発生部が、該コネ
クチングロッドの軸方向に沿い配設された流体圧発生用
空間部と、該空間部内に浮動状態で嵌挿された質量体と
をそなえて構成され、且つ、該空間部内に該質量体を浮
動状態で嵌挿することにより、該空間部内において、該
質量体の両端部に対向する一対の流体圧室が形成され
て、該コネクチングロッドの可動に伴う該質量体の慣性
力により、該質量体の移動先に位置する流体圧室に高圧
を発生させるとともに、該質量体の移動先とは反対側に
位置する流体圧室に低圧を発生させるように構成されて
いるので、コネクチングロッドピンにかける高圧を自動
的且つ交互に発生し得る利点がある。Further, according to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 3, the fluid pressure generating portion generates the high pressure fluid and the low pressure fluid in accordance with the movement of the connecting rod. Since it is configured as a part, there is an advantage that the connecting rod pin can be reliably moved at a high pressure. Further, according to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 4, the fluid pressure generating portion is provided in the fluid pressure generating space portion arranged along the axial direction of the connecting rod and in the space portion. A pair of mass members that are fitted in a floating state, and by inserting the mass members in a floating state into the space portion so as to face both ends of the mass member in the space portion. Fluid pressure chamber is formed, and due to the inertial force of the mass body accompanying the movement of the connecting rod, a high pressure is generated in the fluid pressure chamber located at the movement destination of the mass body, and the movement destination of the mass body is Is configured to generate a low pressure in the fluid pressure chamber located on the opposite side, there is an advantage that a high pressure applied to the connecting rod pin can be automatically and alternately generated.
【００６６】また、請求項５による本発明のエンジンの
可変圧縮比装置によれば、該流体圧発生部が、該コネク
チングロッドの大端部とクランクピンとの間に設けら
れ、それぞれが該流体圧切替機構と連通する左右一対の
円弧状溝と、該クランクピンの内部から外方向に向けて
設けられ、該一対の円弧状溝と相互に対向し連通し得る
一対の油通路とをそなえて構成され、該クランクピンの
回転により、一方側の該油通路からの高流体圧と他方側
の該油通路からの低流体圧が、一方側の円弧状溝と他方
側の該通路へ交互に発生させるように構成されているの
で、コネクチングロッドピンにかける高圧をクランクピ
ンの回転運動に伴いて強制的にかけ、コネクチングロッ
ドピンの自動的且つ交互に提供し得る利点がある。According to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 5, the fluid pressure generating portion is provided between the large end portion of the connecting rod and the crank pin, and each of the fluid pressure generating portions is provided with the fluid pressure. A pair of left and right arcuate grooves that communicate with the switching mechanism, and a pair of oil passages that are provided from the inside of the crank pin toward the outside and that face each other and can communicate with the pair of arcuate grooves. By the rotation of the crank pin, a high fluid pressure from the oil passage on one side and a low fluid pressure from the oil passage on the other side are alternately generated in the arcuate groove on one side and the passage on the other side. Therefore, there is an advantage that the high pressure applied to the connecting rod pin can be forcibly applied along with the rotational movement of the crank pin and the connecting rod pins can be automatically and alternately provided.
【００６７】さらに、請求項６による本発明のエンジン
の可変圧縮比装置によれば、該偏心スリーブの該貫通穴
内には、該貫通穴の長さより少し短い長さのスリーブピ
ンが設けられ、該ロックピンと該コネクチングロッドピ
ンが、該スリーブピンを介して対向しているので、ロッ
クピンおよびコネクチングロッドピンは、共に少ない移
動量で相手のピンへ移動を伝達できる利点がある。Further, according to the variable compression ratio device for an engine of the present invention according to claim 6, a sleeve pin having a length slightly shorter than the length of the through hole is provided in the through hole of the eccentric sleeve. Since the lock pin and the connecting rod pin face each other through the sleeve pin, both the lock pin and the connecting rod pin have an advantage that the movement can be transmitted to the mating pin with a small movement amount.
【図１】本発明によるエンジンの可変圧縮比装置の一実
施例を示すコネクチングロッド部分の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a connecting rod portion showing an embodiment of a variable compression ratio device for an engine according to the present invention.
【図２】本装置の流体圧切替機構の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a fluid pressure switching mechanism of this device.
【図３】本装置の全体構成図である。FIG. 3 is an overall configuration diagram of the present apparatus.
【図４】本装置の油圧供給回路図である。FIG. 4 is a hydraulic pressure supply circuit diagram of the present device.
