JPS5941631A - Device for changing compression ratio of internal- combustion engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To feed working oil with high reliability even in the rapid rotation range of an engine, by providing a valve in a working oil feed passage to a hydraulic chamber behind an auxiliary piston for changing the compression ratio of the engine, so that the valve is closed throughout the compression and explosion strokes of the engine. CONSTITUTION:Working oil is continuously fed to a hydraulic chamber 12 behind an auxiliary piston 9. A spill port 16 is provided in the protruded end of a stem 11 extending from the auxiliary piston 9 and projecting out of an auxiliary cylinder 7. The spill port 16 is opened and closed by the axial displacement of a spiller 17 to drain the working oil out of the hydraulic chamber 12 to adjust the axial position of the piston 9 to change the compression ratio. A rotary valve 14 is provided in a working oil feed passage 13 to the hydraulic chamber 12. The rotary valve 14 is controlled in conjunction with engine rotation so that the valve is closed throughout the compression and explosion strokes in which the pressure of a combustion chamber 5 rises and that the valve is open throughout the intake and exhaust strokes.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の運転中においてその圧縮比を変更
できるようにした圧縮比の可変装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a compression ratio variable device that can change the compression ratio of an internal combustion engine during operation.

内燃機関において出力を向上し、燃費を低減するには圧
縮比を高めることが好ましいが、圧縮比を高めると高負
荷域においてノッキングが発生する。このため先行技術
として特開昭５６−８８９２６号公報は、圧縮比を機関
の回転数及び負荷に応じて可変にすることを、また、実
開昭５６−７９６８６号公報は、圧縮比をノッキングに
応じて可変する八 ことを各々提案している。In an internal combustion engine, it is preferable to increase the compression ratio in order to improve output and reduce fuel consumption, but increasing the compression ratio causes knocking in a high load range. For this reason, as prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-88926 discloses that the compression ratio is made variable according to the rotational speed and load of the engine, and Japanese Utility Model Application Publication No. 56-79686 discloses that the compression ratio is made variable according to engine speed and load. Each of them proposes eight things that can be changed depending on the situation.

そして両先行技術における可変装置は、いずれも燃焼室
に連通ずる副シリンダ内に嵌挿した副ピストンを燃焼室
に対して前後動することにより圧縮比を可変するにおい
て、前記副ピストンを、当該副ピストンから副シリンダ
外に突出′したロッドを介して、これと同一軸線上に設
けた油圧シリンタに関連することにより、該油圧シリン
ダにて副ピストンを機関の負荷又はノッキングに応じて
前後動するものであるが、ここにおける副ピストンには
燃焼室内の著しく高い爆発力か作用するから、この高い
爆発力をロッドを介して油圧シリングにて支受するため
には油圧シリンダ及び４１１圧シリンダは相当頑丈なも
のに構成しなければならないことに加えて、この油圧シ
リンダを副シリンダ外に設けることは、その数例はスペ
ースの増大により機関が著しく大型になると共に機関の
重量が増大するのであり、特に実開昭５６−７９６３６
号公報のものは油圧シリングと油圧切換弁との間の油圧
回路中に、油圧シリンダに爆発力によって発生する油圧
が油圧切換弁に作用することを駆出する手段を備えてい
ないから、その油圧回１洛及び油圧切換弁をも高い爆発
力に耐えるものに構成しなければならず、また、特開昭
５６−８８９２６号公報のように、副シリンダから突出
したロッドを油圧シリングにおけるプランジャに接当さ
せることは、副ピストンに瞬間的に作用する爆発力のた
めにロッドかプランジャに叩き付けられ、この叩き付け
が各サイクルごとに行なわれるから、大きな振動及び騒
音を発生するばかりか、ロッドとプランジャとの接当部
の損傷が著しく耐久性が低いのである。In both of the variable devices in the prior art, the compression ratio is varied by moving a sub-piston inserted into a sub-cylinder communicating with a combustion chamber back and forth with respect to the combustion chamber. Through a rod protruding from the piston to the outside of the sub-cylinder, it is connected to a hydraulic cylinder installed on the same axis as the sub-cylinder, so that the sub-piston is moved back and forth in response to engine load or knocking in the hydraulic cylinder. However, since the extremely high explosive force within the combustion chamber acts on the secondary piston, the hydraulic cylinder and 411-pressure cylinder must be quite strong in order to support this high explosive force with the hydraulic cylinder via the rod. In addition to the fact that the hydraulic cylinder must be configured as Utsukai Showa 56-79636
The one in the publication does not have a means for ejecting the hydraulic pressure generated by the explosive force in the hydraulic cylinder to act on the hydraulic switching valve in the hydraulic circuit between the hydraulic cylinder and the hydraulic switching valve. The cylinder and hydraulic switching valve must also be configured to withstand high explosive force, and as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-88926, a rod protruding from the sub-cylinder is connected to a plunger in the hydraulic cylinder. When the sub-piston hits the rod or plunger due to the explosive force that momentarily acts on it, and this hitting is repeated every cycle, it not only generates large vibrations and noise, but also causes damage to the rod and plunger. Damage to the abutment part of the product is extremely low, resulting in low durability.

