(57)【要約】【課題】ピストンの軽量化とコンパクト化を可能にする，内燃機関の圧縮比可変装置を提供する。【解決手段】ピストンインナ５ａ，並びにその外周に軸方向にのみ摺動可能に嵌合するピストンアウタ５ｂよりなるピストン５と；ピストンインナ５ａに，それと同軸上で回転可能に支承されるリフト部材２８と；このリフト部材２８を回転作動する第１アクチュエータ４５1 と；ピストンインナ５ａに設けられるロック機構４０と；このロック機構４０を作動する第２アクチュエータ４５2 と；を備えてなる，内燃機関の圧縮比可変装置において，ロック機構４０を，ピストンインナ５ａに，同軸上で回転可能に支承されて第２アクチュエータ４５2 により回転作動されるロック板２５で構成し，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 を，これらがピストンインナ５ａの軸線を挟むように配置した。【選択図】      図５
2007177750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンロッド（７）にピストンピン（６）を介して連結されるピストンインナ（５ａ），並びにこのピストンインナ（５ａ）の外周に軸方向にのみ摺動可能に嵌合して外端面を燃焼室（４ａ）に臨ませながら，前記ピストンインナ（５ａ）寄りの低圧縮比位置（Ｌ）及び燃焼室（４ａ）寄りの高圧縮比位置（Ｈ）間を移動し得るピストンアウタ（５ｂ）よりなるピストン（５）と；ピストンインナ（５ａ）に，それと同軸上で回転可能に支承されてピストンアウタ（５ｂ）の低圧縮比位置（Ｌ）への移動を許容するリフト解除位置（Ａ）及び，ピストンアウタ（５ｂ）を高圧縮比位置（Ｈ）に保持するリフト位置（Ｂ）間を回転し得るリフト部材（２８）と；このリフト部材（２８）を前記リフト解除位置（Ａ）及びリフト位置（Ｂ）に回転作動すべくピストンインナ（５ａ）に設けられる第１アクチュエータ（４５1 ）と；前記ピストンインナ（５ａ）に設けられてピストンアウタ（５ｂ）が低圧縮比位置（Ｌ）に来たときピストンインナ（５ａ）及びピストンアウタ（５ｂ）の軸方向の相対移動を阻止するロック機構（４０）と；このロック機構（４０）を作動すべくピストンインナ（５ａ）に設けられる第２アクチュエータ（４５2 ）と；を備えてなる，内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記ロック機構（４０）を，ピストンインナ（５ａ）に，それと同軸上で回転可能に支承されてピストンインナ及びアウタ（５ａ，５ｂ）の軸方向の相対移動を許容するロック解除位置（Ｃ）及びピストンインナ及びアウタ（５ａ，５ｂ）の軸方向の相対移動を阻止するロック位置（Ｄ）間を第２アクチュエータ（４５2 ）により回転作動されるロック板（２５）で構成し，前記第１及び第２アクチュエータ（４５1 ，４５2 ）をピストンインナ（５ａ）の軸線周りに配置したことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記第１及び第２アクチュエータ（４５1 ，４５2 ）を，これらがピストンインナ（５ａ）の軸線を挟むように配置したことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記リフト部材（２８）及びロック板（２５）を上下に重ねて配置し，前記リフト部材（２８）及びロック板（２５）の下方に前記第１及び第２アクチュエータ（４５1 ，４５2 ）を配置したことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項４】
請求項１〜３記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記リフト部材（２８）及びロック板（２５）間に，ロック板（２５）の浮き上がりを抑えながらリフト部材（２８）側からのスラスト荷重を支承すべくピストンインナ（５ａ）に固着される押さえ板（２６）を介装したことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記第１アクチュエータ（４５1 ）を，ピストンインナ（５ａ）に設けられる第１シリンダ孔（４６1 ）と，この第１シリンダ孔（４６1 ）に摺動自在に嵌装されて前記リフト部材（２８）の受圧ピン（４８1 ）を一方向へ作動する第１作動プランジャ（５０1 ）と，同第１シリンダ孔（４６1 ）に摺動自在に嵌装されて同受圧ピン（４８1 ）を他方向へ作動する第１戻しプランジャ（５１1 ）とで構成し，また前記第２アクチュエータ（４５2 ）を，同じくピストンインナ（５ａ）に設けられる第２シリンダ孔（４６2 ）と，この第２シリンダ孔（４６2 ）に摺動自在に嵌装されて前記ロック機構（４０）の受圧ピン（４８2 ）を一方向へ作動する第２作動プランジャ（５０2 ）と，同第２シリンダ孔（４６2 ）に摺動自在に嵌装されて同受圧ピン（４８2 ）を他方向へ作動する第２戻しプランジャ（５１2 ）とで構成し，前記第１及び第２シリンダ孔（４６1 ，４６2 ）を，これらがピストンインナ（５ａ）の軸線を挟むように配置したことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れに記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記第１及び第２作動プランジャ（５０1 ，５０2 ）に，また前記第１及び第２戻しプランジャ（５１1 ，５１2 ）にそれぞれ互換性を持たせたことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【請求項７】
請求項５記載の内燃機関の圧縮比可変装置において，
前記各受圧ピン（４８1 ，４８2 ）には，対応するシリンダ孔（４６1 ，４６2 ）に緩く嵌合して該シリンダ孔（４６1 ，４６2 ）内で遊び得る摺動子（４９1 ，４９2 ）を回転自在に取り付けられたことを特徴とする，内燃機関の圧縮比可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コンロッドにピストンピンを介して連結されるピストンインナ，並びにこのピストンインナの外周に軸方向にのみ摺動可能に嵌合して外端面を燃焼室に臨ませながら，前記ピストンインナ寄りの低圧縮比位置及び燃焼室寄りの高圧縮比位置間を移動し得るピストンアウタよりなるピストンと；ピストンインナに，それと同軸上で回転可能に支承されてピストンアウタの低圧縮比位置への移動を許容するリフト解除位置及び，ピストンアウタを高圧縮比位置に保持するリフト位置間を回転し得るリフト部材と；このリフト部材を前記リフト解除位置及びリフト位置に回転作動すべくピストンインナに設けられる第１アクチュエータと；前記ピストンインナに設けられてピストンアウタが低圧縮比位置に来たときピストンインナ及びピストンアウタの軸方向の相対移動を阻止するロック機構と；このロック機構を作動すべくピストンインナに設けられる第２アクチュエータと；を備えてなる，内燃機関の圧縮比可変装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる内燃機関の圧縮比可変装置は，下記特許文献１に開示されるように，既に知られている。
【特許文献１】特開２００４−４４５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のかゝる内燃機関の圧縮比可変装置では，リフト部材を回転作動する第１アクチュエータが，リフト部材の回転中心を挟んで一対配設されており，またロック機構は，ピストンインナの半径方向に揺動する一対の揺動部材で構成されているため，これらを作動する第２アクチュエータも一対配設することを余儀なくされており，したがって合計４つのアクチュエータをピストンインナを収めなければならず，これがピストンの重量増を招く一因をなり，またピストンのコンパクト化を困難にしている。
【０００４】
ところで，本発明者等は，ピストンインナに回転可能に支承されるリフト部材には，ピストンの往復運動による振動が付与されると共に潤滑油が供給されるため，リフト部材の回転中心の一側に設けられる単一のアクチュエータによってもリフト部材を的確に回転させ得ることを究明した。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ピストンの軽量化とコンパクト化を可能にする，前記内燃機関の圧縮比可変装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために，本発明は，コンロッドにピストンピンを介して連結されるピストンインナ，並びにこのピストンインナの外周に軸方向にのみ摺動可能に嵌合して外端面を燃焼室に臨ませながら，前記ピストンインナ寄りの低圧縮比位置及び燃焼室寄りの高圧縮比位置間を移動し得るピストンアウタよりなるピストンと；ピストンインナに，それと同軸上で回転可能に支承されてピストンアウタの低圧縮比位置への移動を許容するリフト解除位置及び，ピストンアウタを高圧縮比位置に保持するリフト位置間を回転し得るリフト部材と；このリフト部材を前記リフト解除位置及びリフト位置に回転作動すべくピストンインナに設けられる第１アクチュエータと；前記ピストンインナに設けられてピストンアウタが低圧縮比位置に来たときピストンインナ及びピストンアウタの軸方向の相対移動を阻止するロック機構と；このロック機構を作動すべくピストンインナに設けられる第２アクチュエータと；を備えてなる，内燃機関の圧縮比可変装置において，前記ロック機構を，ピストンインナに，それと同軸上で回転可能に支承されてピストンインナ及びアウタの軸方向の相対移動を許容するロック解除位置及びピストンインナ及びアウタの軸方向の相対移動を阻止するロック位置間を第２アクチュエータにより回転作動されるロック板で構成し，前記第１及び第２アクチュエータをピストンインナの軸線周りに配置したことを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記第１及び第２アクチュエータを，これらがピストンインナの軸線を挟むように配置したことを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記リフト部材及びロック板を上下に重ねて配置し，前記リフト部材及びロック板の下方に前記第１及び第２アクチュエータを配置したことを第３の特徴とする。
【０００９】
さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記リフト部材及びロック板間に，ロック板の浮き上がりを抑えながらリフト部材側からのスラスト荷重を支承すべくピストンインナに固着される押さえ板を介装したことを第４の特徴とする。
【００１０】
さらにまた本発明は，第１〜第４の特徴の何れかに加えて，前記第１アクチュエータを，ピストンインナに設けられる第１シリンダ孔と，この第１シリンダ孔に摺動自在に嵌装されて前記リフト部材の受圧ピンを一方向へ作動する第１作動プランジャと，同第１シリンダ孔に摺動自在に嵌装されて同受圧ピンを他方向へ作動する第１戻しプランジャとで構成し，また前記第２アクチュエータを，同じくピストンインナに設けられる第２シリンダ孔と，この第２シリンダ孔に摺動自在に嵌装されて前記ロック機構の受圧ピンを一方向へ作動する第２作動プランジャと，同第２シリンダ孔に摺動自在に嵌装されて同受圧ピンを他方向へ作動する第２戻しプランジャとで構成し，前記第１及び第２シリンダ孔を，これらがピストンインナの軸線を挟むように配置したことを第５の特徴とする。
【００１１】
さらにまた本発明は，第１〜第５の特徴の何れかに加えて，前記第１及び第２作動プランジャに，また前記第１及び第２戻しプランジャにそれぞれ互換性を持たせたことを第６の特徴とする。
【００１２】
さらにまた本発明は，第５の特徴に加えて，前記各受圧ピンには，対応するシリンダ孔に緩く嵌合して該シリンダ孔内で遊び得る摺動子を回転自在に取り付けられたことを第７の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の特徴によれば，リフト部材及びロック板を，何れもピストンインナにそれと同軸上で回転可能に支承される回転式に構成したので，これらを，ピストンインナの軸線周りに配置した各単一の第１及び第２アクチュエータにより回転作動することができ，これによりピストンの軽量化及びコンパクト化を図ることができる。しかも，回転式のリフト部材及びロック板は，何れもピストンの往復運動による振動が付与されると共に潤滑油が供給されるため，これらを各単一の第１及び第２アクチュエータによって確実に回転作動することができる。
【００１４】
本発明の第２の特徴によれば，第１及び第２アクチュエータを，これらがピストンインナの軸線を挟むように配置したことにより，ピストンのコンパクト化と，ピストンの軸線を中心とする重量バランスを図ることができる。
【００１５】
本発明の第３の特徴によれば，リフト部材及びロック板並びに第１及び第２アクチュエータを合理的に集中させることができて，ピストンの軽量化及びコンパクト化を一層図ることができる。                  
【００１６】
本発明の第４の特徴によれば，リフト部材側からのスラスト荷重を押さえ板で支承して，ロック板への伝達を阻止することができるので，ロック板は常にロック解除位置及びロック位置間をスムーズに回動することができる。
【００１７】
本発明の第５の特徴によれば，第１及び第２アクチュエータの構造の簡素化とコンパクト化に寄与し得る。
【００１８】
本発明の第６の特徴によれば，第１及び第２作動プランジャに，また第２戻しプランジャにそれぞれ互換性を持たせることで，構成部品の共通化を図り，コストの低減に寄与し得る。
【００１９】