【図５】高圧縮比指令が出されたときの作動状態を示す
小端部断面図である。FIG. 5 is a small end cross-sectional view showing an operating state when a high compression ratio command is issued.
【図６】図５の状態から高圧縮状態へ移行する過渡状態
を示す小端部断面図である。6 is a small end cross-sectional view showing a transitional state in which the state of FIG. 5 shifts to a high compression state.
【図７】高圧縮比完了状態を示す小端部断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a small end portion showing a high compression ratio completed state.
【図８】高圧縮比固定状態を示す小端部断面図である。FIG. 8 is a small end cross-sectional view showing a high compression ratio fixed state.
【図９】高圧縮比固定状態を示す小端部断面図である。FIG. 9 is a small end cross-sectional view showing a high compression ratio fixed state.
【図１０】低圧縮比指令が出されたときの作動状態を示
す小端部断面図である。FIG. 10 is a small end cross-sectional view showing an operating state when a low compression ratio command is issued.
【図１１】図１０の状態から低圧縮状態へ移行する過渡
状態を示す小端部断面図である。11 is a small end cross-sectional view showing a transitional state in which the state of FIG. 10 shifts to a low compression state.
【図１２】低圧縮比完了状態を示す小端部断面図であ
る。FIG. 12 is a cross-sectional view of a small end portion showing a low compression ratio completed state.
【図１３】低圧縮比固定状態を示す小端部断面図であ
る。FIG. 13 is a sectional view of a small end portion showing a low compression ratio fixed state.
【図１４】低圧縮比固定状態を示す小端部断面図であ
る。FIG. 14 is a sectional view of a small end portion showing a fixed state of a low compression ratio.
【図１５】エンジンの高圧縮比域と低圧縮比域とを示す
高低圧縮比領域図である。FIG. 15 is a high / low compression ratio region diagram showing a high compression ratio region and a low compression ratio region of the engine.
【図１６】流体圧発生部の他の例を示す構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram showing another example of a fluid pressure generation unit.
【図１７】流体圧発生部の他の例による作動説明図であ
る。FIG. 17 is an operation explanatory diagram according to another example of the fluid pressure generation unit.
【図１８】ロックピン付勢構造の他の例を示す概略図で
ある。FIG. 18 is a schematic view showing another example of the lock pin biasing structure.
【図１９】従来例によるコネクチングロッドの大端部に
偏心スリーブを設けた全体構成図である。FIG. 19 is an overall configuration diagram in which an eccentric sleeve is provided at a large end portion of a connecting rod according to a conventional example.
１ ピストン ２ ピストンピン ３ コネクチングロッド ３ａ 小端部 ３ｂ 大端部 ４ クランクピン ５ 偏心スリーブ ６，７ ロックピン ８ ばね ８ａ 共通ばね ９ 貫通穴 １０ スリーブピン １１ コネクチングロッドピン（コンロッドピン） １１ａ ピストン部 １２，１２′，１３，１３′ 油路 １４ 流体室 １４ａ 前室 １４ｂ 後室 １５ 切替室 １６ スプリング １７ 切替子 １８，２０ 直立通路 １９，２１ 傾斜通路 ２２ 流体圧発生用空間部 ２２ａ，２２ｂ 流体圧室 ２３ 質量体 ２４ 油路 ２５ クランクシャフト ２６，２７，３８，３９，４０ 油通路 ２８ リザーバ ２９ オイルポンプ ３０ オイルフィルタ ３１ スイッチングバルブ ３２ 油供給路 ３２′ 油戻し路 ３３ エンジン負荷センサ ３４ エンジン回転数センサ ３５ コントローラ ３６，３７ 円弧状溝 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ 横溝 ｖ 垂直中心線 Ａ コネクチングロッドピン駆動機構 Ｂ 流体圧式シリンダ機構 Ｃ 流体圧切替機構 Ｄ 流体圧発生部 1 Piston 2 Piston Pin 3 Connecting Rod 3a Small End 3b Large End 4 Crank Pin 5 Eccentric Sleeve 6,7 Lock Pin 8 Spring 8a Common Spring 9 Through Hole 10 Sleeve Pin 11 Connecting Rod Pin (Connecting Rod Pin) 11a Piston Part 12 , 12 ', 13, 13' Oil passage 14 Fluid chamber 14a Front chamber 14b Rear chamber 15 Switching chamber 16 Spring 17 Switcher 18,20 Upright passage 19,21 Inclined passage 22 Fluid pressure generating space 22a, 22b Fluid pressure chamber 23 mass body 24 oil passage 25 crankshaft 26, 27, 38, 39, 40 oil passage 28 reservoir 29 oil pump 30 oil filter 31 switching valve 32 oil supply passage 32 'oil return passage 33 engine load sensor 34 engine speed sensor 35 Controller 36 , 37 arcuate groove a, b, c, d, e, f, g, h lateral groove v vertical center line A connecting rod pin drive mechanism B fluid pressure cylinder mechanism C fluid pressure switching mechanism D fluid pressure generation unit