これに対し本発明者達は、先願の特許出願（特願昭５７
−４８２９４号）において、燃焼室に連通ずる副シリン
ダ内に嵌挿した副ピストンを機関の運転中（こおいて前
後動するにあたり、前記副ピストン背面室を油圧室とし
てこれに作動油を連続的に供給する一万、前記副ピスト
ンから副シリンダ外に突出するようにステムを副ピスト
ンの軸方向に設け、該ステムの突出端には前記油圧室内
の作動油が流出するようにしたスピルポートを穿設する
ト共ニ、当該ステムの後退勤によってスピルボートが閉
じステムの前進動によってスピルボートが開くようにし
たスピル体をステムの軸方向に摺動自在に又は軸回りに
回転自在に設け、且つ前記ステムの回転方向に沿うスピ
ルボーＩ・の開閉位置を、前記スピル体の摺動又は回転
操作によって変位することにより、副ビス）−ンを前後
動するように構成し、以って先行技術における副シリン
ダ外の油圧シリングを省略した可変装置を提案した。In contrast, the present inventors filed an earlier patent application (Japanese Patent Application No. 57
-48294), when the sub-piston inserted into the sub-cylinder communicating with the combustion chamber moves back and forth during engine operation (here, when the sub-piston moves back and forth, hydraulic oil is continuously supplied to the sub-piston rear chamber as a hydraulic chamber). A stem is provided in the axial direction of the sub-piston so as to protrude from the sub-piston to the outside of the sub-cylinder, and a spill port is provided at the protruding end of the stem so that the hydraulic oil in the hydraulic chamber flows out. For drilling, a spill body is provided so as to be slidable in the axial direction of the stem or rotatable around the axis, and the spill boat is closed by the backward movement of the stem and opened by the forward movement of the stem, and By displacing the opening/closing position of the spill bow I along the rotational direction of the stem by the sliding or rotational operation of the spill body, the secondary screw-on is configured to move back and forth, and thus the secondary screw in the prior art is We proposed a variable device that omitted the hydraulic cylinder outside the cylinder.

とここがこの先願発明のものは、圧縮及び爆発行程時に
おける高い圧力が副ピストンに作用するとき、その背面
の油圧室内の作動油が高い圧力になって油圧源側に逆流
するのを阻止するために、油圧源から油圧室への作動油
供給通路中に逆止弁を設けたものであったが、この逆止
弁は油圧室の圧力が低くなる吸気及び排気行程時に油圧
源の圧力で開き、油圧室の圧縮及び爆発行程時に油圧室
の圧力が高くなることで閉じるように、機関の各サイク
ルごとに油圧室の圧力変化によって開閉を繰り返すもの
であるから、機関の回転数が早くなると、逆止弁の開閉
が回転数に追従できず、閉じたま＼の状態になって圧縮
及び爆発行程以外の行程中に油圧室に作動油を供給でき
ないという点に問題がある。This invention of the prior application prevents the hydraulic oil in the hydraulic chamber on the back side from becoming high pressure and flowing back toward the hydraulic pressure source when high pressure acts on the secondary piston during the compression and explosion strokes. Therefore, a check valve was installed in the hydraulic fluid supply passage from the hydraulic source to the hydraulic chamber, but this check valve prevents the pressure of the hydraulic source from increasing during the intake and exhaust strokes when the pressure in the hydraulic chamber is low. It opens and closes when the pressure in the hydraulic chamber increases during compression and explosion strokes, and as the engine speed increases, it repeats opening and closing due to changes in the pressure in the hydraulic chamber during each cycle of the engine. There is a problem in that the opening and closing of the check valve cannot follow the rotational speed and remains closed, making it impossible to supply hydraulic fluid to the hydraulic chamber during strokes other than the compression and explosion strokes.

本発明は、前記した先願発明において、その副ピストン
の背面の油圧室への作動油供給通路中に、逆止弁を設け
ることに代えて、機関の回転に連動５− して、機関の圧縮及び爆発行程中は作動油供給通路を遮
断し、機関の吸気及び排気行程中は作動油供給通路を連
通ずるように開閉作動するようにした弁を設けることに
より、前記の問題を解消したものである。The present invention, in place of providing a check valve in the hydraulic oil supply passage to the hydraulic chamber on the back side of the sub-piston in the prior invention described above, provides a check valve that operates in conjunction with the rotation of the engine. The above problem is solved by providing a valve that opens and closes the hydraulic oil supply passage to shut off the hydraulic oil supply passage during the compression and explosion strokes, and to communicate the hydraulic oil supply passage during the engine intake and exhaust strokes. It is.

以下本発明を実施例について説明すると、図において（
１）はシリンダブロック、（２）はシリンダヘッド、（
３）はシリンダブロック（１）のシリンダボア（４）内
を往復摺動するピストン、（５）は前記シリンダヘッド
（２）の下面を凹ませて形成した燃焼室を各々示し、該
燃焼室（５）にはその略中心位置にシリンダヘッド（２
）に螺着した点火栓（６）がのぞむと共に、図示しない
吸気ポート及び排気ポートが開口している。The present invention will be described below with reference to embodiments.
1) is the cylinder block, (2) is the cylinder head, (
3) indicates a piston that reciprocates within the cylinder bore (4) of the cylinder block (1), and (5) indicates a combustion chamber formed by recessing the lower surface of the cylinder head (2). ) has a cylinder head (2
), and an intake port and an exhaust port (not shown) are open.

（７）は前記シリンダヘッド（２）に穿設した副シリン
ダで、該副シリンダ（７）は下側が燃焼室（５）に上側
がシリンダヘッド（２）の上面におけるシリンダヘッド
上室に各々開口し、該副シリンダ（７）のシリンダヘッ
ド上室への開口部にはこれを塞ぐ蓋板（８）が設けられ
ている。（９）は前記副シリンダ（７）内に摺動自在に
嵌挿した副ビス１−ンで、該副ピストン（９）の外周６
− にはビスＩ〜ンリング（りＹを備え、この副ピストン（
９）か燃焼室（５）の方向に酊工進すると燃焼室の容積
が減少して圧縮比が高くなり、副ビスｌ〜ン（９）か燃
焼室（５）から離れる方向に後退すると燃焼室の容積が
増大して圧縮比か低くなるようになっており、口、つこ
の副ピストン（９）ははね００にて後退方向に伺勢され
、また、副ピストン（９）の背面（燃焼室（５）に対し
て裏側の而）ｉこは、当該副ピストン（９）の中心から
軸方向に延びるステム（１１）か一体的に設けられ、該
ステム０１）を前記蓋板（８）を摺動自在に貫通して外
方に突出する一方、副ビスＩ・ン（９）の背面と蓋板（
８）との間に油圧室αつを形成し、該油圧室０のに、図
示しない油圧源からの作動油をシリンダヘッド（２）に
穿設した作動油供給通路（１３を介して連続的に供給し
、この作動油供給通路（＋３（１１’中には詳しくは後
述する回転弁０４）を設ける。更に前記ステム０１）に
は油圧室０のに連通ずる通路ＯＱを備え、且つステム０
］）が蓋板（８）より外方に突出する部分には、前記油
圧室θ［Ｆ］内の油圧をシリンダヘッド上室に放出する
ためのスピルボー＋−ａ・を穿設する。(7) is an auxiliary cylinder bored in the cylinder head (2), and the auxiliary cylinder (7) has a lower side opening into the combustion chamber (5) and an upper side opening into the cylinder head upper chamber on the upper surface of the cylinder head (2). A cover plate (8) is provided at the opening of the sub-cylinder (7) to the upper chamber of the cylinder head to close the opening. (9) is an auxiliary screw 1 which is slidably inserted into the auxiliary cylinder (7), and is attached to the outer periphery of the auxiliary piston (9).
- is equipped with a screw I ~ ring (Y), and this sub piston (
9) If you move towards the combustion chamber (5), the volume of the combustion chamber will decrease and the compression ratio will increase, and if you move back away from the auxiliary screw (9) or the combustion chamber (5), the combustion chamber will increase. The volume of the secondary piston (9) increases and the compression ratio decreases. On the back side of the chamber (5), a stem (11) extending in the axial direction from the center of the sub-piston (9) is integrally provided, and the stem (11) is connected to the cover plate (8). It slides through the screws and protrudes outward, while the back of the secondary screw I/N (9) and the cover plate (
8), and hydraulic oil from a hydraulic source (not shown) is continuously supplied to the hydraulic chamber 0 through a hydraulic oil supply passage (13) bored in the cylinder head (2). A hydraulic oil supply passage (+3 (11', which will be described in detail later) is provided in this hydraulic oil supply passage.Furthermore, the stem 01) is provided with a passage OQ that communicates with the hydraulic chamber 0, and the stem 0
]) is provided with a spill bow +-a for discharging the hydraulic pressure in the hydraulic chamber θ[F] to the upper chamber of the cylinder head at the portion where the cover plate (8) projects outward.