本発明の第７の特徴によれば，各アクチュエータにおいて，受圧ピンから作動プランジャ及び戻しプランジャに至る各部の接触は，常に面接触となり，その接触部の耐摩耗性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施例に係る圧縮比可変装置を備えた内燃機関の要部縦断正面図，図２は上記圧縮比可変装置の上方からの分解斜視図，図３は同圧縮比可変装置の下方からの分解斜視図，図４は図１の要部拡大図（低圧縮比状態），図５は図４の５−５線断面図，図６は図５の６−６線断面図，図７は図５の７−７線断面図，図８は図５の８−８線断面図，図９は高圧縮比状態を示す，図４との対応図，図１０は図９の１０−１０線断面図，図１１は図１０の１１−１１線断面図，図１２は図１０の１２−１２線断面図，図１３は図５の１３−１３線断面図（低圧縮比状態），図１４は高圧縮比状態を示す，図１３との対応図，図１５は図１中の補助切換弁部の拡大図（低圧縮比状態），図１６は高圧縮比状態を示す，図１５との対応図，図１７は補助切換弁の作動に伴ない油圧アクチュエータの油圧変化を示す線図，図１８は図１７の１８部拡大図，図１９は本発明の別の実施例を示す，図１２との対応図，図２０は図１９の２０−２０線断面図である。
【００２２】
先ず図１及び図５において，内燃機関Ｅの機関本体１は，シリンダボア２ａを有するシリンダブロック２と，このシリンダブロック２の下端に結合されるクランクケース３と，シリンダボア２ａの上端に連なるペントルーフ型燃焼室４ａを有してシリンダブロック２の上端に結合されるシリンダヘッド４とからなっており，そのシリンダヘッド４には，燃焼室４ａの天井面に開口する吸気ポート３０ｉ及び排気ポート３０ｅをそれぞれ開閉する吸気弁３１ｉ及び排気弁３１ｅと，燃焼室４ａの中心部に電極を臨ませる点火プラグ３２が螺着される。
【００２３】
シリンダボア２ａに摺動可能に嵌装されるピストン５にはコンロッド７の小端部７ａがピストンピン６を介して連結され，コンロッド７の大端部７ｂは，左右一対のベアリング８，８を介してクランクケース３に回転自在に支承されるクランク軸９のクランクピン９ａに連結される。
【００２４】
図２〜図５に示すように，前記ピストン５は，ピストンピン６を介してコンロッド７の小端部７ａに連結されるピストンインナ５ａと，このピストンインナ５ａの外周面に摺動自在に嵌合し，頂面を燃焼室４ａに臨ませるピストンアウタ５ｂとからなっており，ピストンアウタ５ｂの外周に，シリンダボア２ａの内周面に摺動自在に密接する複数のピストンリング１０ａ〜１０ｃが装着される。
【００２５】
ピストンインナ５ａには，前記ピストンピン６の両端部を支持する一対のピンボス部１１，１１と，これらピンボス部１１，１１の外端に対応する部分を除いてシリンダボア２ａの内周面に摺動自在に嵌合する円弧状の一対のスカート部１２，１２とが一体に形成される。前記ピストンピン６は中空に形成されている。
【００２６】
一方，ピストンアウタ５ｂは，ピストンリング１０ａ〜１０ｃが装着される周壁を上記スカート部１２，１２の上端面１２ａとの対向位置で終わらせている。このピストンアウタ５ｂには，両ピンボス部１１，１１の外端に対向する一対の耳部１３，１３が一体に形成される。これらには，ピストン５の軸方向を長径とする長孔１４，１４が設けられており，これら長孔１４，１４には，前記ピストンピン６の中空部を貫通する延長軸１５の両端部がピストン５の軸方向に沿って摺動可能に嵌合され，この延長軸１５は，ピストンピン６に圧入等により固着される。而して，上記長孔１４，１４及び延長軸１５の嵌合により，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂは，相対回転を阻止されながら軸方向の相対摺動が許容され，延長軸１５が長孔１４，１４の下側面に当接することにより，ピストンアウタ５ｂに対するピストンインナ５ａの下方摺動限界が規制される。
【００２７】
