(57)【要約】【課題】耐久性の低下を抑制する。【解決手段】圧縮比可変機構Ｖは、ピストンとピストンロッド、または、ピストンロッドとクロスヘッドピン１１４ａの間に形成される第１油圧室１６８ａと、第１油圧室１６８ａに接続される油圧ポンプＰと、第１油圧室１６８ａと油圧ポンプＰとの間に設けられた増圧機構１９６と、を備える。圧縮比可変機構Ｖは、増圧機構１９６を備えることにより、第１切換機構１８２が駆動機構により押圧される押圧回数を低減することができる。したがって、圧縮比可変機構Ｖは、耐久性の低下を抑制することができる。【選択図】図５
2019206964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとピストンロッド、または、前記ピストンロッドとクロスヘッドピンの間に形成される油圧室と、
前記油圧室に接続される油圧ポンプと、
前記油圧室と前記油圧ポンプとの間に設けられた増圧機構と、
を備えた圧縮比可変機構。
【請求項２】
前記油圧ポンプと前記増圧機構とを連通させる連通状態と、前記油圧ポンプと前記増圧機構とを連通させない非連通状態と、に切り換わる第１切換弁
を備えた請求項１に記載の圧縮比可変機構。
【請求項３】
前記第１切換弁と係合し、前記クロスヘッドピンに設けられた回転軸周りに回転可能な第１回転部材と、
前記第１回転部材の角度を変更する駆動機構と、
を備えた請求項２に記載の圧縮比可変機構。
【請求項４】
前記駆動機構は、
前記クロスヘッドピンから離間した部材に設けられ、前記第１回転部材の一端側と当接可能な第１油圧シリンダと、
前記クロスヘッドピンから離間した部材に設けられ、前記第１回転部材の他端側と当接可能な第２油圧シリンダと、
を有する請求項３に記載の圧縮比可変機構。
【請求項５】
前記油圧室と連通する排出油路と、
前記排出油路に設けられる逆止弁と、
前記逆止弁と前記油圧ポンプとの間に設けられ、前記逆止弁を押圧可能な押圧部材と、
前記油圧ポンプと前記押圧部材とを連通させる連通状態と、前記油圧ポンプと前記押圧部材とを連通させない非連通状態と、に切り換わる第２切換弁と、
を備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮比可変機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧縮比可変機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の圧縮比可変機構は、ピストンロッドとクロスヘッドピンとの間に形成された油圧室を備えている。また、圧縮比可変機構は、油圧室に作動油を供給可能なプランジャポンプを備えている。また、圧縮比可変機構は、油圧室から作動油を排出可能なスピル弁を備えている。プランジャポンプおよびスピル弁は、クロスヘッドピンに取り付けられ、クロスヘッドピンと一体的に移動する。プランジャポンプおよびスピル弁は、クロスヘッドピンが移動している間、駆動部材と当接することで油圧室への作動油の供給あるいは排出を行う。油圧室への作動油の供給あるいは排出を行うことで、ピストンの上死点位置が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１０８１８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、油圧室への作動油の供給あるいは排出を行う際、プランジャポンプあるいはスピル弁は、駆動部材によりエンジンサイクルごとに押圧される。そのため、特許文献１の圧縮比可変機構は、油圧室への作動油の供給あるいは排出を行う際、プランジャポンプおよびスピル弁の耐久性が低下するおそれがあった。
【０００５】
本開示は、耐久性の低下を抑制することが可能な圧縮比可変機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の圧縮比可変機構は、ピストンとピストンロッド、または、ピストンロッドとクロスヘッドピンの間に形成される油圧室と、油圧室に接続される油圧ポンプと、油圧室と油圧ポンプとの間に設けられた増圧機構と、を備える。
【０００７】
油圧ポンプと増圧機構とを連通させる連通状態と、油圧ポンプと増圧機構とを連通させない非連通状態と、に切り換わる第１切換弁を備えてもよい。
【０００８】
第１切換弁と係合し、クロスヘッドピンに設けられた回転軸周りに回転可能な第１回転部材と、第１回転部材の角度を変更する駆動機構と、を備えてもよい。
【０００９】
駆動機構は、クロスヘッドピンから離間した部材に設けられ、第１回転部材の一端側と当接可能な第１油圧シリンダと、クロスヘッドピンから離間した部材に設けられ、第１回転部材の他端側と当接可能な第２油圧シリンダと、を有してもよい。
【００１０】
油圧室と連通する排出油路と、排出油路に設けられる逆止弁と、逆止弁と油圧ポンプとの間に設けられ、逆止弁を押圧可能な押圧部材と、油圧ポンプと押圧部材とを連通させる連通状態と、油圧ポンプと押圧部材とを連通させない非連通状態と、に切り換わる第２切換弁と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の圧縮比可変機構によれば、耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ユニフロー掃気式２サイクルエンジンの全体構成を示す説明図である。
【図２Ａ】図１の一点鎖線部分を抽出した拡大図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＩＩ（ｂ）―ＩＩ（ｂ）線断面である。
【図３Ａ】ピストンロッドが連結穴に浅く進入した状態を示す図である。
【図３Ｂ】ピストンロッドが連結穴に深く進入した状態を示す図である。
【図４】第１切換機構、第２切換機構、および、駆動機構の配置を説明するための説明図である。
【図５】油量調整機構の構成を説明するための説明図である。
【図６Ａ】第１油圧室から作動油を排出する際の圧縮比可変機構の動作を説明する図である。
【図６Ｂ】第１油圧室内の作動油の排出を停止する際の圧縮比可変機構の動作を説明する図である。
【図６Ｃ】第１油圧室に作動油を供給する際の圧縮比可変機構の動作を説明する図である。
【図６Ｄ】第１油圧室への作動油の供給を停止する際の圧縮比可変機構の動作を説明する図である。
【図７Ａ】増圧機構を作動させる前の状態を表す図である。
【図７Ｂ】増圧機構の作動開始時の状態を表す図である。
【図７Ｃ】増圧機構から第１油圧室に作動油を供給している状態を表す図である。
【図８】第１油圧室内の作動油の油圧と、第１シリンダ室内の作動油の増圧後の油圧と、油圧ポンプから送出される作動油の油圧との関係を表す図である。
【図９Ａ】排油機構を作動させる前の状態を表す図である。
【図９Ｂ】排油機構が第１油圧室内の作動油を排出しているときの状態を表す図である。
【図１０Ａ】変形例の増圧機構を作動させる前の状態を表す図である。
【図１０Ｂ】変形例の増圧機構から第１油圧室に作動油を供給している状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
以下の実施形態では、所謂デュアルフューエル型のエンジンについて説明する。デュアルフューエル型のエンジンは、ガス運転モードとディーゼル運転モードのいずれかの運転モードを選択的に実行することができる。ガス運転モードは、気体燃料である燃料ガスを主に燃焼させる。ディーゼル運転モードは、液体燃料である燃料油を燃焼させる。また、１周期が２サイクル（ストローク）であって、シリンダ内部をガスが一方向に流れるユニフロー掃気式である場合について説明する。しかし、エンジンの種類は、デュアルフューエル型、２サイクル型、ユニフロー掃気式、クロスヘッド型に限られず、レシプロエンジンであればよい。
【００１５】
図１は、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン（クロスヘッド型エンジン）１００の全体構成を示す説明図である。本実施形態のユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、例えば、船舶等に用いられる。具体的に、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、シリンダ１１０と、ピストン１１２と、クロスヘッド１１４と、連結棒１１６と、クランクシャフト１１８と、排気ポート１２０と、排気弁１２２と、掃気ポート１２４と、掃気溜１２６と、冷却器１２８と、掃気室１３０と、燃焼室１３２とを含んで構成される。
【００１６】
ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００では、ピストン１１２がシリンダ１１０内を往復移動する。ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００では、ピストン１１２の上昇行程および下降行程の２行程の間に、排気、吸気、圧縮、燃焼、膨張が行われる。ピストン１１２には、ピストンロッド１１２ａの一端が固定されている。また、ピストンロッド１１２ａの他端には、クロスヘッド１１４におけるクロスヘッドピン１１４ａが連結されている。クロスヘッド１１４は、ピストン１１２と一体的に往復移動する。クロスヘッド１１４は、クロスヘッドシュー１１４ｂによって、ピストン１１２のストローク方向に垂直な方向（図１中、左右方向）の移動が規制されている。
【００１７】
クロスヘッドピン１１４ａは、連結棒１１６の一端に設けられた孔に挿通されている。クロスヘッドピン１１４ａは、連結棒１１６の一端を支持する。また、連結棒１１６の他端は、クランクシャフト１１８に連結されている。クランクシャフト１１８は、連結棒１１６に対して回転する構造となっている。その結果、ピストン１１２の往復移動に伴いクロスヘッド１１４が往復移動する。また、クロスヘッド１１４の往復移動に伴いクランクシャフト１１８が回転する。
【００１８】
排気ポート１２０は、ピストン１１２の上死点より上方のシリンダヘッド１１０ａに設けられた開口部である。排気ポート１２０は、シリンダ１１０内で生じた燃焼後の排気ガスを排気するために開閉される。排気弁１２２は、不図示の排気弁駆動装置によって所定のタイミングで上下に摺動される。排気弁１２２は、上下に摺動されることで、排気ポート１２０を開閉する。排気ポート１２０を介して排気された排気ガスは、排気管１２０ａに流入する。排気管１２０ａに流入したガスは、過給機Ｃのタービン側に供給される。過給機Ｃのタービン側に供給されたガスは、外部に排気される。
【００１９】
掃気ポート１２４は、シリンダ１１０の下端側の内周面（シリンダライナ１１０ｂの内周面）から外周面まで貫通する孔である。掃気ポート１２４は、シリンダ１１０の全周囲に亘って、複数設けられている。掃気ポート１２４は、ピストン１１２の摺動動作に応じてシリンダ１１０内に活性ガスを吸入する。かかる活性ガスは、酸素、オゾン等の酸化剤、または、その混合気（例えば空気）を含む。
【００２０】
掃気溜１２６には、過給機Ｃのコンプレッサによって加圧された活性ガス（例えば空気）が封入されている。冷却器１２８は、加圧された活性ガスを冷却する。冷却された活性ガスは、掃気室１３０に圧入される。掃気室１３０は、シリンダジャケット１１０ｃ内に形成される。冷却された活性ガスは、掃気室１３０とシリンダ１１０内の差圧をもって掃気ポート１２４からシリンダ１１０内に吸入される。
【００２１】