０乃はスピル体の一つの実施例であるスピルリングｆ示
し、該スピルリンク（＋７）を前記ステム（１１）に摺
動自在に被嵌して、ステム（１，１）の後退勤のときそ
のスピルボー１〜（１０がスピルリング０７）によって
閉じ、ステムθ１）の前進動のときそのスピルボー１−
　（１＠が開くように構成する一方、前記スピルリング
０７）をこれに係合したレバーθ８）の回動にてステム
０１）の軸方向に移動調節するように構成する。0 indicates a spill ring f, which is an embodiment of the spill body, and the spill link (+7) is slidably fitted onto the stem (11), and when the stem (1, 1) is retracted. The spill bows 1 to 10 are closed by the spill rings 07, and when the stem θ1) moves forward, the spill bows 1-
(1@) is configured to open, while the spill ring 07) is configured to be moved in the axial direction of the stem 01) by rotation of a lever θ8) engaged therewith.

そして、自七記回転弁θ４）は、機関のクランク軸（図
示せず）に連動して、当該クランク軸の２回転当り１回
転するようにしたロータリー弁体θ９）を備え、作動油
供給通路０■Ｑ■′を、機関における圧縮行程の中途か
ら爆発行程の終了までの行程区間において遮断し、それ
以外の行程区間において連通ずるように構成して成るも
のである。The rotary valve θ4) is provided with a rotary valve body θ9) that rotates once per two rotations of the crankshaft in conjunction with the engine crankshaft (not shown), and has a hydraulic oil supply passage. 0■Q■' is cut off in the stroke section from the middle of the compression stroke to the end of the explosion stroke in the engine, and communicated in the other stroke sections.

このように構成すると、副ピストン（９）の背面の油圧
室０２への作動油の供給は、燃焼室（５）内の圧力が高
くなる圧縮行程の中途から爆発行程の終了までの行程区
程においては行なわれず、それ以外の行程区間つまり、
燃焼室（５）の圧力が低い排気行程から吸気行程を経て
圧縮行程の中途までの行程区間において行なわれること
になる。そこでスピルリング０乃を第１図に実線で示す
位置から二点鎖線で示す位置へと前進方向に移動すると
、スピルボー　ｌ−ＯＱの閉によって当該スピルボー１
−０６１からの作動油の流出が止まり、機関の排気行程
から吸気行程を経て圧縮行程の中途までの行程区間にお
いて作動油が供給されている油圧室αのの圧力が」−昇
することにより、副ピストン（９）は燃焼室（５）に向
って前進し、この前進かスピルボー１・ｑＯの開の所ま
で進行スると、スピルポートａ・から作動油が流出を始
め、この流出量と油圧室０のへの供給量とがバランスし
た時点で、副ピストン（９）の前進が停止する。With this configuration, hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber 02 on the back of the sub-piston (9) during the stroke period from the middle of the compression stroke, when the pressure in the combustion chamber (5) increases, to the end of the explosion stroke. It is not carried out in other process sections, that is,
This is carried out in a stroke section from the exhaust stroke, where the pressure in the combustion chamber (5) is low, through the intake stroke, to the middle of the compression stroke. Therefore, when the spill ring 0 is moved in the forward direction from the position shown by the solid line to the position shown by the two-dot chain line in FIG.
The outflow of hydraulic oil from 061 is stopped, and the pressure in the hydraulic chamber α to which hydraulic oil is supplied increases in the stroke section from the exhaust stroke of the engine through the intake stroke to the middle of the compression stroke. The auxiliary piston (9) moves forward toward the combustion chamber (5), and when it advances to the point where the spill bow 1.qO is opened, hydraulic oil begins to flow out from the spill port a. When the supply amount to the hydraulic chamber 0 is balanced, the sub piston (9) stops moving forward.