またピストンインナ５ａの外周面の，ピストンピン６の両端面が臨む両側部に，ピストンピン５の軸方向に延びる一対の内側摺動平坦面２３，２３が形成され，これら内側摺動平坦面２３，２３が摺動自在に当接する外側摺動平坦面２４，２４がピストンアウタ５ｂの耳部１３，１３内側面に形成され，これら摺動平坦面２３，２４も，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂの相対回転を阻止しながら軸方向の相対摺動を許容する。したがって，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂの相対回転は，長孔１４，１４及び延長軸１５相互の嵌合と，内側及び外側摺動平坦面２３，２４相互の当接とにより，これを強力に阻止することができる。このように，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂ相互の回り止めに，長孔１４，１４及び延長軸１５相互の嵌合構造と，内側及び外側摺動平坦面２３，２４の当接構造を併用することは，各構造の荷重負担が軽減して耐摩耗性の向上と，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂ間の回り止め剛性の強化を図る上で有効であるが，要求諸元によっては，それら構造の何れか一方のみの採用も可能である。
【００２８】
また図２，図３及び図５において，ピストンインナ５ａ及びアウタンインナ５ｂは，前記延長軸１５及び長孔１４，１４の摺動自在の嵌合と，ピストンインナ５ａ外周の一対の円弧面３３，３３及びアウタンインナ５ｂの雌スプライン４２内周面４２ａの摺動自在の嵌合とにより充分な軸方向相対摺動支持長さを得て，安定した軸方向相対摺動を確保することができる。上記円弧面３３，３３は，一対のスカート部１２，１２の上端面１２ａと第１支持面１７との間を結ぶように垂直に形成されるものである。
【００２９】
図３〜図５に明示するように，ピストンインナ５ａの上部には，その外周側から順に，上向きの環状の第１支持面１７，この第１支持面１７の内周縁から起立する第１枢軸１８，この第１枢軸１８の上端に形成される環状の第２支持面１９，この第２支持面１９の内周縁から起立する第２枢軸２０，並びにこの第２枢軸２０の上端面に形成される環状の第３支持面２１がピストンインナ５ａと同軸状に形成される。上記第２枢軸２０は，その軽量化のために，周方向に沿って複数のブロックに分割されると共に，その中心部には，前記コンロッド７の小端部７ａが臨む開口部２２が設けられ，クランクケース３内，即ちクランク室３ａで発生する飛散潤滑油がこの開口部２２を通過するようになっている。
【００３０】
そして，第１枢軸１８には，第１支持面１７に載置される環状のロック板２５が回転可能に嵌合され，このロック板２５の上面に対向するようにして第２枢軸２０に嵌合する環状の第１押さえ板２６が第２支持面１９に複数のビス２７，２７…により固着される。さらに第２枢軸２０には，第１押さえ板２６上に載置される環状のリフト部材２８が回転可能に嵌合され，このリフト部材２８の内周縁部の上面に対向する第２押さえ板２９が複数のビス３４，３４…により第３支持面２１に固着される。
【００３１】
リフト部材２８は，第２枢軸２０周りに設定されるリフト位置Ｂ及びリフト解除位置Ａ間を往復回動し得るもので，その往復回動に伴いピストンアウタ５ｂをピストンインナ５ａ寄りの低圧縮比位置Ｌ（図４，５参照）と，燃焼室４ａ寄りの高圧縮比位置Ｈ（図９，１０参照）とに交互に保持するカム機構３７の要部をなしている。
【００３２】
即ち，カム機構３７は，図４，図５及び図８に示すように，上記リフト部材２８と，このリフト部材２８の上面に一体に突設される環状配列の複数の第１カム山３８，３８…と，ピストンアウタ５ｂのヘッド部下面に突設される環状配列の第２カム山３９，３９…とよりなっており，各カム山３８，３９は，その頂面が平坦面とされると共に，各カム山３８，３９の配列方向に並ぶ両側面が，その頂面に対する垂直面とされる矩形断面形状に形成される。
【００３３】
而して，リフト部材２８がリフト解除位置Ａにあるときは，該部材２８の第１カム山３８，３８…間の谷に上部の第２カム山３９，３９…が出入り可能であり（図１３参照），ピストンアウタ５ｂの低圧縮比位置Ｌ又は高圧縮比位置Ｈへの移行が許容される。そして第１及び第２カム山３８，３９が噛み合って，少なくとも一方のカム山の頂面が他方のカム山間の谷底に当接すれば，カム機構３７は軸方向収縮状態となり，ピストンアウタ５ｂに低圧縮比位置Ｌを与える。
【００３４】
またリフト部材２８がリフト位置Ｂにあるときは，第１及び第２カム山３８，３９同士が平坦な頂面を衝合させる（図１４参照）ことで，カム機構３７は軸方向拡張状態となって，ピストンアウタ５ｂに高圧縮比位置Ｈを与える。このとき，前述のようにピストンピン６に固着した延長軸１５が，ピストンアウタ５ｂにおける耳部１３，１３の長孔１４，１４の下側面に当接することで，ピストンアウタ５ｂが所定の高圧縮比位置Ｈを超えて燃焼室４ａ側に移動することが阻止される。
【００３５】
図４，図５及び図７に示すように，前記ロック板２５は，第１枢軸１８周りに設定されるロック解除位置Ｃ（図１２参照）及びロック位置Ｄ（図７参照）間を往復回動し得るもので，そのロック位置Ｄでカム機構３７の軸方向収縮状態を保持するロック機構４０の要部をなしている。