また、シリンダヘッド１１０ａには、不図示のパイロット噴射弁が設けられる。ガス運転モードにおいては、エンジンサイクルにおける所定のタイミングで適量の燃料油がパイロット噴射弁から噴射される。かかる燃料油は、燃焼室１３２の熱で気化して燃料ガスとなる。燃焼室１３２は、シリンダヘッド１１０ａと、シリンダライナ１１０ｂと、ピストン１１２とに囲繞される。燃焼室１３２の熱で気化した燃料ガスは、自然着火し、僅かな時間で燃焼して、燃焼室１３２の温度を極めて高くする。シリンダ１１０に流入した燃料ガスは、所定のタイミングで確実に燃焼される。ピストン１１２は、主に燃料ガスの燃焼による膨張圧によって往復移動する。
【００２２】
ここで、燃料ガスは、例えば、ＬＮＧ（液化天然ガス）をガス化して生成されるものとする。また、燃料ガスは、ＬＮＧに限らず、例えば、ＬＰＧ（液化石油ガス）、軽油、重油等をガス化したものを適用することもできる。
【００２３】
一方、ディーゼル運転モードにおいては、ガス運転モードにおける燃料油の噴射量よりも多量の燃料油がパイロット噴射弁から噴射される。ピストン１１２は、燃料ガスではなく、燃料油の燃焼による膨張圧によって往復移動する。
【００２４】
このように、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、ガス運転モードとディーゼル運転モードのいずれかの運転モードを選択的に実行する。また、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００には、圧縮比可変機構Ｖが設けられている。圧縮比可変機構Ｖは、選択された運転モードに応じてピストン１１２の圧縮比を可変とする。以下、圧縮比可変機構Ｖについて詳述する。
【００２５】
図２Ａは、図１の一点鎖線部分を抽出した拡大図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩ（ｂ）―ＩＩ（ｂ）線断面である。
【００２６】
図２Ａ、図２Ｂに示すように、クロスヘッドピン１１４ａには、ピストンロッド１１２ａの端部が挿入される。クロスヘッドピン１１４ａには、連結穴１６０が形成されている。連結穴１６０は、クロスヘッドピン１１４ａの軸方向（図２Ｂ中、左右方向）と垂直する方向に延在する。連結穴１６０には、ピストンロッド１１２ａの端部が挿入（進入）されている。連結穴１６０は、ピストンロッド１１２ａの端部が挿入されることで後述する油圧室を形成する。連結穴１６０にピストンロッド１１２ａの端部が挿入されることで、クロスヘッドピン１１４ａと、ピストンロッド１１２ａが連結される。
【００２７】
ピストンロッド１１２ａには、大径部１６２ａと、小径部１６２ｂが形成されている。大径部１６２ａは、ピストンロッド１１２ａの一端側よりも大きい外径を有する。小径部１６２ｂは、大径部１６２ａよりも他端側に位置する。小径部１６２ｂは、大径部１６２ａよりも小さい外径を有する。
【００２８】
連結穴１６０は、大径穴部１６４ａと、小径穴部１６４ｂとを有している。大径穴部１６４ａは、連結穴１６０におけるピストン１１２側に位置する。小径穴部１６４ｂは、大径穴部１６４ａに対して連結棒１１６側に連続する。小径穴部１６４ｂは、大径穴部１６４ａよりも小さい内径を有する。
【００２９】
ピストンロッド１１２ａの小径部１６２ｂは、連結穴１６０の小径穴部１６４ｂに挿入可能な寸法となっている。ピストンロッド１１２ａの大径部１６２ａは、連結穴１６０の大径穴部１６４ａに挿入可能な寸法関係となっている。小径穴部１６４ｂの内周面には、Ｏリングで構成される第１シール部材Ｏ１が配される。
【００３０】
ピストンロッド１１２ａの大径部１６２ａよりピストンロッド１１２ａの一端側には、固定蓋１６６が固定されている。固定蓋１６６は、連結穴１６０よりも大きい外径を有する。固定蓋１６６は、環状部材である。固定蓋１６６には、ピストンロッド１１２ａが挿通されている。固定蓋１６６の内周面には、Ｏリングで構成される第２シール部材Ｏ２が配される。
【００３１】
クロスヘッドピン１１４ａの外周面には、クロスヘッドピン１１４ａの径方向に窪んだ窪み１１４ｃが形成されている。固定蓋１６６は、窪み１１４ｃに当接する。
【００３２】
クロスヘッドピン１１４ａの内部には、第１油圧室（油圧室）１６８ａおよび第２油圧室１６８ｂが形成されている。第１油圧室１６８ａおよび第２油圧室１６８ｂは、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａとの連結部分に形成される。
【００３３】
第１油圧室１６８ａは、大径部１６２ａと小径部１６２ｂの外径差による段差面と、大径穴部１６４ａの内周面と、大径穴部１６４ａと小径穴部１６４ｂの内径差による段差面によって囲繞される。
【００３４】
ピストンロッド１１２ａの大径部１６２ａと小径部１６２ｂの外径差による段差面は、クロスヘッドピン１１４ａの大径穴部１６４ａと小径穴部１６４ｂの内径差による段差面と対向する。以下、ピストンロッド１１２ａの大径部１６２ａと小径部１６２ｂの外径差による段差面を、単にピストンロッド１１２ａの段差面という。また、クロスヘッドピン１１４ａの大径穴部１６４ａと小径穴部１６４ｂの内径差による段差面を、単にクロスヘッドピン１１４ａの段差面という。
【００３５】
ピストンロッド１１２ａの段差面とクロスヘッドピン１１４ａの段差面は、互いに対向する対向部を構成する。ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの対向部は、第１油圧室１６８ａを形成する。
【００３６】
第２油圧室１６８ｂは、大径部１６２ａのうち、ピストンロッド１１２ａの一端側の端面と、大径穴部１６４ａの内周面と、固定蓋１６６によって囲繞される。大径穴部１６４ａは、ピストンロッド１１２ａの大径部１６２ａによって、ピストンロッド１１２ａの一端側と他端側とに区画される。
【００３７】
つまり、大径部１６２ａよりも他端側に区画された大径穴部１６４ａによって第１油圧室１６８ａが形成される。また、大径部１６２ａよりも一端側に区画された大径穴部１６４ａによって第２油圧室１６８ｂが形成される。
【００３８】
第１油圧室１６８ａには、第１油圧室供給油路１７０ａおよび第１油圧室排出油路１７０ｂが連通している。第１油圧室供給油路１７０ａは、一端が大径穴部１６４ａの内周面（第１油圧室１６８ａ）に開口し、他端が後述する増圧機構を介して油圧ポンプに連通している。第１油圧室排出油路１７０ｂは、一端が大径穴部１６４ａの内周面に開口し、他端が後述する排油機構を介してタンクに連通している。
【００３９】
第２油圧室１６８ｂには、固定蓋１６６の壁面に開口する補助油路１７０ｃが連通している。補助油路１７０ｃは、固定蓋１６６とクロスヘッドピン１１４ａとの当接部分を介してクロスヘッドピン１１４ａの内部を通り、油圧ポンプに連通している。
【００４０】
図３Ａは、ピストンロッド１１２ａが連結穴１６０に浅く進入した状態を示す図である。図３Ｂは、ピストンロッド１１２ａが連結穴１６０に深く進入した状態を示す図である。
【００４１】
第１油圧室１６８ａは、ピストン１１２のストローク方向の長さが可変となっている。第１油圧室１６８ａは、増圧機構により第１油圧室供給油路１７０ａを介して油圧ポンプから作動油が供給可能である。
【００４２】
第１油圧室１６８ａに作動油が供給されると、図３Ａに示すように、第１油圧室１６８ａのピストン１１２のストローク方向の長さが長くなる。一方、第２油圧室１６８ｂは、ピストン１１２のストローク方向の長さが短くなる。作動油は、非圧縮性である。そのため、第１油圧室１６８ａに作動油を供給した状態で第１油圧室１６８ａを密閉すると、図３Ａの状態を維持することができる。
【００４３】
また、第１油圧室１６８ａは、排油機構により第１油圧室排出油路１７０ｂを介してタンクに作動油を排出可能である。第１油圧室１６８ａから作動油が排出されると、図３Ｂに示すように、第１油圧室１６８ａのピストン１１２のストローク方向の長さが短くなる。一方、第２油圧室１６８ｂは、ピストン１１２のストローク方向の長さが長くなる。
【００４４】
このように、ピストンロッド１１２ａおよびクロスヘッドピン１１４ａは、ストローク方向の全長を可変とする。ピストンロッド１１２ａおよびクロスヘッドピン１１４ａを含むピストン１１２のストローク方向の全長は、ピストンロッド１１２ａの段差面およびクロスヘッドピン１１４ａの段差面のストローク方向の離隔距離に応じて変化する。
【００４５】
第１油圧室１６８ａおよび第２油圧室１６８ｂのピストン１１２のストローク方向の長さが変更された分、ピストンロッド１１２ａがクロスヘッドピン１１４ａの連結穴（油圧室）１６０に進入する進入位置（進入深さ）が変化する。このように、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置を変化させることで、ピストン１１２の上死点および下死点の位置を可変としている。
【００４６】
ところで、クロスヘッドピン１１４ａは、連結棒１１６に対してピストン１１２のストローク方向の相対位置が固定されている。一方、ピストンロッド１１２ａは、クロスヘッドピン１１４ａに連結されている。しかし、図３Ｂに示す状態では、ピストンロッド１１２ａは、第２油圧室１６８ｂの分だけ遊びが生じている。
【００４７】
そのため、図３Ｂに示す状態でピストン１１２が上死点に到達したとき、ピストンロッド１１２ａの慣性力により、ピストンロッド１１２ａがピストン１１２側に移動しすぎてしまう場合がある。上死点位置のずれが生じないように、第２油圧室１６８ｂには、補助油路１７０ｃを介して油圧ポンプからの油圧が供給されている。第２油圧室１６８ｂに油圧が供給されることで、ピストンロッド１１２ａのピストン１１２側への移動が抑えられる。
【００４８】
ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００は、比較的低速の回転数で用いられる。そのため、ピストンロッド１１２ａに加わる慣性力も比較的小さいものとなる。したがって、第２油圧室１６８ｂに供給する油圧が低くても、ピストン１１２の上死点位置のずれを抑えることができる。
【００４９】
ピストンロッド１１２ａには、ピストンロッド１１２ａの外周面から径方向内側に向かう流路穴１７２が設けられている。クロスヘッドピン１１４ａには、クロスヘッドピン１１４ａの外周面側から連結穴１６０まで貫通する貫通孔１７４が設けられている。貫通孔１７４は、油圧ポンプと連通している。
【００５０】
流路穴１７２と貫通孔１７４は、ピストンロッド１１２ａの径方向に対向している。流路穴１７２は、貫通孔１７４と連通している。流路穴１７２の外周面側の端部は、流路穴１７２の他の部位よりも、ピストン１１２のストローク方向（図３中、上下方向）の流路幅が広く形成されている。したがって、図３Ａ、Ｂに示すように、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置が変わっても、流路穴１７２と貫通孔１７４の連通状態が維持される。
【００５１】
ピストンロッド１１２ａの外周面には、流路穴１７２の外周面側の端部をピストンロッド１１２ａの軸方向に挟んで、Ｏリングで構成される第３シール部材Ｏ３、第４シール部材Ｏ４が配される。
【００５２】
大径部１６２ａは、流路穴１７２の分だけ、大径穴部１６４ａの内周面に対向する面積が小さくなる。そのため、大径部１６２ａは、大径穴部１６４ａに対して傾き易くなる。ここでは、小径部１６２ｂが小径穴部１６４ｂにガイドされることで、ピストンロッド１１２ａのストローク方向に対する傾きが抑えられている。
【００５３】
ピストンロッド１１２ａの内部には、ピストン１１２のストローク方向に延在する冷却油路１７６が形成されている。冷却油路１７６には、ピストン１１２およびピストンロッド１１２ａを冷却する冷却油が流通する。冷却油路１７６は、内部に冷却管１７８が配されている。冷却油路１７６は、冷却管１７８によってピストンロッド１１２ａの径方向外側の往路１７６ａと内側の復路１７６ｂに分けられている。流路穴１７２は、冷却油路１７６のうちの往路１７６ａに開口している。
【００５４】
油圧ポンプから供給された冷却油は、貫通孔１７４、流路穴１７２を介して冷却油路１７６の往路１７６ａに流入する。往路１７６ａと復路１７６ｂは、ピストン１１２の内部で連通している。往路１７６ａを流れた冷却油は、ピストン１１２の内壁に到達すると復路１７６ｂを通って、小径部１６２ｂ側に戻る。冷却油路１７６の内壁およびピストン１１２の内壁に冷却油が接触することで、ピストン１１２が冷却される。
【００５５】
クロスヘッドピン１１４ａには、クロスヘッドピン１１４ａの軸方向に延在する出口孔１８０が形成されている。小径穴部１６４ｂは、出口孔１８０に連通している。冷却油は、ピストン１１２を冷却した後に、冷却油路１７６から小径穴部１６４ｂに流入する。小径穴部１６４ｂに流入した冷却油は、出口孔１８０を通って、クロスヘッドピン１１４ａ外に排出され、タンクに還流する。
【００５６】
第１油圧室１６８ａおよび第２油圧室１６８ｂに供給される作動油と、冷却油路１７６に供給される冷却油は、いずれも同じタンクに還流して同じ油圧ポンプで昇圧される。そのため、油圧を作用させる作動油の供給と、冷却用の冷却油の供給を、１つの油圧ポンプで遂行でき、コストを低減することが可能となる。
【００５７】
ピストン１１２の圧縮比を可変とする圧縮比可変機構Ｖは、第１油圧室１６８ａの油量を調整する油量調整機構を含んで構成される。続いて、油量調整機構について詳述する。油量調整機構は、第１切換機構１８２と、第２切換機構１８４と、駆動機構Ｄとを含んで構成される。
【００５８】
図４は、第１切換機構１８２、第２切換機構１８４、および、駆動機構Ｄの配置を説明するための説明図である。図４は、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００のうち、クロスヘッド１１４近傍の外観および部分断面を示す。第１切換機構１８２および第２切換機構１８４は、それぞれ、クロスヘッドピン１１４ａに取り付けられている。
【００５９】
第１切換機構１８２および第２切換機構１８４それぞれの下方には、機関架橋１８６ｂが配されている。機関架橋１８６ｂは、クロスヘッド１１４の往復移動をガイドする２つのガイド板１８６ａに両端が固定され、両ガイド板１８６ａを支持する。機関架橋１８６ｂは、クロスヘッドピン１１４ａから離間した位置に配される。
【００６０】
機関架橋１８６ｂには、駆動機構Ｄが載置されている。駆動機構Ｄは、複数のアクチュエータから構成される。具体的に、機関架橋１８６ｂには、第１油圧シリンダ１８８と、第２油圧シリンダ１９０と、第３油圧シリンダ１９２と、第４油圧シリンダ１９４とが載置されている。第１油圧シリンダ１８８、第２油圧シリンダ１９０、第３油圧シリンダ１９２、および、第４油圧シリンダ１９４は、それぞれ、内部のピストンが図４中、上下方向に移動可能である。
【００６１】
第１切換機構１８２および第２切換機構１８４は、ピストン１１２のストローク方向にクロスヘッドピン１１４ａと一体に往復移動する。一方、第１油圧シリンダ１８８、第２油圧シリンダ１９０、第３油圧シリンダ１９２、および、第４油圧シリンダ１９４は、機関架橋１８６ｂ上にあって、機関架橋１８６ｂに対してピストン１１２のストローク方向には移動しない。
【００６２】
図５は、油量調整機構の構成を説明するための説明図である。図５に示すように、油量調整機構は、第１切換機構１８２と、第２切換機構１８４と、第１油圧シリンダ１８８と、第２油圧シリンダ１９０と、第３油圧シリンダ１９２と、第４油圧シリンダ１９４と、増圧機構１９６と、排油機構１９８とを含んで構成される。
【００６３】
また、油量調整機構は、第１レバー切換弁２００と、第２レバー切換弁２０２と、位置センサ２０４と、油量制御部２０６と、油圧ポンプＰと、タンクＴとを含んで構成される。油圧ポンプＰは、供給油路２０８に作動油を供給する。供給油路２０８は、第１油圧室１６８ａまたは第２油圧室１６８ｂに作動油を供給する。
【００６４】
油圧ポンプＰは、冷却油路１７６に冷却油を供給する。また、油圧ポンプＰは、駆動機構Ｄに作動油を供給する。すなわち、油圧ポンプＰは、第１油圧シリンダ１８８と、第２油圧シリンダ１９０と、第３油圧シリンダ１９２と、第４油圧シリンダ１９４と、に作動油を供給する。
【００６５】
増圧機構１９６は、クロスヘッドピン１１４ａの内部に設けられる。増圧機構１９６は、第１油圧室１６８ａと油圧ポンプＰ（供給油路２０８）との間に設けられる。増圧機構１９６は、第１油圧室供給油路１７０ａと、供給油路２０８とに接続される。増圧機構１９６は、油圧ポンプＰから送出される作動油を増圧して第１油圧室１６８ａに供給する。
【００６６】
増圧機構１９６は、後述する第１切換機構１８２により供給油路２０８と増圧機構１９６が連通する連通状態となるとき、第１油圧室１６８ａに作動油を供給する。増圧機構１９６は、第１切換機構１８２により供給油路２０８と増圧機構１９６が連通しない非連通状態となるとき、第１油圧室１６８ａへの作動油の供給を停止する。増圧機構１９６の詳細な構成については後述する。
【００６７】
排油機構１９８は、クロスヘッドピン１１４ａの内部に設けられる。排油機構１９８は、第１油圧室１６８ａとタンクＴとの間に設けられる。排油機構１９８は、第１油圧室排出油路（排出油路）１７０ｂと、供給油路２０８と、第１油圧室排出油路１７０ｂおよびタンクＴを連通する不図示のタンク排出油路とに接続される。排油機構１９８は、供給油路２０８から供給される作動油の油圧により、第１油圧室１６８ａ内の作動油を第１油圧室排出油路１７０ｂおよび不図示のタンク排出油路を介して排出させる。
【００６８】
排油機構１９８は、後述する第２切換機構１８４により供給油路２０８と排油機構１９８が連通する連通状態となるとき、第１油圧室１６８ａ内の作動油を排出させる。排油機構１９８は、第２切換機構１８４により供給油路２０８と排油機構１９８が連通しない非連通状態となるとき、第１油圧室１６８ａ内の作動油の排出を停止させる。排油機構１９８の詳細な構成については後述する。
【００６９】
第１切換機構１８２は、第１切換弁１８２ａと、第１レバー部材（第１回転部材）１８２ｂとを含んで構成される。第１切換弁１８２ａは、本体部１８２ａａと、ロッド部１８２ａｂとを含んで構成される。本体部１８２ａａは、クロスヘッドピン１１４ａに取り付けられる。ロッド部１８２ａｂは、本体部１８２ａａ内を移動可能に構成される。ロッド部１８２ａｂは、ストローク方向（図５中、上下方向）に移動可能に構成される。
【００７０】
第１切換弁１８２ａは、本体部１８２ａａに対しロッド部１８２ａｂが移動することで、供給油路２０８（油圧ポンプＰ）と増圧機構１９６との連通状態を切り換える。第１切換弁１８２ａは、供給油路２０８と増圧機構１９６とを連通する連通状態と、供給油路２０８と増圧機構１９６とを連通しない非連通状態と、に切り換わる。
【００７１】
第１レバー部材１８２ｂは、回転中心軸１８２ｂａと、本体部１８２ｂｂと、貫通孔１８２ｂｃとを含んで構成される。回転中心軸１８２ｂａは、クロスヘッドピン１１４ａに取り付けられる。
【００７２】
本体部１８２ｂｂは、回転中心軸１８２ｂａ（クロスヘッドピン１１４ａ）の回転軸周りに回転可能に構成される。本体部１８２ｂｂは、一端側に第１油圧シリンダ１８８と当接可能な第１当接部を有し、他端側に第２油圧シリンダ１９０と当接可能な第２当接部を有する。
【００７３】
貫通孔１８２ｂｃは、本体部１８２ｂｂに設けられる。貫通孔１８２ｂｃには、第１切換弁１８２ａのロッド部１８２ａｂの一部が挿入される。貫通孔１８２ｂｃにロッド部１８２ａｂの一部が挿入されることで、第１レバー部材１８２ｂは、第１切換弁１８２ａと係合（連結）する。
【００７４】
第１油圧シリンダ１８８は、第１レバー切換弁２００を介して供給される作動油の油圧によって作動する。第１油圧シリンダ１８８は、内部にピストンが設けられている。第１油圧シリンダ１８８は、作動油の油圧により内部に設けられたピストンをストローク方向（図５中、上下方向）に移動させる。
【００７５】
第２油圧シリンダ１９０は、第１レバー切換弁２００を介して供給される作動油の油圧によって作動する。第２油圧シリンダ１９０は、内部にピストンが設けられている。第２油圧シリンダ１９０は、作動油の油圧により内部に設けられたピストンをストローク方向（図５中、上下方向）に移動させる。
【００７６】
第１レバー切換弁２００が切り換えられたとき、第１油圧シリンダ１８８のピストンは、第２油圧シリンダ１９０のピストンの移動方向と反対方向に移動する。例えば、第１レバー切換弁２００が切り換えられ、第２油圧シリンダ１９０のピストンが図５中、下方向に移動するとき、第１油圧シリンダ１８８のピストンは、図５中、上方向に移動する。また、第１レバー切換弁２００が切り換えられ、第２油圧シリンダ１９０のピストンが図５中、上方向に移動するとき、第１油圧シリンダ１８８のピストンは、図５中、下方向に移動する。
【００７７】
第１レバー部材１８２ｂは、ピストン１１２が下死点近傍に位置するとき、第１油圧シリンダ１８８のピストンまたは第２油圧シリンダ１９０のピストンと当接（接触）する。第１レバー部材１８２ｂは、第１油圧シリンダ１８８のピストンと当接するとき、回転中心軸１８２ｂａを中心に、図５中、反時計回り（第１回転方向）に回転する。このように、第１油圧シリンダ１８８は、第１レバー部材１８２ｂを第１回転方向に回転させることができる。
【００７８】
第１レバー部材１８２ｂが図５中、反時計回りに回転すると、貫通孔１８２ｂｃを介して連結されるロッド部１８２ａｂは、図５中、上方向に移動する。ロッド部１８２ａｂが図５中、上方向に移動すると、第１切換弁１８２ａは、供給油路２０８と増圧機構１９６とを連通する連通状態に切り換わる。
【００７９】
第１レバー部材１８２ｂは、第２油圧シリンダ１９０のピストンと当接するとき、回転中心軸１８２ｂａを中心に、図５中、時計回り（第２回転方向）に回転する。このように、第２油圧シリンダ１９０は、第１レバー部材１８２ｂを第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させることができる。
【００８０】
第１レバー部材１８２ｂが図５中、時計回りに回転すると、貫通孔１８２ｂｃを介して連結されるロッド部１８２ａｂは、図５中、下方向に移動する。ロッド部１８２ａｂが図５中、下方向に移動すると、第１切換弁１８２ａは、供給油路２０８と増圧機構１９６とを連通しない非連通状態に切り換わる。
【００８１】
このように、第１油圧シリンダ１８８および第２油圧シリンダ１９０（すなわち、駆動機構Ｄ）は、第１レバー部材１８２ｂの回転角度を変更することができる。第１レバー部材１８２ｂの回転角度が変更されると、第１切換機構１８２は、供給油路２０８と増圧機構１９６との連通状態を変更することができる。
【００８２】
第２切換機構１８４は、第２切換弁１８４ａと、第２レバー部材（第２回転部材）１８４ｂとを含んで構成される。第２切換弁１８４ａは、本体部１８４ａａと、ロッド部１８４ａｂとを含んで構成される。本体部１８４ａａは、クロスヘッドピン１１４ａに取り付けられる。ロッド部１８４ａｂは、本体部１８４ａａ内を移動可能に構成される。ロッド部１８４ａｂは、ストローク方向（図５中、上下方向）に移動可能に構成される。