Claims (6)
ピンとの間に回転可能に偏心スリーブが介装され、該偏
心スリーブと該ピストンピンとを所定位置で固定するこ
とにより、燃焼室内の圧縮比を可変しうるようにしたエ
ンジンの可変圧縮比装置において、 該ピストンピンの下面側同一円周上に、垂直中心線より
左右へ所要の開きをもつ２個のロックピンが半径方向に
付勢されて外向きに内装され、 該ピストンピンの外側からは該コネクチングロッドの振
子運動により回転される該偏心スリーブが嵌挿され、 且つ、該偏心スリーブには、該偏心スリーブの回転によ
り該２個のロックピンと個別に対向しうる１個の貫通穴
が設けられ、 該偏心スリーブの外側からは該コネクチングロッドの小
端部が回転自在に嵌挿され、 且つ、該コネクチングロッドの該小端部には、該ピスト
ンピンの下側面と対向し、該コネクチングロッドが第１
の傾斜位置に在るときに該偏心スリーブをはさんで一方
の該ロックピンと対向し、また、該コネクチングロッド
が第１の傾斜位置と該垂直中心線をはさんだ第２の傾斜
位置に在るときに該偏心スリーブをはさんで他方の該ロ
ックピンと対向するコネクチングロッドピンが設けられ
て、 高圧縮指令時には、該コネクチングロッドが第１の傾斜
位置にあるときに整合する該貫通穴へコネクチングロッ
ドピンを押し出し、該コネクチングロッドが第２の傾斜
位置にあるときに該コネクチングロッドピンを引き抜く
とともに、低圧縮指令時には、該コネクチングロッドが
第２の傾斜位置にあるときに整合する該貫通穴へ該コネ
クチングロッドピンを押し出し、該コネクチングロッド
が第１の傾斜位置にあるときに該コネクチングロッドピ
ンを引き抜くように、該コネクチングロッドピンを駆動
するコネクチングロッドピン駆動機構が設けられたこと
を特徴とする、エンジンの可変圧縮比装置。1. A eccentric sleeve is rotatably interposed between a small end of a connecting rod and a piston pin, and the compression ratio in the combustion chamber is varied by fixing the eccentric sleeve and the piston pin at a predetermined position. In the variable compression ratio device for an engine, which is made possible, two lock pins having a required opening from the vertical center line to the left and right are urged in the radial direction on the same circumference on the lower surface side of the piston pin, The eccentric sleeve which is installed in the direction and is rotated by the pendulum motion of the connecting rod from the outside of the piston pin, and the eccentric sleeve is provided with the two lock pins by the rotation of the eccentric sleeve. One through hole that can be individually opposed is provided, and a small end portion of the connecting rod is rotatably inserted from the outside of the eccentric sleeve, and the connectin is provided. The the small end of the rod, opposite to the lower surface of the piston pin, the connecting rod is first
Of the eccentric sleeve to face one of the lock pins when in the inclined position, and the connecting rod is in the second inclined position across the first inclined position and the vertical centerline. A connecting rod pin is sometimes provided to face the other lock pin across the eccentric sleeve, and at the time of high compression command, the connecting rod to the through hole aligned when the connecting rod is in the first inclined position. The pin is pushed out and the connecting rod pin is pulled out when the connecting rod is in the second inclined position, and at the time of a low compression command, the connecting rod is inserted into the through hole which is aligned when the connecting rod is in the second inclined position. Push out the connecting rod pin and pull out the connecting rod pin when the connecting rod is in the first tilted position. Thus, a variable compression ratio device for an engine, characterized in that a connecting rod pin drive mechanism for driving the connecting rod pin is provided.