【００３６】
即ち，ロック機構４０は，ロック板２５と，このロック板２５の外周に形成される雄スプライン４１と，この雄スプライン４１が摺動可能に嵌合するようにピストンアウタ５ｂの内周に形成される雌スプライン４２と，この雌スプライン４２の溝部の上端部を相互に連通させて，雄スプライン４１の歯部の回転，進入を許す環状のロック溝４３とで構成され，ピストンアウタ５ｂの低圧縮比位置Ｌ及び高圧縮比位置Ｈ間での位置切換えの際には，ロック板２５をロック解除位置Ｃに設定して，雄スプライン４１を雌スプライン４２との摺動関係に置き，またピストンアウタ５ｂが低圧縮比位置Ｌに来たときは，ロック板２５をロック位置Ｄに回動して雄スプライン４１の歯部をロック溝４３に進入させ，その雄スプライン４１の歯部と雌スプライン４２の歯部との端面同士を突き当てることにより，ピストンアウタ５ｂの低圧縮比位置Ｌがロックされる。
【００３７】
図２及び図１０に示すように，前記第１押さえ板２６によるロック板２５の押さえを強化するために，雄スプライン４１の複数の溝部に配置されて第１押さえ板２６の外周部下面を支持する複数のボス３５，３５…がピストンインナ５ａに一体に形成され，これらボス３５，３５…に第１押さえ板２６の外周部が複数のビス２７′，２７′…により固着される。勿論，上記ボス３５，３５…は，雄スプライン４１のロック解除位置Ｃ及びロック位置Ｄへの回動を妨げないように形成される。
【００３８】
ピストンインナ５ａには，上記リフト部材２８及びロック板２５をそれぞれ駆動する第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 が設けられ，これらについて図５，図６，図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００３９】
先ず，第１アクチュエータ４５1 より説明する。ピストンインナ５ａには，ピストンピン６の一側方にそれと平行に延びる有底のシリンダ孔４６1 と，このシリンダ孔４６1 の中間部の上壁及び第１押さえ板２６を貫通する一連の長孔４７1 とが設けられ，リフト部材２８の下面に突設された受圧ピン４８1 が長孔４７1 を通してシリンダ孔４６1 に臨ませてある。
【００４０】
受圧ピン４８1 には，シリンダ孔４６1 に緩く嵌合してシリンダ孔４６1 内でその半径方向に遊び得る円板状の摺動子４９1 が相対的に首振り自在に取り付けられる。シリンダ孔４６1 には，この摺動子４９1 を挟んで作動プランジャ５０1 及び有底円筒状の戻しプランジャ５１1 が摺動可能に嵌装される。したがって，摺動子４９1 は受圧ピン４８1 と作動プランジャ５０1 及び戻しプランジャ５１1 との間に介装されることになるが，受圧ピン４８1 の，リフト部材２８の回動中心周りの円弧運動は，摺動子４９1 が作動プランジャ５０1 及び戻しプランジャ５１1 間で摺動しながらシリンダ孔４６1 内を移動することで許容される。しかも受圧ピン４８1 から作動プランジャ５０1 及び戻しプランジャ５１1 に至る各部の接触は，常に面接触となるので，その接触部の耐摩耗性が確保される。
【００４１】
シリンダ孔４６1 内には，作動プランジャ５０1 の内端が臨む油圧室５２1 が画成され，この油圧室５２1 に油圧を供給すると，その油圧を受けて作動プランジャ５０1 が摺動子４９1 及び受圧ピン４８1 を介してリフト部材２８をリフト位置Ｂへ回動するようになっており，前記長孔４７1 は，そのときの受圧ピン４８1 の動きを妨げない大きさになっている。
【００４２】
またシリンダ孔４６1 の開放側端部には，円筒状のばね保持筒５３1 が止環５４1 を介して係止され，このばね保持筒５３1 と前記戻しプランジャ５１1 との間に，その戻しプランジャ５１1 を受圧ピン４８1 側に付勢する戻しばね５５1 が縮設される。
【００４３】
而して，リフト部材２８のリフト解除位置Ａは，受圧ピン４８1 が長孔４７1 の，作動プランジャ５１1 側内端壁に当接することにより規定され（図１３参照），リフト部材２８のリフト位置Ｂは，受圧ピン４８1 が摺動子４９1 及び戻しプランジャ５１1 を介してばね保持筒５３1 に当接することにより規定される（図１４参照）。
【００４４】
第２アクチュエータ４５2 は，ピストンピン６を挟んで第１アクチュエータ４５1 と軸対称的もしくは点対称的に配置され，受圧ピン４８2 はロック板２５の下面に突設される。その他の構成は，第１アクチュエータ４５1 と同様であるので，図中，第１アクチュエータ４５1 と対応する部分には，添え字のみを「2 」とした対応符号を付して，その詳細な説明を省略する。