【００８３】
第２切換弁１８４ａは、本体部１８４ａａに対しロッド部１８４ａｂが移動することで、供給油路２０８（油圧ポンプＰ）と排油機構１９８との連通状態を切り換える。第２切換弁１８４ａは、供給油路２０８と排油機構１９８とを連通する連通状態と、供給油路２０８と排油機構１９８とを連通しない非連通状態と、に切り換わる。
【００８４】
第２レバー部材１８４ｂは、回転中心軸１８４ｂａと、本体部１８４ｂｂと、貫通孔１８４ｂｃとを含んで構成される。回転中心軸１８４ｂａは、クロスヘッドピン１１４ａに取り付けられる。
【００８５】
本体部１８４ｂｂは、回転中心軸１８４ｂａ（クロスヘッドピン１１４ａ）の回転軸周りに回転可能に構成される。本体部１８４ｂｂは、一端側に第３油圧シリンダ１９２と当接可能な第３当接部を有し、他端側に第４油圧シリンダ１９４と当接可能な第４当接部を有する。
【００８６】
貫通孔１８４ｂｃは、本体部１８４ｂｂに設けられる。貫通孔１８４ｂｃには、第２切換弁１８４ａのロッド部１８４ａｂの一部が挿入される。貫通孔１８４ｂｃにロッド部１８４ａｂの一部が挿入されることで、第２レバー部材１８４ｂは、第２切換弁１８４ａと係合（連結）する。
【００８７】
第３油圧シリンダ１９２は、第２レバー切換弁２０２を介して供給される作動油の油圧によって作動する。第３油圧シリンダ１９２は、内部にピストンが設けられている。第３油圧シリンダ１９２は、作動油の油圧により内部に設けられたピストンをストローク方向（図５中、上下方向）に移動させる。
【００８８】
第４油圧シリンダ１９４は、第２レバー切換弁２０２を介して供給される作動油の油圧によって作動する。第４油圧シリンダ１９４は、内部にピストンが設けられている。第４油圧シリンダ１９４は、作動油の油圧により内部に設けられたピストンをストローク方向（図５中、上下方向）に移動させる。
【００８９】
第２レバー切換弁２０２が切り換えられたとき、第３油圧シリンダ１９２のピストンは、第４油圧シリンダ１９４のピストンの移動方向と反対方向に移動する。例えば、第２レバー切換弁２０２が切り換えられ、第４油圧シリンダ１９４のピストンが図５中、下方向に移動するとき、第３油圧シリンダ１９２のピストンは、図５中、上方向に移動する。また、第２レバー切換弁２０２が切り換えられ、第４油圧シリンダ１９４のピストンが図５中、上方向に移動するとき、第３油圧シリンダ１９２のピストンは、図５中、下方向に移動する。
【００９０】
第２レバー部材１８４ｂは、ピストン１１２が下死点近傍に位置するとき、第３油圧シリンダ１９２のピストンまたは第４油圧シリンダ１９４のピストンと当接（接触）する。第２レバー部材１８４ｂは、第３油圧シリンダ１９２のピストンと当接するとき、回転中心軸１８４ｂａを中心に、図５中、反時計回り（第１回転方向）に回転する。このように、第３油圧シリンダ１９２は、第２レバー部材１８４ｂを第１回転方向に回転させることができる。
【００９１】
第２レバー部材１８４ｂが図５中、反時計回りに回転すると、貫通孔１８４ｂｃを介して連結されるロッド部１８４ａｂは、図５中、上方向に移動する。ロッド部１８４ａｂが図５中、上方向に移動すると、第２切換弁１８４ａは、供給油路２０８と排油機構１９８とを連通する連通状態に切り換わる。
【００９２】
第２レバー部材１８４ｂは、第４油圧シリンダ１９４のピストンと当接するとき、回転中心軸１８４ｂａを中心に、図５中、時計回り（第２回転方向）に回転する。このように、第４油圧シリンダ１９４は、第２レバー部材１８４ｂを第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転させることができる。
【００９３】
第２レバー部材１８４ｂが図５中、時計回りに回転すると、貫通孔１８４ｂｃを介して連結されるロッド部１８４ａｂは、図５中、下方向に移動する。ロッド部１８４ａｂが図５中、下方向に移動すると、第２切換弁１８４ａは、供給油路２０８と排油機構１９８とを連通しない非連通状態に切り換わる。
【００９４】
このように、第３油圧シリンダ１９２および第４油圧シリンダ１９４（すなわち、駆動機構Ｄ）は、第２レバー部材１８４ｂの回転角度を変更することができる。第２レバー部材１８４ｂの回転角度が変更されると、第２切換機構１８４は、供給油路２０８と排油機構１９８との連通状態を変更することができる。
【００９５】
位置センサ２０４は、ピストンロッド１１２ａのストローク方向の位置を検知する。位置センサ２０４は、検知したピストンロッド１１２ａのストローク方向の位置を示す信号を出力する。
【００９６】
油量制御部２０６は、位置センサ２０４からの信号を取得する。油量制御部２０６は、位置センサ２０４から取得される信号に基づいて、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置を特定する。
【００９７】
また、油量制御部２０６は、第１レバー切換弁２００および第２レバー切換弁２０２を制御する。油量制御部２０６は、第１レバー切換弁２００および第２レバー切換弁２０２を制御することで、第１油圧シリンダ１８８、第２油圧シリンダ１９０、第３油圧シリンダ１９２、および、第４油圧シリンダ１９４の駆動を制御することができる。
【００９８】
油量制御部２０６は、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置が設定位置となるように、各油圧シリンダの駆動を制御する。油量制御部２０６は、各油圧シリンダの駆動を制御することで、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油量を調整することができる。
【００９９】
このように、油量調整機構は、第１油圧室１６８ａに作動油を供給する。また、油量調整機構は、第１油圧室１６８ａから作動油を排出する。
【０１００】
図６Ａは、第１油圧室１６８ａから作動油を排出する際の圧縮比可変機構Ｖの動作を説明する図である。図６Ａでは、第１レバー部材１８２ｂと第２油圧シリンダ１９０のピストンが接触するように第１レバー切換弁２００が制御されている。また、第２レバー部材１８４ｂと第３油圧シリンダ１９２のピストンが接触するように第２レバー切換弁２０２が制御されている。
【０１０１】
第２レバー部材１８４ｂが第３油圧シリンダ１９２のピストンと接触すると、排油機構１９８は、供給油路２０８と排油機構１９８とを連通する連通状態となる。排油機構１９８は、連通状態となると、第１油圧室１６８ａ内の作動油を排出させる。
【０１０２】
図６Ａに示す状態では、ピストン１１２の上死点は徐々に低くなっている（クロスヘッドピン１１４ａ側に近くなっている）。すなわち、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００の圧縮比は小さくなっている。
【０１０３】
油量制御部２０６は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）などの上位の制御部からユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００の圧縮比を大きくする指示を受けると、第２レバー切換弁２０２を切り換える制御を行う。
【０１０４】
図６Ｂは、第１油圧室１６８ａ内の作動油の排出を停止する際の圧縮比可変機構Ｖの動作を説明する図である。具体的に、油量制御部２０６は、図６Ｂに示すように、第１レバー部材１８２ｂと第２油圧シリンダ１９０のピストンが接触するように第１レバー切換弁２００を制御する。また、油量制御部２０６は、第２レバー部材１８４ｂと第４油圧シリンダ１９４のピストンが接触するように第２レバー切換弁２０２を制御する。
【０１０５】
第２レバー部材１８４ｂが第４油圧シリンダ１９４のピストンと接触すると、排油機構１９８は、供給油路２０８と排油機構１９８とが連通しない非連通状態となる。排油機構１９８は、非連通状態となると、第１油圧室１６８ａ内の作動油の排出を停止させる。
【０１０６】
図６Ｃは、第１油圧室１６８ａに作動油を供給する際の圧縮比可変機構Ｖの動作を説明する図である。油量制御部２０６は、図６Ｃに示すように、第１レバー部材１８２ｂと第１油圧シリンダ１８８のピストンが接触するように第１レバー切換弁２００を制御する。
【０１０７】
第１レバー部材１８２ｂが第１油圧シリンダ１８８のピストンと接触すると、増圧機構１９６は、供給油路２０８と増圧機構１９６とが連通する連通状態となる。増圧機構１９６は、連通状態となると、第１油圧室１６８ａに作動油を供給する。
【０１０８】
第１油圧室１６８ａに作動油が供給されると、図６Ｃに示すように、ピストンロッド１１２ａが押し上げられる。換言すれば、ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置が変位する。その結果、ピストン１１２の上死点が高くなる（クロスヘッドピン１１４ａ側から遠くなる）。すなわち、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００の圧縮比は大きくなる。
【０１０９】
図６Ｄは、第１油圧室１６８ａへの作動油の供給を停止する際の圧縮比可変機構Ｖの動作を説明する図である。ピストンロッド１１２ａとクロスヘッドピン１１４ａの相対的な位置が所望の位置となると、油量制御部２０６は、第１レバー切換弁２００を切り換える制御を行う。具体的に、油量制御部２０６は、図６Ｄに示すように、第１レバー部材１８２ｂと第２油圧シリンダ１９０のピストンが接触するように第１レバー切換弁２００を制御する。
【０１１０】
第１レバー部材１８２ｂが第２油圧シリンダ１９０のピストンと接触すると、増圧機構１９６は、供給油路２０８と増圧機構１９６とが連通しない非連通状態となる。増圧機構１９６は、非連通状態となると、第１油圧室１６８ａに対し、作動油の供給を停止する。
【０１１１】
このように、油量調整機構は、第１油圧室１６８ａに対するストローク方向のピストンロッド１１２ａの進入位置を調整する。圧縮比可変機構Ｖは、油量調整機構によって第１油圧室１６８ａの油量を調整する。
【０１１２】
油量調整機構は、第１油圧室１６８ａの油量を調整することで、ピストンロッド１１２ａおよびクロスヘッド１１４のストローク方向の相対的な位置を変更する。換言すれば、油量調整機構は、第１油圧室１６８ａの油量を調整することで、ピストン１１２の上死点および下死点の位置を可変とする。
【０１１３】
つぎに、増圧機構１９６の具体的な構成について説明する。図７Ａは、増圧機構１９６を作動させる前の状態を表す図である。図７Ｂは、増圧機構１９６の作動開始時の状態を表す図である。図７Ｃは、増圧機構１９６から第１油圧室１６８ａに作動油を供給している状態を表す図である。増圧機構１９６は、増圧弁２１０と、油圧回路２１２とを含んで構成される。増圧弁２１０は、シリンダ２１４と、ピストン２１６とを含んで構成される。
【０１１４】
シリンダ２１４は、ピストン２１６を収容する。シリンダ２１４は、第１シリンダ部２１４ａと、第２シリンダ部２１４ｂとを有する。第１シリンダ部２１４ａおよび第２シリンダ部２１４ｂは、略中空円筒形状である。第１シリンダ部２１４ａの内部空間の径方向の断面積は、第２シリンダ部２１４ｂの内部空間の径方向の断面積より小さい。
【０１１５】