また、スピルリング０７）を二点鎖線の位置から実線の
位置への後退方向に移動すると、スピルボー１・０ｆ１
９が全開になり、スピルポートからの流出量が増加して
油圧室０のの圧力が低下するから、副ピストン（９）は
燃焼室（５）の圧力及び／又はばねｑＯによって燃焼室
から離れるように後退し、この後退がスピルポート００
のスピルリング０７）による閉の所まで進９− 行すると、スピルボー＋−ａｔ’ｐからの流出量が減少
し、その流出風が供給量とバランスした時点で、副ビス
Ｉ・ン（９）の後退勤が停止することになって、スピル
リング０ηの移動操作による副ピストン（９）の位置変
更により、圧縮比を機関の運転中において任意に変更で
きるのである。Also, when the spill ring 07) is moved in the backward direction from the position indicated by the two-dot chain line to the position indicated by the solid line, the spill ring 07)
9 is fully opened, the amount of flow from the spill port increases, and the pressure in the hydraulic chamber 0 decreases, so the auxiliary piston (9) is separated from the combustion chamber by the pressure in the combustion chamber (5) and/or the spring qO. This retreat is the spill port 00.
When the flow advances to the point where the spill ring 07) closes, the amount of outflow from the spill ring 07) decreases, and when the outflow air balances with the supply amount, the sub-vis I-n (9) This means that the compression ratio can be arbitrarily changed during engine operation by changing the position of the sub-piston (9) by moving the spill ring 0η.

従ッテ、ｆＩｉｌ記スピルリング０力に係合するレバー
０８）の他端に機関の負荷に関連するアクチェータ（イ
）を連結し、該アクチェータ（イ）により、スピルリン
グ０′７）を機関の負荷の増加に比例して後退移動する
ようにすれば、圧縮比を負荷の増加につれて次第に低く
なるように自動制御することができ、また、前記アクチ
ェータ（ホ）を機関の回転数にも関連して、回転数の増
加につれて圧縮比が次第に高くなるように自動制御する
こともできるのであり、更に、前記のアクチェータ翰を
、機関に設けたノッキングセンサーに関連し、圧縮比を
ノッキングがないときは高く、ノッキングが発生すると
これに応じて低くするように制御することもてきるので
ある。Accordingly, an actuator (a) related to the load of the engine is connected to the other end of the lever 08) that engages with the spill ring 0 force, and the actuator (a) causes the spill ring 0'7) to be applied to the engine. If the actuator (E) is moved backward in proportion to the increase in load, the compression ratio can be automatically controlled so that it gradually decreases as the load increases. It is also possible to automatically control the compression ratio so that it gradually increases as the rotational speed increases.Furthermore, the actuator rod can be connected to a knocking sensor installed in the engine to adjust the compression ratio when there is no knocking. is high, and if knocking occurs, it can be controlled to lower it accordingly.

そして、燃焼室（５）の圧力が高くなる圧縮行程の１０
− 中途から爆発行程の終了までの行程区間では、油圧室Ｑ
２への作動油供給通路（１３０■′は回転弁θ４）にて
遮断される一方、副ピストン（９）が燃焼室（５）内の
圧力によって若干後退してスピルボー１−〇ｅが閉じる
こと（こより、油圧室ｑのの作動油は当該油圧室θ力内
に閉じ込められた状態になるから、油圧室０の内の作動
油が油圧源側に逆流することなく、副ビス１ヘン（９）
に対して作用する大きな燃焼圧力を、油圧室θカ内に閉
じ込められた作動油によって支受することができるので
あり、この場合、スピルボー１−　（１ｆＳが閉じるま
での間における作動油の若干の流出、及び閉じ込め後に
おける作動油の圧力上昇が、燃焼室（５）内で瞬間的に
行なわれる爆発燃焼による副ビス１−ン（９）に対する
衝撃を、吸収＄緩和するのである。10 of the compression stroke where the pressure in the combustion chamber (5) increases.
− In the stroke section from the middle to the end of the explosion stroke, the hydraulic chamber Q
The hydraulic oil supply passage (130■' to 2) is blocked by the rotary valve θ4, while the auxiliary piston (9) retreats slightly due to the pressure in the combustion chamber (5), and the spillover 1-0e closes. (Thus, since the hydraulic oil in the hydraulic chamber q is confined within the pressure of the hydraulic chamber θ, the hydraulic oil in the hydraulic chamber 0 does not flow back to the hydraulic pressure source side, and the auxiliary screw 1 (9 )
The large combustion pressure that acts on the oil can be supported by the hydraulic oil trapped in the hydraulic chamber θ. The pressure increase of the hydraulic oil after spillage and confinement absorbs and alleviates the impact on the auxiliary cylinder (9) caused by the instantaneous explosive combustion within the combustion chamber (5).