【００４５】
而して，ロック板２５のロック解除位置Ｃは，受圧ピン４８2 が長孔４７2 の，作動プランジャ５０2 側内端壁に当接することにより規定され，ロック板２５のロック位置Ｄは，受圧ピン４８2 が摺動子４９2 及び戻しプランジャ５１2 を介してばね保持筒５３2 に当接することにより規定される。
【００４６】
ところで，受圧ピン４８1 ，４８2 の作動ストロークを，長孔４７1 ，４７2 の内端壁で規定するすれば，受圧ピン４８1 ，４８2 の作動ストロークを高精度に規定することができ，また作動プランジャ５０1 ，５０2 及び戻しプランジャ５１1 ，５１2 を，シリンダ孔４６1 ，４６2 の内端壁に当接させることで受圧ピン４８1 ，４８2 の作動ストロークを規制すれば，受圧ピン４８1 ，４８2 の作動限界において受圧ピン４８1 ，４８2 から負荷を取り除くことができる。
【００４７】
こうして第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 は，実質的に同一構造に構成されると共に，第１押さえ板２６を挟んで上下に重ね配置されるリフト部材２８及びロック板２５の下方で，ピストンインナ５ａの軸線を挟むようにして配置される。また第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の互いに対応する部品には互換性が付与される。これにより，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の構成部品の共通化を図り，コストの低減を大いに図ることができる。
【００４８】
図１及び図６に示すように，前記ピストンピン６と，その中空部に嵌合された延長軸１５との間に筒状の油室５７が画成され，この油室５７を第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の油圧室５２1 ，５２2 に接続する第１及び第２分配油路５８1 ，５８2 がピストンピン６及びピストンインナ５ａに渡り設けられる。また油室５７は，ピストンピン６，コンロッド７及びクランク軸９に渡り設けられる油路５９に接続され，この油路５９は，電磁式の主切換弁６０を介して油圧源たるオイルポンプ６１と，油溜め６２とに切換可能に接続される。油溜め６２は，クランクケース３底部に取り付けられるオイルパンであり，したがって第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の作動油として，機関Ｅの潤滑油が使用される。
【００４９】
図４において，前記延長軸１５は，両端の開放面を端板１５ａ，１５ａで閉塞される中空部１５ｂを有しており，その中空部１５ｂは，延長軸１５中央部の通孔１６ａを通してピストンピン６内の筒状の油室５７に連通され，またその中空部１５ｂは，延長軸１５両端部の噴孔１６ｂ，１６ｂを介して前記耳部１３，１３の長孔１４，１４内に連通される。その際，延長軸１５の各端部の噴孔１６ｂは，対応する長孔１４の下端面に向かって開口するように配置することが望ましく，図示例では，噴孔１６ｂを延長軸１５の端部に周方向に複数配列して，ピストンピン６が回転しても，少なくとも一つの噴孔１６ｂが長孔１４の下端面を指向するようにしてある。
【００５０】
図１５及び図１６に示すように，コンロッド７の大端部７ｂには，前記油路５９を，オイルポンプ６１の吐出圧力に応動する油圧式の補助切換弁６５が設けられる。この補助切換弁６５は，前記油路５９を，クランクピン９ａ側の上流側油路５９ａとピストンピン６側の下流側油路５９ｂとに分けるように大端部７ｂに形成される弁室６６と，この弁室６６に摺動可能に収容されるピストン状の弁体６７とを備える。弁室６６及び弁体６７は，この弁体６７の作動方向がクランクピン９ａと平行するように配置される。そして弁室６６の一端部はねじ栓６８で閉塞され，それと反対側の端壁６６ａには，弁室６６をクランクケース３内に直接開放する逃がし孔６９が設けられる。弁体６７は，中空円筒状の第１及び第２弁部６７ａ，６７ｂを隔壁６７ｃを介して一体に連結して構成され，ねじ栓６８側の第１弁部６７ａの周壁には，その周方向に配列される複数の入口孔７０が設けられ，第２弁部６７ｂの周壁には，その周方向に配列される複数の出口孔７１が設けられる。また弁室６６には，弁体６７をねじ栓６８に向かって所定のセット荷重で付勢する弁ばね７２が収容される。その際，弁ばね７２は，大部分を第２弁部６７ｂの中空部に収めて，その可動端部を隔壁６７ｃに圧接させるように配置される。