つまり、第１シリンダ部２１４ａの内径は、第２シリンダ部２１４ｂの内径より小さい。そのため、第１シリンダ部２１４ａと第２シリンダ部２１４ｂとの間には、段差部が形成される。
【０１１６】
ピストン２１６は、第１ピストン部２１６ａと、連結部２１６ｂと、第２ピストン部２１６ｃとを有する。第１ピストン部２１６ａ、連結部２１６ｂ、および、第２ピストン部２１６ｃは、略円柱形状である。連結部２１６ｂは、第１ピストン部２１６ａと第２ピストン部２１６ｃを連結する。第１ピストン部２１６ａの径方向の断面積は、第２ピストン部２１６ｃの径方向の断面積より小さい。なお、連結部２１６ｂの径方向の断面積は、第１ピストン部２１６ａの径方向の断面積より小さい。
【０１１７】
つまり、第１ピストン部２１６ａの外径は、第２ピストン部２１６ｃの外径より小さく、連結部２１６ｂの外径より大きい。また、第２ピストン部２１６ｃの外径は、第１ピストン部２１６ａおよび連結部２１６ｂの外径より大きい。そのため、第１ピストン部２１６ａと連結部２１６ｂとの間には、段差部が形成される。また、第２ピストン部２１６ｃと連結部２１６ｂとの間には、段差部が形成される。
【０１１８】
第１ピストン部２１６ａは、連結部２１６ｂと接続される面とは反対側の面（以下、ピストン２１６の正面Ｓ１という）が第１シリンダ部２１４ａに収容される。第１ピストン部２１６ａの径方向の断面積は、第１シリンダ部２１４ａの内部空間の径方向の断面積と大凡等しい。第１シリンダ部２１４ａの内部には、ピストン２１６の正面Ｓ１と第１シリンダ部２１４ａにより囲繞された第１シリンダ室Ｓａが形成される。
【０１１９】
第２ピストン部２１６ｃは、第２シリンダ部２１４ｂに収容される。第２ピストン部２１６ｃの径方向の断面積は、第２シリンダ部２１４ｂの内部空間の径方向の断面積と大凡等しい。第２ピストン部２１６ｃは、連結部２１６ｂと接続される面とは反対側の面（以下、ピストン２１６の背面Ｓ２という）を有する。第２シリンダ部２１４ｂの内部には、ピストン２１６の背面Ｓ２と第２シリンダ部２１４ｂにより囲繞された第２シリンダ室Ｓｂが形成される。
【０１２０】
連結部２１６ｂは、第１シリンダ部２１４ａおよび第２シリンダ部２１４ｂのうち少なくとも一方に収容される。第１シリンダ部２１４ａおよび第２シリンダ部２１４ｂの内部には、第１シリンダ部２１４ａおよび第２シリンダ部２１４ｂと、連結部２１６ｂの外周面により囲繞された第３シリンダ室Ｓｃが形成される。
【０１２１】
油圧回路２１２は、第１シリンダ室連通油路２１８と、分岐油路２２０と、パイロット油路２２２と、第２シリンダ室連通油路２２４と、第１ピストン切換弁連通油路２２６と、第２ピストン切換弁連通油路２２８と、ピストン切換弁２３０と、第３シリンダ室連通油路２３２とを含んで構成される。
【０１２２】
第１シリンダ室連通油路２１８は、第１切換弁１８２ａのロッド部１８２ａｂを介して、供給油路２０８と一端が接続され、他端が第１シリンダ室Ｓａに接続される。第１シリンダ室連通油路２１８には、第１逆止弁２３４が配される。第１逆止弁２３４は、作動油が油圧ポンプＰから第１シリンダ室Ｓａに向かって流れる際に開弁する。第１逆止弁２３４は、第１シリンダ室Ｓａから油圧ポンプＰへ向かう作動油の流れを制限（閉弁）する。
【０１２３】
分岐油路２２０は、第１シリンダ室連通油路２１８のうち、第１切換弁１８２ａと第１逆止弁２３４との間から分岐する。分岐油路２２０は、第１シリンダ室連通油路２１８と、ピストン切換弁２３０とに接続される。パイロット油路２２２は、分岐油路２２０から分岐する。パイロット油路２２２は、分岐油路２２０の油圧を、ピストン切換弁２３０の一端に作用させる。
【０１２４】
第２シリンダ室連通油路２２４は、ピストン切換弁２３０と、第２シリンダ室Ｓｂとに接続される。第１ピストン切換弁連通油路２２６は、ピストン切換弁２３０のうち、パイロット油路２２２と反対側の端部と、第１シリンダ室Ｓａとに接続される。第２ピストン切換弁連通油路２２８は、ピストン切換弁２３０と、第３シリンダ室Ｓｃとに接続される。
【０１２５】
ピストン切換弁２３０は、第２シリンダ室連通油路２２４の連通先を切り換える。ピストン切換弁２３０は、分岐油路２２０と第２シリンダ室連通油路２２４とを連通する第１連通位置と、第２シリンダ室連通油路２２４と第３シリンダ室Ｓｃ（第３シリンダ室連通油路２３２）とを連通する第２連通位置とに切り換わる。
【０１２６】
ピストン切換弁２３０は、第１ピストン切換弁連通油路２２６から供給される作動油の油圧により、第２連通位置から第１連通位置に切り換わる。このとき、ピストン切換弁２３０は、分岐油路２２０と、第２シリンダ室連通油路２２４とを接続（連通）させる。また、ピストン切換弁２３０は、第２ピストン切換弁連通油路２２８と、第２シリンダ室連通油路２２４との接続（連通）を遮断させる。
【０１２７】
ピストン切換弁２３０は、パイロット油路２２２から供給される作動油の油圧により、第１連通状態から第２連通位置に切り換わる。このとき、ピストン切換弁２３０は、分岐油路２２０と、第２シリンダ室連通油路２２４との接続を遮断させる。また、ピストン切換弁２３０は、第２連通位置に切り換わると、第２ピストン切換弁連通油路２２８と、第２シリンダ室連通油路２２４とを接続（連通）させる。
【０１２８】
なお、ピストン切換弁２３０は、パイロット油路２２２と接続される接続面の受圧面積と、第１ピストン切換弁連通油路２２６と接続される接続面の受圧面積が異なる。ピストン切換弁２３０が第１ピストン切換弁連通油路２２６と接続される接続面の受圧面積は、ピストン切換弁２３０がパイロット油路２２２と接続される接続面の受圧面積よりも大きい。そのため、ピストン切換弁２３０は、パイロット油路２２２および第１ピストン切換弁連通油路２２６から作動油が供給されると、第２連通位置から第１連通位置に切り換わる。
【０１２９】
第３シリンダ室連通油路２３２は、第１切換弁１８２ａのロッド部１８２ａｂを介して、第３シリンダ室Ｓｃと、タンク排出油路２３６とに接続される。なお、ロッド部１８２ａｂには、第１切り欠き部１８２ａｃおよび第２切り欠き部１８２ａｄが形成されている。
【０１３０】
第１切り欠き部１８２ａｃおよび第２切り欠き部１８２ａｄは、係合部材２３８と係合可能に構成される。第１切り欠き部１８２ａｃは、第１切換弁１８２ａが非連通状態に制御されるとき、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第１切り欠き部１８２ａｃと係合部材２３８との係合により移動（例えば、図７Ａ中、上方向への移動）が制限される。これにより、第１切換弁１８２ａは、非連通状態を維持することができる。
【０１３１】
第２切り欠き部１８２ａｄは、図７Ｂに示すように第１切換弁１８２ａが連通状態に制御されるとき、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第２切り欠き部１８２ａｄと係合部材２３８との係合により移動（例えば、図７Ｂ中、下方向への移動）が制限される。これにより、第１切換弁１８２ａは、連通状態を維持することができる。
【０１３２】
また、第１シリンダ室Ｓａには、第１油圧室供給油路１７０ａが接続されている。第１油圧室供給油路１７０ａには、第２逆止弁２４０が設けられている。第２逆止弁２４０は、作動油が第１シリンダ室Ｓａから第１油圧室１６８ａに向かって流れる際に開弁する。第２逆止弁２４０は、第１油圧室１６８ａから第１シリンダ室Ｓａへ向かう作動油の流れを制限（閉弁）する。
【０１３３】
以下、本実施形態の増圧機構１９６の動作について説明する。第１切換弁１８２ａが非連通状態に制御されるとき、ロッド部１８２ａｂの第１切り欠き部１８２ａｃは、図７Ａに示すように、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第１切り欠き部１８２ａｃが係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８と、第１シリンダ室連通油路２１８との接続（連通）を遮断する。
【０１３４】
ロッド部１８２ａｂは、第１切り欠き部１８２ａｃが係合部材２３８と係合している間、第１シリンダ室連通油路２１８および第３シリンダ室連通油路２３２と、タンク排出油路２３６とを接続（連通）する。
【０１３５】
これにより、第１シリンダ室連通油路２１８内の作動油は、ロッド部１８２ａｂを介して、タンク排出油路２３６からタンクＴに排出される。また、第３シリンダ室Ｓｃ内の作動油は、第３シリンダ室連通油路２３２およびロッド部１８２ａｂを介して、タンク排出油路２３６からタンクＴに排出される。
【０１３６】
このように、ロッド部１８２ａｂは、係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８（油圧ポンプＰ）から増圧機構１９６（増圧弁２１０）への作動油の供給を停止する。増圧機構１９６（増圧弁２１０）は、作動油の供給が停止される間、駆動を停止する。
【０１３７】
一方、第１切換弁１８２ａが連通状態に制御されるとき、ロッド部１８２ａｂの第２切り欠き部１８２ａｄは、図７Ｂに示すように、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第２切り欠き部１８２ａｄが係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８と、第１シリンダ室連通油路２１８とを接続（連通）する。
【０１３８】
また、ロッド部１８２ａｂは、第２切り欠き部１８２ａｄが係合部材２３８と係合している間、第３シリンダ室連通油路２３２と、タンク排出油路２３６とを接続（連通）する。供給油路２０８は、第１シリンダ室連通油路２１８と接続されると、油圧ポンプＰから送出される作動油を第１シリンダ室連通油路２１８に供給する。タンク排出油路２３６は、第３シリンダ室連通油路２３２と接続されると、第３シリンダ室Ｓｃ内の作動油をタンクＴに排出させる。
【０１３９】
第１シリンダ室連通油路２１８に供給された作動油は、第１逆止弁２３４を通過し、第１シリンダ室Ｓａに供給される。第１シリンダ室Ｓａに供給された作動油は、第１ピストン部２１６ａ（ピストン２１６の正面Ｓ１）を押圧する。上述したように、第２シリンダ室Ｓｂおよび第３シリンダ室Ｓｃ内の作動油は、タンクＴに排出されている。そのため、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧は、第２シリンダ室Ｓｂおよび第３シリンダ室Ｓｃ内の作動油の油圧より大きい。
【０１４０】
したがって、ピストン２１６は、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧により、第１シリンダ部２１４ａから第２シリンダ部２１４ｂに向かって（図７Ｂ中、左方向に向かって）移動する。第１シリンダ室Ｓａは、ピストン２１６が第１シリンダ部２１４ａから第２シリンダ部２１４ｂに向かって移動することで拡大していく。
【０１４１】
ピストン２１６は、第１ピストン切換弁連通油路２２６が第１シリンダ室Ｓａと連通するまで、第１シリンダ部２１４ａから第２シリンダ部２１４ｂに向かって移動する。第１ピストン切換弁連通油路２２６が第１シリンダ室Ｓａと連通すると、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油は、第１ピストン切換弁連通油路２２６に流入する。
【０１４２】
第１ピストン切換弁連通油路２２６の油圧は、ピストン切換弁２３０の端部に作用する。ここで、第１シリンダ室連通油路２１８に供給された作動油は、分岐油路２２０を介してパイロット油路２２２にも流入する。パイロット油路２２２の油圧は、ピストン切換弁２３０のうち、第１ピストン切換弁連通油路２２６とは反対側の端部に作用する。