なお、燃焼室（５）の圧力が高い圧縮行程の途中から爆
発行程終了までの区間において、油圧室０２への作動油
供給通路（１３（１３’を遮断する弁としては、前記実
施例の回転弁θ褐に限らず、機関の回転に関連するもの
であれば他の形式の弁にしても良いことは勿論であり、
また、油圧室０のに供給する作動油としては、機関にお
ける潤滑油、又は自動車のパワーステアリンク機構にお
ける作動油若しくは自動車のオー１〜マチツク変速装置
における作動油を用いることができ、前記実施例はスピ
ル体の一つの実施例としてスピルリングθカにした場合
を示したが、第４図に示すようにステム（Ｉｌａ）を中
空軸に形成し、該ステム（ｌｌａ）内にスピル体（ｔ７
ａ）を摺動自在ζこ嵌降し、該スピル体（１，７ａ）を
摺動操作することによって、スピルボー１−　（１６ａ
）の開閉位置をステム（ｌｌａ）の軸方向に沿って変位
するように構成しても良いのであり、また、第５図及び
第６図に示すようにステム（１，１ｂ）におけるスピル
ボートをステム（１１ｂ）の軸線に対して傾斜する傾斜
状スピルボー１−（１６ｂ）に形成する一方、ステム（
１１、ｂ）の外周には歯車式のスピルリング（１７ｂ　
）を回転及び摺動自在に被嵌して該スピルリング（１７
ｂ）を図示しない軸受けにてシリンタヘッド（２）に対
して軸支し、このスピルリング（１７ｂ）にはステム（
１１ｂ）が前後摺動したときその傾斜状スピルボー１−
　（１６ｂ）に合致するようにした一つの逃しボー１〜
Ｘ■１）を穿設すると共に、このスピルリング（１７ｂ
）外周の歯車（ハ）にステム（１１，ｂ）と直角方向に
配設したラック杆（イ）を噛合し、該ラック杆（イ）の
長平方向の摺動によってスピルリング（ｔ７ｂ）を回転
操作して、ステム（１，１ｂ）の傾斜状スピルボー１−
（１６ｂ）に対して逃しボー１−０１）を（１）位置又
は（１）位置へとずらせることで、スピルボート（１６
ｂ）の開閉位置をステム（１，１，ｂ）の軸方向に沿っ
て変位するように構成しても良いのである（この場合、
ステム（１１ｂ）は摺動自在、回転不態に保持され、ま
た、ここにおけるスピルリング（１７ｂ）を回転する機
構としては、実施例のラックとピニオンに限らず他の手
段を用いても良い）。また、このステムに設けた傾斜状
スピルボートと、スピルリングに設けた逃しボートの設
ける位置を、それぞれ逆にしても良いことはいうまでも
なく、ステム及びスピルリングに設けるボートの形状は
、必要に応じて第５図に二点鎖線で示すような任意形状
の組み合せが考えられる。In addition, in the section from the middle of the compression stroke where the pressure of the combustion chamber (5) is high to the end of the explosion stroke, the valve that shuts off the hydraulic oil supply passage (13 (13') to the hydraulic chamber 02 is the rotary valve of the above embodiment. It goes without saying that the valve is not limited to the θ-brown valve, but other types of valves may be used as long as they are related to the rotation of the engine.
Further, as the hydraulic oil supplied to the hydraulic chamber 0, lubricating oil in the engine, hydraulic oil in the power steering link mechanism of the automobile, or hydraulic oil in the automatic transmission of the automobile can be used. shows a case where a spill ring θ is used as an example of the spill body, but as shown in FIG. 4, the stem (Ila) is formed into a hollow shaft, and the spill body (t7
a) by slidingly fitting and lowering the spill body (1, 7a) and slidingly operating the spill body (1, 7a).
) may be configured so that the opening/closing position of the stem (lla) is displaced along the axial direction of the stem (lla), and as shown in FIGS. (11b) is formed into an inclined spill bow 1-(16b) that is inclined with respect to the axis of the stem (11b).
A gear-type spill ring (17b) is attached to the outer periphery of 11,b).
) is rotatably and slidably fitted on the spill ring (17
b) is pivotally supported on the cylinder head (2) by a bearing (not shown), and this spill ring (17b) has a stem (
11b) slides back and forth, its inclined spill bow 1-
One missed ball 1 that matches (16b)
At the same time as drilling X■1), this spill ring (17b
) A rack rod (A) arranged perpendicular to the stem (11, b) is engaged with the gear (C) on the outer periphery, and the spill ring (t7b) is rotated by sliding the rack rod (A) in the longitudinal direction. By operating the inclined spill bow 1- of the stem (1, 1b)
By shifting the spill boat 1-01) to the (1) position or (1) position relative to (16b), the spill boat (16b)
The opening/closing position of b) may be configured to be displaced along the axial direction of the stem (1, 1, b) (in this case,
The stem (11b) is held slidably and non-rotatably, and the mechanism for rotating the spill ring (17b) is not limited to the rack and pinion of the embodiment, but other means may be used.) . Furthermore, it goes without saying that the positions of the inclined spill boat provided on the stem and the relief boat provided on the spill ring may be reversed, and the shapes of the boats provided on the stem and spill ring may be changed as necessary. Accordingly, a combination of arbitrary shapes as shown by the two-dot chain line in FIG. 5 can be considered.