該コネクチングロッドに埋設されるとともに、該コネク
チングロッドピン駆動機構が、該コネクチングロッドピ
ンに付設されたピストン部と該ピストン部で仕切られた
２つの流体室とを有する流体圧式シリンダ機構と、該流
体圧式シリンダ機構の両流体室への流体圧の状態を高圧
状態または低圧状態に切り替える流体圧切替機構と、該
流体圧切替機構より引き出した閉回路中に、高圧の流体
と低圧の流体とを発生する流体圧発生部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの
可変圧縮比装置。2. The connecting rod pin drive mechanism comprises:
A fluid pressure type cylinder mechanism embedded in the connecting rod, wherein the connecting rod pin driving mechanism has a piston portion attached to the connecting rod pin and two fluid chambers partitioned by the piston portion, and the fluid. A high-pressure fluid and a low-pressure fluid are generated in a fluid pressure switching mechanism that switches the state of fluid pressure to both fluid chambers of the pressure cylinder mechanism to a high pressure state or a low pressure state, and a closed circuit drawn out from the fluid pressure switching mechanism. 2. The variable compression ratio device for an engine according to claim 1, wherein the variable compression ratio device is configured to include a fluid pressure generating unit that operates.
ドの運動に伴って高圧の流体と低圧の流体とを発生する
流体発生部として構成されたことを特徴とする、請求項
２記載のエンジンの可変圧縮比装置。3. The engine according to claim 2, wherein the fluid pressure generating portion is configured as a fluid generating portion that generates a high pressure fluid and a low pressure fluid in accordance with the movement of the connecting rod. Variable compression ratio device.
ドの軸方向に沿い配設された流体圧発生用空間部と、該
空間部内に浮動状態で嵌挿された質量体とをそなえて構
成され、且つ、該空間部内に該質量体を浮動状態で嵌挿
することにより、該空間部内において、該質量体の両端
部に対向する一対の流体圧室が形成されて、該コネクチ
ングロッドの可動に伴う該質量体の慣性力により、該質
量体の移動先に位置する流体圧室に高圧を発生させると
ともに、該質量体の移動先とは反対側に位置する流体圧
室に低圧を発生させるように構成されていることを特徴
とする、請求項３記載のエンジンの可変圧縮比装置。4. The fluid pressure generating portion comprises a fluid pressure generating space portion arranged along the axial direction of the connecting rod and a mass body fitted in the space portion in a floating state. And by inserting the mass body into the space portion in a floating state, a pair of fluid pressure chambers facing the both ends of the mass body are formed in the space portion, so that the connecting rod is movable. Due to the inertial force of the mass body accompanying with, a high pressure is generated in the fluid pressure chamber located at the moving destination of the mass body, and a low pressure is generated in the fluid pressure chamber located on the opposite side to the moving destination of the mass body. 4. The variable compression ratio device for an engine according to claim 3, wherein the variable compression ratio device is configured as described above.
ドの大端部とクランクピンとの間に設けられ、それぞれ
が該流体圧切替機構と連通する左右一対の円弧状溝と、
該クランクピンの内部から外方向に向けて設けられ、該
一対の円弧状溝と相互に対向し連通し得る一対の油通路
とをそなえて構成され、該クランクピンの回転により、
一方側の該油通路からの高流体圧と他方側の該油通路か
らの低流体圧が、一方側の円弧状溝と他方側の該通路へ
交互に発生させるように構成されたことを特徴とする、
請求項３記載のエンジンの可変圧縮比装置。5. The fluid pressure generating portion is provided between a large end portion of the connecting rod and a crank pin, and a pair of left and right arcuate grooves that communicate with the fluid pressure switching mechanism, respectively.
The crank pin is provided outward from the inside, and is configured with a pair of oil passages that face each other and can communicate with the pair of arcuate grooves, and by the rotation of the crank pin,
A high fluid pressure from the oil passage on one side and a low fluid pressure from the oil passage on the other side are alternately generated in the arcuate groove on the one side and the passage on the other side. And
The variable compression ratio device for an engine according to claim 3.
通穴の長さより少し短いスリーブピンが設けられ、該ロ
ックピンと該コネクチングロッドピンが、該スリーブピ
ンを介して対向していることを特徴とする、請求項１記
載のエンジンの可変圧縮比装置。6. A sleeve pin slightly shorter than the length of the through hole is provided in the through hole of the eccentric sleeve, and the lock pin and the connecting rod pin are opposed to each other with the sleeve pin interposed therebetween. The variable compression ratio device for an engine according to claim 1, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27739192A JPH06129272A (en) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Variable compression ratio device of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27739192A JPH06129272A (en) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Variable compression ratio device of engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129272A true JPH06129272A (en) | 1994-05-10 |
Family
ID=17582888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27739192A Withdrawn JPH06129272A (en) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | Variable compression ratio device of engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129272A (en) |
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-
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- 1992-10-15 JP JP27739192A patent/JPH06129272A/en not_active Withdrawn
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