【０１４３】
このとき、ピストン切換弁２３０は、パイロット油路２２２と接続される接続面と、第１ピストン切換弁連通油路２２６と接続される接続面の受圧面積差により、図７Ａに示す第２連通位置から図７Ｂに示す第１連通位置に駆動される。これにより、ピストン切換弁２３０は、第２シリンダ室連通油路２２４と、分岐油路２２０とを接続（連通）する。
【０１４４】
第２シリンダ室連通油路２２４と分岐油路２２０とが接続されると、分岐油路２２０を流通する作動油は、第２シリンダ室連通油路２２４を介して第２シリンダ室Ｓｂに供給される。第２シリンダ室Ｓｂに供給された作動油は、第２ピストン部２１６ｃ（ピストン２１６の背面Ｓ２）を押圧する。
【０１４５】
ここで、ピストン２１６の背面Ｓ２の受圧面積は、ピストン２１６の正面Ｓ１の受圧面積より大きい。具体的に、ピストン２１６の背面Ｓ２の受圧面積は、ピストン２１６の正面Ｓ１の受圧面積の１１倍以上である。本実施形態では、ピストン２１６の正面Ｓ１と背面Ｓ２の受圧面積比を１１倍としている。ただし、これに限定されず、ピストン２１６の正面Ｓ１と背面Ｓ２の受圧面積比は１１倍未満であってもよい。
【０１４６】
このとき、増圧弁２１０は、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧を、第２シリンダ室Ｓｂ内の作動油の油圧の１１倍に増圧することができる。ここで、第２シリンダ室Ｓｂに供給される作動油の油圧（すなわち、油圧ポンプＰから送出される作動油の油圧）をＰ１とする。また、ピストン２１６の背面Ｓ２の受圧面積をＡ１とし、ピストン２１６の正面Ｓ１の受圧面積をＡ２とし、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧Ｐ２とする。
【０１４７】
すると、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧Ｐ２は、Ｐ１×Ａ１＝Ｐ２×Ａ２の関係式から、Ｐ２＝Ｐ１×Ａ１／Ａ２となる。Ａ１／Ａ２が１１倍であるため、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧Ｐ２は、第２シリンダ室Ｓｂ内の作動油の油圧Ｐ１の１１倍まで増圧される。
【０１４８】
増圧弁２１０により増圧されると、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油は、第１シリンダ室連通油路２１８を逆流しようとする。しかし、第１シリンダ室連通油路２１８には、第１逆止弁２３４が設けられている。そのため、第１シリンダ室Ｓａから供給油路２０８へ向かう作動油の流れは制限される。
【０１４９】
また、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧は、増圧弁２１０により増圧されると、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧よりも大きくなる場合がある。第１シリンダ室Ｓａ内の作動油は、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧より大きくなったとき、第２逆止弁２４０を開弁させる。第１シリンダ室Ｓａ内の作動油は、第２逆止弁２４０が開弁すると、第１油圧室供給油路１７０ａを介して第１油圧室１６８ａ内に供給される。
【０１５０】
一方、第２逆止弁２４０は、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油が第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧より小さいとき、閉弁状態を維持する。第１油圧室供給油路１７０ａは、第２逆止弁２４０が閉弁状態を維持する間、第１シリンダ室Ｓａと第１油圧室１６８ａとの接続（連通）が遮断される。
【０１５１】
図８は、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧と、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧と、油圧ポンプＰから送出される作動油の油圧との関係を表す図である。図８では、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧を実線で示す。図８では、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧を破線で示す。図８では、油圧ポンプＰから送出される作動油の油圧を一点鎖線で示す。図８において、縦軸は、油圧（圧力）であり、横軸は、時間である。
【０１５２】
図８に示すように、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧は、ユニフロー掃気式２サイクルエンジン１００の各エンジンサイクル内で変化している。一方、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧および油圧ポンプＰから送出される作動油の油圧は、各エンジンサイクルに関わらず、大凡一定である。
【０１５３】
第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧は、各エンジンサイクル内において、ピストン１１２の上死点位置近傍で最も高い油圧となる。第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧は、ピストン１１２の上死点位置から下死点位置に向かうに従って低下していく。
【０１５４】
そして、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧は、ピストン１１２が下死点位置に到達する手前の下死点位置近傍において、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧を下回る。
【０１５５】
第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧は、ピストン１１２が下死点位置近傍を離れ、ピストン１１２の上昇行程の途中で、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧を上回る。
【０１５６】
この第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧が第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧を下回ってから上回るまでの期間をＴ１とする。増圧機構１９６（増圧弁２１０）は、期間Ｔ１において、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油を第１油圧室１６８ａに供給する。
【０１５７】
一方、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧が第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の増圧後の油圧を上回ってから下回るまでの期間をＴ２とする。増圧機構１９６（増圧弁２１０）は、期間Ｔ２において、第１シリンダ室Ｓａから第１油圧室１６８ａへの作動油の供給を停止する。
【０１５８】
図７Ｂに戻り、ピストン２１６は、期間Ｔ１の開始時において第１シリンダ室Ｓａ内の作動油が第１油圧室１６８ａに供給されると、第２シリンダ部２１４ｂから第１シリンダ部２１４ａに向かって（図７Ｂ中、右方向に向かって）移動する。第２シリンダ室Ｓｂは、ピストン２１６が第２シリンダ部２１４ｂから第１シリンダ部２１４ａに向かって移動することで拡大していく。
【０１５９】
ピストン２１６が図７Ｂ中、右方向に移動すると、第１ピストン切換弁連通油路２２６は、第１ピストン部２１６ａにより閉鎖される。第１ピストン切換弁連通油路２２６は、第１ピストン部２１６ａにより閉鎖されると、第１ピストン切換弁連通油路２２６内の油圧を保持する。ピストン切換弁２３０は、第１ピストン切換弁連通油路２２６内の油圧が保持されることで、第１連通位置が維持される。
【０１６０】
第１連通位置が維持されることで、第２シリンダ室Ｓｂには、第２シリンダ室連通油路２２４から作動油が供給され続ける。ピストン２１６は、第２シリンダ室Ｓｂの油圧により背面Ｓ２が押圧され、図７Ｂ中、右方向に移動し続ける。これにより、増圧された第１シリンダ室Ｓａ内の作動油が第１油圧室１６８ａに供給され続ける。
【０１６１】
ピストン２１６が図７Ｂ中、右方向に移動し続けると、第１ピストン切換弁連通油路２２６は、図７Ｃに示すように、第３シリンダ室Ｓｃと連通する。
【０１６２】
上述したように、第３シリンダ室Ｓｃは、第３シリンダ室連通油路２３２およびタンク排出油路２３６を介してタンクＴと連通している。したがって、第１ピストン切換弁連通油路２２６内の作動油は、第３シリンダ室Ｓｃ、第３シリンダ室連通油路２３２、および、タンク排出油路２３６を介してタンクＴに排出される。
【０１６３】
これにより、第１ピストン切換弁連通油路２２６がピストン切換弁２３０の端部に作用させる油圧よりも、パイロット油路２２２がピストン切換弁２３０の端部に作用させる油圧の方が大きくなる。
【０１６４】
そのため、ピストン切換弁２３０は、図７Ｂに示す第１連通位置から図７Ｃに示す第２連通位置に駆動される。これにより、第２シリンダ室連通油路２２４から第２シリンダ室Ｓｂへの作動油の供給が停止される。また、第２シリンダ室Ｓｂ内の作動油は、第３シリンダ室Ｓｃ、第３シリンダ室連通油路２３２、および、タンク排出油路２３６を介してタンクＴに排出される。
【０１６５】
さらに、第１シリンダ室連通油路２１８に供給された作動油は、第１シリンダ室Ｓａに供給され、第１ピストン部２１６ａ（ピストン２１６の正面Ｓ１）を押圧する。ピストン２１６は、第１シリンダ室Ｓａ内の作動油の油圧により、第１シリンダ部２１４ａから第２シリンダ部２１４ｂに向かって（図７Ｃ中、左方向に向かって）移動する。
【０１６６】
ピストン２１６が図７Ｃに示す位置から図７Ａに示す位置まで移動すると、第１ピストン切換弁連通油路２２６内に作動油が流入してピストン切換弁２３０を作用させる。以後、上記の動作を繰り返す。この一連の動作は、第１切換弁１８２ａが連通状態から非連通状態に切り換わるまで繰り返し行われる。
【０１６７】
つぎに、排油機構１９８の具体的な構成について説明する。図９Ａは、排油機構１９８を作動させる前の状態を表す図である。図９Ｂは、排油機構１９８が第１油圧室１６８ａ内の作動油を排出しているときの状態を表す図である。排油機構１９８は、本体２４２と、ポペット（逆止弁）２４４と、ピストン（押圧部材）２４６と、給排油路２４８とを含んで構成される。
【０１６８】
本体２４２は、ポペット２４４と、ピストン２４６を収容する。本体２４２には、ポペット収容室２４２ａと、ピストン収容室２４２ｂと、連結室２４２ｃとが形成されている。ポペット収容室２４２ａは、ポペット２４４を収容する。ピストン収容室２４２ｂは、ピストン２４６を収容する。連結室２４２ｃは、ポペット収容室２４２ａと、ピストン収容室２４２ｂとを連結（接続）する。
【０１６９】