１３− 以上実施例について説明したが本発明は、燃焼室に連通
ずる副シリンダ内に副ピストンを摺動自在に嵌挿し、該
副ピストンの背面に油圧室を形成して該油圧室に作動油
供給通路を接続する一方、前記副ピストンから副シリン
ダ外に突出するようにステムを副ピストンの軸方向に設
け、該ステムの突出端には前記油圧室内の作動油が流出
するようにしたスピルボー１・を穿設すると共に、当該
ステムの後退勤によってスピルボートが閉じステムの前
進動によってスピルボー１・が開くようにしたスピル体
をステムの軸方向に摺動自在に又は軸回りに回転自在に
設け、且つ前記ステムの軸方向に沿うスピルボートの開
閉位置を、前記スピル体の摺動又は回転操作によって変
位するように構成し、前記油圧室への作動油供給通路に
は、機関の回転に関連して燃焼室の圧力が高くなる行程
区間において当該作動油供給通路を遮断するようにした
弁を設けて成るもので、スピル体の摺動又は回転という
極く簡単な操作のみで、圧縮比を自在に変更することが
できる一方、圧縮比可変用の副ピスト１４− ンを、当該副ピストンに対する爆発衝撃を吸収・緩和１
．た状態の下で、所定の圧縮比の位置に保持てきるから
、圧縮比を副ピストンで可変にしたことによって機関の
振動及び騒音か増大することがなく、シかも、本発明は
、副ビスＩ〜ンの背面を油月室に形成して、これに作動
油を送って副ビスＩ・ンを前後動するもので、頭記した
両先行技術のように副シリンダの外方に油圧シリンタを
別に設けるものではないから、取付はスペースの増大か
殆んどなく、構造の簡略化と、機関の小型、軽量化を図
ることができるのである。13- Although the embodiments have been described above, the present invention is such that a sub-piston is slidably inserted into a sub-cylinder communicating with a combustion chamber, a hydraulic chamber is formed on the back surface of the sub-piston, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic chamber. A spill bow 1 that connects a supply passage and has a stem provided in the axial direction of the sub-piston so as to protrude from the sub-piston to the outside of the sub-cylinder, and the hydraulic oil in the hydraulic chamber flows out from the protruding end of the stem. A spill body is provided so that the spill boat closes when the stem moves backward, and the spill boat opens when the stem moves forward. The opening/closing position of the spill boat along the axial direction of the stem is configured to be displaced by the sliding or rotational operation of the spill body, and the hydraulic oil supply passage to the hydraulic chamber has a hydraulic oil supply passage that corresponds to the rotation of the engine. It is equipped with a valve that shuts off the hydraulic oil supply passage in the stroke section where the pressure in the combustion chamber increases, and the compression ratio can be adjusted freely by simply sliding or rotating the spill body. On the other hand, the compression ratio variable sub piston 14 can be used to absorb and alleviate the explosion impact on the sub piston.
．． Since the compression ratio is maintained at a predetermined position under the conditions of A hydraulic cylinder is formed on the back side of the cylinder, and hydraulic oil is sent to this chamber to move the sub-screw I/n back and forth.As in both of the prior art mentioned above, a hydraulic cylinder is installed outside the sub-cylinder. Since it is not separately provided, there is almost no increase in installation space, and the structure can be simplified, and the engine can be made smaller and lighter.