ポペット収容室２４２ａは、第１油圧室排出油路１７０ｂに接続（連通）される。ピストン収容室２４２ｂは、給排油路２４８に接続（連通）される。連結室２４２ｃは、タンク排出油路２３６に接続（連通）される。
【０１７０】
ポペット２４４は、ポペット収容室２４２ａから連結室２４２ｃへ向かう作動油の流れを制限（閉弁）する。ピストン２４６は、ポペット２４４を押圧可能に構成される。ピストン２４６は、給排油路２４８からピストン収容室２４２ｂに作動油が供給される間、ポペット２４４を押圧する。ピストン２４６は、給排油路２４８からピストン収容室２４２ｂに作動油が供給されない場合、ポペット２４４から離間する。
【０１７１】
給排油路２４８は、ロッド部１８４ａｂを介して供給油路２０８またはタンク排出油路２３６に接続（連通）される。
【０１７２】
ロッド部１８４ａｂには、第１切り欠き部１８４ａｃおよび第２切り欠き部１８４ａｄが形成されている。第１切り欠き部１８４ａｃおよび第２切り欠き部１８４ａｄは、係合部材２５０と係合可能に構成される。
【０１７３】
第１切り欠き部１８４ａｃは、第２切換弁１８４ａが非連通状態に制御されるとき、係合部材２５０と係合する。ロッド部１８４ａｂは、第１切り欠き部１８４ａｃと係合部材２５０との係合により移動（例えば、図９中、上方向への移動）が制限される。これにより、第２切換弁１８４ａは、非連通状態を維持することができる。
【０１７４】
第２切り欠き部１８４ａｄは、第２切換弁１８４ａが連通状態に制御されるとき、係合部材２５０と係合する。ロッド部１８４ａｂは、第２切り欠き部１８４ａｄと係合部材２５０との係合により移動（例えば、図９中、下方向への移動）が制限される。これにより、第２切換弁１８４ａは、連通状態を維持することができる。
【０１７５】
以下、本実施形態の排油機構１９８の動作について説明する。第２切換弁１８４ａが非連通状態に制御されるとき、ロッド部１８４ａｂの第１切り欠き部１８４ａｃは、図９Ａに示すように、係合部材２５０と係合する。
【０１７６】
ロッド部１８４ａｂは、第１切り欠き部１８４ａｃが係合部材２５０と係合している間、供給油路２０８と、給排油路２４８との接続（連通）を遮断する。また、ロッド部１８４ａｂは、第１切り欠き部１８４ａｃが係合部材２５０と係合している間、タンク排出油路２３６と、給排油路２４８とを接続（連通）する。
【０１７７】
タンク排出油路２３６と給排油路２４８が接続されると、ピストン収容室２４２ｂ内の作動油は、タンクＴに排出される。ピストン収容室２４２ｂ内の作動油がタンクＴに排出されると、ピストン２４６は、ポペット２４４から離間する方向に移動する。その結果、ピストン２４６は、ポペット２４４から離間する。
【０１７８】
ポペット収容室２４２ａには、第１油圧室排出油路１７０ｂを介して第１油圧室１６８ａ内の作動油が流入している。ポペット２４４は、第１油圧室１６８ａから流入する作動油の油圧により、ピストン２４６と近接する方向に押圧される。ポペット２４４は、第１油圧室１６８ａから流入する作動油の油圧により押圧されることで、ポペット収容室２４２ａと連結室２４２ｃとの接続部を閉鎖（閉弁）する。
【０１７９】
これにより、ポペット収容室２４２ａは、連結室２４２ｃとの連通が遮断される。したがって、ポペット収容室２４２ａ内の作動油は、ポペット収容室２４２ａから連結室２４２ｃへの流れが制限される。
【０１８０】
一方、第２切換弁１８４ａが連通状態に制御されるとき、ロッド部１８４ａｂの第２切り欠き部１８４ａｄは、図９Ｂに示すように、係合部材２５０と係合する。ロッド部１８４ａｂは、第２切り欠き部１８４ａｄが係合部材２５０と係合している間、タンク排出油路２３６と、給排油路２４８との接続（連通）を遮断する。また、ロッド部１８４ａｂは、第２切り欠き部１８４ａｄが係合部材２５０と係合している間、供給油路２０８と、給排油路２４８とを接続（連通）する。
【０１８１】
供給油路２０８は、供給油路２０８と給排油路２４８が接続されると、油圧ポンプＰから送出される作動油を給排油路２４８に供給する。給排油路２４８は、供給油路２０８から作動油が供給されると、ピストン収容室２４２ｂに作動油を供給する。
【０１８２】
ピストン収容室２４２ｂに作動油が供給されると、ピストン２４６は、ピストン収容室２４２ｂ内の作動油の油圧により、ピストン２４６の背面２４６ａが押圧される。ピストン２４６の背面２４６ａが押圧されると、ピストン２４６は、ポペット２４４と近接する方向に移動する。
【０１８３】
ピストン２４６がポペット２４４と近接する方向に移動すると、ピストン２４６は、ポペット２４４と当接し、ポペット２４４をポペット収容室２４２ａと連結室２４２ｃとの接続部から離間する方向に押圧する。
【０１８４】
ここで、ピストン収容室２４２ｂに供給される作動油の油圧（すなわち、油圧ポンプＰから送出される作動油の油圧）をＰ３とし、ピストン２４６の背面２４６ａの受圧面積をＡ３とする。また、ポペット収容室２４２ａに供給される作動油の油圧（すなわち、第１油圧室１６８ａから流入する作動油の油圧）をＰ４とし、ポペット２４４の背面２４４ａの受圧面積をＡ４とする。また、ポペット２４４の背面２４４ａに付与されるスプリングの付勢力をＦ１とする。
【０１８５】
ピストン２４６の背面２４６ａに作用する力は、Ｐ３×Ａ３となる。ポペット２４４の背面２４４ａに作用する力は、Ｐ４×Ａ４＋Ｆ１となる。ピストン２４６の背面２４６ａに作用する力がポペット２４４の背面２４４ａに作用する力より小さいとき、ポペット２４４は、閉弁状態を維持する。
【０１８６】
一方、ピストン２４６の背面２４６ａに作用する力がポペット２４４の背面２４４ａに作用する力より大きいとき、ピストン２４６は、ポペット２４４をポペット収容室２４２ａと連結室２４２ｃとの接続部から離間する方向に移動（開弁）させる。
【０１８７】
ポペット２４４が開弁すると、ポペット収容室２４２ａは、連結室２４２ｃと連通する。ポペット収容室２４２ａと連結室２４２ｃが連通すると、ポペット収容室２４２ａ内の作動油は、連結室２４２ｃを介してタンク排出油路２３６に排出される。タンク排出油路２３６に排出された作動油は、タンクＴに排出される。
【０１８８】
これにより、排油機構１９８は、ポペット２４４が開弁している間、第１油圧室１６８ａ内の作動油をタンクＴに排出させることができる。
【０１８９】
以上、本実施形態によれば、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を大きくする場合、第１切換機構１８２を一度作動させる。第１切換機構１８２を一度作動させると、増圧機構１９６には、常時油圧ポンプＰから作動油が供給される。
【０１９０】
増圧機構１９６は、油圧ポンプＰから常時供給される作動油を増圧する。増圧機構１９６は、作動油の増圧後の油圧が第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧を上回るタイミングで、作動油を第１油圧室１６８ａに供給する。したがって、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を大きくする場合、第１切換機構１８２を第１油圧シリンダ１８８と一度当接（接触）させるだけでよい。すなわち、第１油圧シリンダ１８８は、第１切換機構１８２を一度押圧するだけでよい。
【０１９１】
また、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を小さくする場合、第２切換機構１８４を一度作動させる。第２切換機構１８４を一度作動させると、排油機構１９８には、常時油圧ポンプＰから作動油が供給される。
【０１９２】
排油機構１９８は、ピストン２４６の背面２４６ａに作用する力がポペット２４４の背面２４４ａに作用する力を上回るタイミングで、第１油圧室１６８ａ内の作動油を排出させる。したがって、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を小さくする場合、第２切換機構１８４を第３油圧シリンダ１９２と一度当接（接触）させるだけでよい。すなわち、第３油圧シリンダ１９２は、第２切換機構１８４を一度押圧するだけでよい。
【０１９３】
また、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を維持する場合、第１切換機構１８２、または、第２切換機構１８４を一度作動させる。第１切換機構１８２、または、第２切換機構１８４を一度作動させると、増圧機構１９６または排油機構１９８には、作動油の供給が停止される。
【０１９４】
作動油の供給が停止されると、増圧機構１９６または排油機構１９８は、駆動を停止する。したがって、圧縮比可変機構Ｖは、圧縮比を維持する場合、第１切換機構１８２を第２油圧シリンダ１９０と一度当接（接触）させる、または、第２切換機構１８４を第４油圧シリンダ１９４と一度当接（接触）させるだけでよい。すなわち、第２油圧シリンダ１９０は、第１切換機構１８２を一度押圧する、または、第４油圧シリンダ１９４は、第２切換機構１８４を一度押圧するだけでよい。
【０１９５】
このように、本実施形態の圧縮比可変機構Ｖは、増圧機構１９６および排油機構１９８を備えることにより、各エンジンサイクルにおいて、第１切換機構１８２または第２切換機構１８４を毎回作動させる必要性はない。換言すれば、本実施形態の圧縮比可変機構Ｖは、増圧機構１９６および排油機構１９８を備えることで、第１切換機構１８２または第２切換機構１８４が駆動機構Ｄにより押圧される押圧回数を低減することができる。したがって、本実施形態の圧縮比可変機構Ｖは、耐久性の低下を抑制することができる。
【０１９６】
また、本実施形態の圧縮比可変機構Ｖは、増圧機構１９６により増圧された油圧が第１油圧室１６８ａ内の油圧より大きくなるタイミング（期間Ｔ１）で、作動油を第１油圧室１６８ａに供給することができる。また、圧縮比可変機構Ｖは、期間Ｔ１の全区間において作動油を第１油圧室１６８ａに供給することができる。そのため、本実施形態の圧縮比可変機構Ｖは、早期的に所定の圧縮比に制御することができる。
【０１９７】
（変形例）
以下、変形例の増圧機構１９６Ａの具体的な構成について説明する。図１０Ａは、変形例の増圧機構１９６Ａを作動させる前の状態を表す図である。図１０Ｂは、変形例の増圧機構１９６Ａから第１油圧室１６８ａに作動油を供給している状態を表す図である。本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、上記実施形態の増圧機構１９６と異なる増圧機構１９６Ａを備える。上記実施形態と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１９８】
増圧機構１９６Ａは、油圧モータ連通油路３００と、油圧ポンプ分岐油路３０２と、油圧モータ３０４と、連結部３０６と、油圧ポンプ３０８とを含んで構成される。
【０１９９】
油圧モータ連通油路３００は、第１切換弁１８２ａのロッド部１８２ａｂを介して、供給油路２０８と、油圧モータ３０４とに接続される。油圧ポンプ分岐油路３０２は、油圧モータ連通油路３００から分岐する。油圧ポンプ分岐油路３０２は、油圧モータ連通油路３００と、油圧ポンプ３０８とに接続される。
【０２００】
油圧モータ３０４は、油圧モータ連通油路３００から作動油が供給される間、回転（駆動）する。油圧モータ３０４は、タンク排出油路２３６と接続される。油圧モータ３０４に供給された作動油は、タンク排出油路２３６を介してタンクＴに排出される。
【０２０１】