そのＬ本発明は、副シリンダ背面の油圧室への作動油供
給通路中に、機関の回転に関連して燃焼室の圧力が高い
行程区間において当該作動油供給通路を遮断する弁を設
けたことにより、この弁を逆止弁にした場合のように機
関の高回転域において当該逆止弁の開閉が不良になって
、油圧室への作動油の供給不能の事態を生じることなく
、高回転域においても油圧室に作動油を確実に供給でき
る効果を有する。L This invention provides a valve in the hydraulic oil supply passage to the hydraulic chamber on the back of the sub-cylinder that shuts off the hydraulic oil supply passage in a stroke section where the pressure in the combustion chamber is high in relation to the rotation of the engine. Therefore, unlike when this valve is used as a check valve, the check valve does not open or close properly in the high engine speed range, preventing the supply of hydraulic oil to the hydraulic chamber from occurring. This has the effect of reliably supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber even in the area where the oil pressure is applied.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施例を示し、第１図は機関要部の縦断
正面図、第２図は第１図のＩｔ−ＩＩ視視向面図第３図
は第１図の■−■視断面断面図４図及び第５図はスピル
ボー１・とスピル体との別例図、第６図は第５図の平面
図である。 （１）・・・シリンタブロック、（２）・・・シリンタ
ヘッド、（５）・・燃焼室、（７）・・・副シリンダ、
（９）・・・副ピストン、（１・・・油圧室、（］］）
　（Ｌｌａ）（ｌｌｂ）−ステム、（Ｉｉ（１−６ａ）
（１６ｂ）・・・スピルポー１・、Ｑ７）　（１７ａ）
（１７ｂ　）　−スピル体、（１（１■′・・・作動油
供給通路、０４）・・・回転弁。 特許出願人　　タレ゛ハッ工業株式会社第Ｓ図The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a vertical sectional front view of the main parts of the engine, FIG. 2 is a front view taken from It-II in FIG. 4 and 5 are other examples of the spill bow 1 and the spill body, and FIG. 6 is a plan view of FIG. 5. (1)...Cylinder block, (2)...Cylinder head, (5)...Combustion chamber, (7)...Sub-cylinder,
(9)...Sub-piston, (1...Hydraulic chamber, (]])
(Lla)(llb)-stem, (Ii(1-6a)
(16b) ... Spillpaw 1., Q7) (17a)
(17b) - Spill body, (1 (1■'...Hydraulic oil supply passage, 04)...Rotary valve. Patent applicant: Taleha Industries Co., Ltd. Figure S

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）、燃焼室に連通ずる副シリンダ内に副ピストンを
摺動自在に嵌挿し、該副ピストンの背面に油圧室を形成
して該油圧室に作動油供給通路を接続する一方、前記副
ピストンから副シリンダ外に突出するようにステムを副
ピストンの軸方向に設け、該ステムの突出端には前記油
圧室内の作動油が流出するようにしたスピルポートを穿
設すると共に、当該ステムの後退勤によってスピルポー
トが閉じステムの前進動によってスピルポートが開くよ
うにしたスピル体をステムの軸方向に摺動自在に又は軸
回りに回転自在に設け、且つ前記ステムの軸方向に沿う
スピルポートの開閉位置を、前記スピル体の摺動又は回
転操作によって変位するように構成し、前記油圧室への
作動油供給通路には、機関の回転に関連して燃焼室の圧
力が高くなる行程区間において当該作動油供給通路を遮
断するようにした弁を設けたことを特徴とする内燃機関
における圧縮比の可変装置。(1) A sub-piston is slidably inserted into a sub-cylinder communicating with the combustion chamber, a hydraulic chamber is formed on the back surface of the sub-piston, and a hydraulic oil supply passage is connected to the hydraulic chamber; A stem is provided in the axial direction of the sub-piston so as to protrude from the piston to the outside of the sub-cylinder, and a spill port is provided at the protruding end of the stem to allow the hydraulic oil in the hydraulic chamber to flow out. A spill body is provided so as to be slidable in the axial direction of the stem or rotatable around the axis, and the spill port is arranged in the axial direction of the stem, and the spill port is closed by the backward movement and opened by the forward movement of the stem. The opening/closing position of the spill body is configured to be displaced by sliding or rotational operation of the spill body, and the hydraulic oil supply passage to the hydraulic chamber has a stroke section in which the pressure in the combustion chamber increases in relation to the rotation of the engine. 1. A variable compression ratio device for an internal combustion engine, comprising a valve configured to shut off the hydraulic oil supply passage.