連結部３０６は、油圧モータ３０４と、油圧ポンプ３０８とを連結（接続）する。連結部３０６は、油圧モータ３０４および油圧ポンプ３０８を一体的に回転させる。油圧ポンプ３０８は、油圧モータ３０４が回転すると、連結部３０６により油圧モータ３０４と連動して回転（駆動）される。
【０２０２】
ここで、油圧ポンプ３０８の容量は、油圧モータ３０４の容量よりも小さい。そのため、油圧ポンプ３０８から送出される作動油の油圧は、油圧モータ３０４に供給される作動油の油圧（すなわち、供給油路２０８から供給される作動油の油圧）よりも高くなる。
【０２０３】
具体的に、油圧ポンプ３０８の容量は、油圧モータ３０４の容量の１１倍以上である。本変形例では、油圧ポンプ３０８と油圧モータ３０４の容量比を１１倍としている。したがって、油圧ポンプ３０８から送出される作動油の油圧は、油圧モータ３０４に供給される作動油の油圧の１１倍まで増圧される。ただし、これに限定されず、油圧ポンプ３０８と油圧モータ３０４の容量比は１１倍未満であってもよい。
【０２０４】
以下、本変形例の増圧機構１９６Ａの動作について説明する。第１切換弁１８２ａが非連通状態に制御されるとき、ロッド部１８２ａｂの第１切り欠き部１８２ａｃは、図１０Ａに示すように、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第１切り欠き部１８２ａｃが係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８と、油圧モータ連通油路３００との接続（連通）を遮断する。
【０２０５】
ロッド部１８２ａｂは、第１切り欠き部１８２ａｃが係合部材２３８と係合している間、油圧モータ連通油路３００と、タンク排出油路２３６とを接続（連通）する。これにより、油圧モータ連通油路３００内の作動油は、ロッド部１８２ａｂを介して、タンク排出油路２３６からタンクＴに排出される。また、油圧ポンプ分岐油路３０２内の作動油は、ロッド部１８２ａｂを介して、タンク排出油路２３６からタンクＴに排出される。
【０２０６】
このように、ロッド部１８２ａｂは、係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８（油圧ポンプＰ）から増圧機構１９６Ａへの作動油の供給を停止する。増圧機構１９６Ａは、作動油の供給が停止される間、駆動を停止する。
【０２０７】
一方、第１切換弁１８２ａが連通状態に制御されるとき、ロッド部１８２ａｂの第２切り欠き部１８２ａｄは、図１０Ｂに示すように、係合部材２３８と係合する。ロッド部１８２ａｂは、第２切り欠き部１８２ａｄが係合部材２３８と係合している間、供給油路２０８と、油圧モータ連通油路３００とを接続（連通）する。
【０２０８】
供給油路２０８は、油圧モータ連通油路３００と接続されると、油圧ポンプＰから送出される作動油を油圧モータ連通油路３００に供給する。油圧モータ連通油路３００に供給された作動油は、油圧モータ連通油路３００と油圧ポンプ分岐油路３０２との接続部で分岐する。
【０２０９】
油圧ポンプ分岐油路３０２を流通する作動油は、油圧ポンプ３０８に供給される。一方、油圧モータ連通油路３００を流通する作動油は、油圧モータ３０４に供給される。油圧モータ３０４に供給された作動油は、油圧モータ３０４を回転（駆動）させる。
【０２１０】
油圧モータ３０４を回転させた作動油は、タンク排出油路２３６を介してタンクＴに排出される。油圧モータ３０４が回転すると、連結部３０６は、油圧ポンプ３０８を回転（駆動）させる。
【０２１１】
上述したように、油圧ポンプ３０８の容量は、油圧モータ３０４の容量よりも小さい。そのため、油圧ポンプ３０８は、油圧モータ３０４に供給される作動油の油圧より高い油圧となる作動油を排出する。本変形例では、油圧ポンプ３０８から排出される作動油の油圧は、油圧モータ３０４に供給される作動油の油圧の大凡１１倍となる。
【０２１２】
油圧ポンプ３０８により増圧された作動油は、第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧より大きくなったとき、第２逆止弁２４０を開弁させる。油圧ポンプ３０８により増圧された作動油は、第２逆止弁２４０が開弁すると、第１油圧室供給油路１７０ａを介して第１油圧室１６８ａ内に供給される。
【０２１３】
一方、第２逆止弁２４０は、油圧ポンプ３０８により増圧された作動油が第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧より小さいとき、閉弁状態を維持する。第１油圧室供給油路１７０ａは、第２逆止弁２４０が閉弁状態を維持する間、油圧ポンプ３０８と第１油圧室１６８ａとの接続（連通）が遮断される。
【０２１４】
例えば、増圧機構１９６Ａは、図８の期間Ｔ１において、油圧ポンプ３０８により増圧された作動油を第１油圧室１６８ａに供給する。また、増圧機構１９６Ａは、期間Ｔ２において、油圧ポンプ３０８から第１油圧室１６８ａへの作動油の供給を停止する。
【０２１５】
以上、本変形例によれば、圧縮比可変機構Ｖａは、圧縮比を大きくする場合、第１切換機構１８２を一度作動させる。第１切換機構１８２を一度作動させると、増圧機構１９６Ａには、常時油圧ポンプＰから作動油が供給される。
【０２１６】
増圧機構１９６Ａは、油圧ポンプＰから常時供給される作動油を増圧する。増圧機構１９６Ａは、作動油の増圧後の油圧が第１油圧室１６８ａ内の作動油の油圧を上回るタイミングで、作動油を第１油圧室１６８ａに供給する。したがって、圧縮比可変機構Ｖａは、圧縮比を大きくする場合、第１切換機構１８２を第１油圧シリンダ１８８と一度当接（接触）させるだけでよい。すなわち、第１油圧シリンダ１８８は、第１切換機構１８２を一度押圧するだけでよい。
【０２１７】
また、圧縮比可変機構Ｖａは、圧縮比を維持する場合、第１切換機構１８２を一度作動させる。第１切換機構１８２を一度作動させると、増圧機構１９６Ａには、作動油の供給が停止される。
【０２１８】
作動油の供給が停止されると、増圧機構１９６Ａは、駆動を停止する。したがって、圧縮比可変機構Ｖａは、圧縮比を維持する場合、第１切換機構１８２を第２油圧シリンダ１９０と一度当接（接触）させるだけでよい。すなわち、第２油圧シリンダ１９０は、第１切換機構１８２を一度押圧するだけでよい。
【０２１９】
このように、本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、増圧機構１９６Ａを備えることにより、各エンジンサイクルにおいて、第１切換機構１８２を毎回作動させる必要性はない。換言すれば、本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、増圧機構１９６Ａを備えることで、第１切換機構１８２が駆動機構Ｄにより押圧される押圧回数を低減することができる。したがって、本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、耐久性の低下を抑制することができる。
【０２２０】
また、本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、増圧機構１９６Ａにより増圧された油圧が第１油圧室１６８ａ内の油圧より大きくなるタイミング（期間Ｔ１）で、作動油を第１油圧室１６８ａに供給することができる。また、圧縮比可変機構Ｖａは、期間Ｔ１の全区間において作動油を第１油圧室１６８ａに供給することができる。そのため、本変形例の圧縮比可変機構Ｖａは、早期的に所定の圧縮比に制御することができる。
【０２２１】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２２２】
上述した圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａでは、ピストンロッド１１２ａの段差面と、クロスヘッドピン１１４ａの段差面との間に油圧室を形成する場合について説明した。しかし、油圧室は、ピストン１１２と、ピストンロッド１１２ａとの間に油圧室を形成してもよい。
【０２２３】
また、上述した圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａでは、第１切換機構１８２および第２切換機構１８４を設ける例について説明した。しかし、第１切換機構１８２および第２切換機構１８４は必須の構成ではない。したがって、圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａには、第１切換機構１８２および第２切換機構１８４が設けられていなくともよい。例えば、圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａは、第１切換機構１８２および第２切換機構１８４が設けられていない場合、油圧ポンプＰにより直接駆動されてもよい。具体的に、増圧機構１９６、１９６Ａは、第１の油圧ポンプＰにより駆動され、排油機構１９８は、第２の油圧ポンプＰにより駆動されてもよい。
【０２２４】
また、上述した圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａでは、排油機構１９８を設ける例について説明した。しかし、排油機構１９８は必須の構成ではない。したがって、圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａには、排油機構１９８が設けられていなくともよい。例えば、圧縮比可変機構Ｖ、Ｖａは、排油機構１９８の代わりに、スピル弁が設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２２５】
本開示は、圧縮比可変機構に利用することができる。
【符号の説明】
【０２２６】
Ｄ  駆動機構
Ｐ  油圧ポンプ
Ｖ、Ｖａ  圧縮比可変機構
１１２  ピストン
１１２ａ  ピストンロッド
１１４ａ  クロスヘッドピン
１６８ａ  第１油圧室（油圧室）
１８２ａ  第１切換弁
１８２ｂ  第１レバー部材（第１回転部材）
１８４ａ  第２切換弁
１８４ｂ  第２レバー部材（第２回転部材）
１８８  第１油圧シリンダ
１９０  第２油圧シリンダ
１９２  第３油圧シリンダ
１９４  第４油圧シリンダ
１９６、１９６Ａ  増圧機構
２３６  タンク排出油路（排出油路）
２４４  ポペット（逆止弁）
２４６  ピストン（押圧部材）
【図１】
2019206964.tif 000003
【図２Ａ】
2019206964.tif 000004
【図２Ｂ】
2019206964.tif 000005
【図３Ａ】
2019206964.tif 000006
【図３Ｂ】
2019206964.tif 000007
【図４】
2019206964.tif 000008
【図５】
2019206964.tif 000009
【図６Ａ】
2019206964.tif 000010
【図６Ｂ】
2019206964.tif 000011
【図６Ｃ】
2019206964.tif 000012
【図６Ｄ】
2019206964.tif 000013
【図７Ａ】
2019206964.tif 000014
【図７Ｂ】
2019206964.tif 000015
【図７Ｃ】
2019206964.tif 000016
【図８】
2019206964.tif 000017
【図９Ａ】
2019206964.tif 000018
【図９Ｂ】
2019206964.tif 000019
【図１０Ａ】
2019206964.tif 000020
【図１０Ｂ】
2019206964.tif 000021