【００５１】
弁体６７は，ねじ栓６８に当接する後退位置と，端壁６６ａに当接する前進位置との間を移動するようになっている。弁室６６は，この弁体６７の隔壁６７ｃによりねじ栓６８側の切換作動室７３と，端壁６６ａ側の逃がし室７４とに区画され，その切換作動室７３に前記上流側油路５９ａが接続され，前記下流側油路５９ｂは，弁体６７の後退位置では出口孔７１を介して逃がし室７４に，また弁体６７の前進位置では入口孔７０を介して切換作動室７３に連通切換えされるようになっている。
【００５２】
尚，ピストンアウタ５ｂ内へのリフト部材２８，第１押さえ板２６及びロック板２５の挿入時，これらとピストンアウタ５ｂ内周の前記外側摺動平坦面２４，２４との干渉を回避するために，リフト部材２８及び第１押さえ板２６の外周面に平坦な面取りが施され，また雄スプライン４１の一部が切除される。
【００５３】
次に，この第１実施例の作用について説明する。
【００５４】
図３〜図８及び図１３に示すように，カム機構３７のリフト部材２８がリフト解除位置Ａにあり，またロック板２５がロック溝４３に係合していることで，いま，ピストンアウタ５ｂは，ピストンインナ５ａ側に寄った低圧縮比位置Ｌに保持されているとする。したがって，この状態で運転される内燃機関Ｅの圧縮比は比較的低く制御される。
【００５５】
このような状態から，例えば内燃機関Ｅの高速運転時，出力向上を図るべく高圧縮比状態を得るには，主切換弁６０を通電状態，即ちオン状態にして，油路５９をオイルポンプ６１に接続する。こうすると，オイルポンプ６１が吐出する作動油は，先ず上流側油路５９ａを経て補助切換弁６５の切換作動室７３に流入し，その油圧により弁体６７を，図１５に示すように，弁ばね７２のセット荷重に抗して前進位置へ押動して，弁体６７の入口孔７０を下流側油路５９ｂに連通させる。その結果，上記作動油は，入口孔７０を経て下流側油路５９ｂに移行し，第１及び第２分配油路５８1 ，５８2 を経て第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の油圧室５２1 ，５２2 に供給される。
【００５６】
すると，先ず，図９に示すように，第２アクチュエータ４５2 の作動プランジャ５０2 が油圧室５２2 の油圧を受けて摺動子４９2 と共に受圧ピン４８2 を，戻しばね５５2 の付勢力に抗して押圧するので，受圧ピン４８2 がロック板２５をロック位置Ｄからロック解除位置Ｃへと回動し，ロック板２５の雄スプライン４１とピストンアウタ５ｂの雌スプライン４２との摺動嵌合が可能な状態となる。
【００５７】
そこで，ピストンアウタ５ｂは，次のような自然外力の作用で高圧縮比位置Ｈへ移動する。即ち，機関の吸気行程で吸気負圧によりピストンアウタ５ｂが燃焼室４ａ側に引き寄せられたときや，ピストン５の下降行程でピストンリング１０ａ〜１０ｃ及びシリンダボア２ａ内面間に生ずる摩擦抵抗によりピストンアウタ５ｂがピストンインナ５ａから置き去りにされようとしたときや，ピストン５の上昇行程の後半でピストンインナ５ａの減速に伴いピストンアウタ５ｂがその慣性力によりピストンインナ５ａから浮き上がろうとしたときに，ピストンアウタ５ｂはピストンインナ５ａから燃焼室４ａ側へ離れる方向に変位し，これに伴ないピストンインナ５ａに支持される延長軸１５がピストンアウタ５ｂの耳部１３，１３の長孔１４，１４を相対的に下降して，それら長孔１４，１４の下端壁に当接することにより，ピストンアウタ５ｂは所定の高圧縮比位置Ｈでその変位は阻止される。
【００５８】
したがって，特別なストッパ部材を用いることなく，ピストンアウタ５ｂの高圧縮比位置側への移動限界を規制することができ，装置の構造の簡素化に寄与し得る。しかもピストンアウタ５ｂの高圧縮比位置側への移動限界規制時の衝撃は，ピストンアウタ５ｂから，互いに当接する長孔１４，１４下端壁及び延長軸１５を介してピストンピン６に直接的に伝達させ，ピストンインナ５ａには伝達させないので，ピストンインナ５ａに設けられるカム機構３７，ロック機構４０，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 等への衝撃の影響を防ぐことができ，それらの耐久性及び作動安定性を確保することができる。
【００５９】
ピストンアウタ５ｂが高圧縮比位置Ｈに来ると，リフト部材２８の第１カム山３８，３８…がピストンアウタ５ｂの第２カム山３９，３９…間の谷部から離脱するので，第１アクチュエータ４５1 において，既に油圧室５２1 の油圧を受けていた作動プランジャ５０1 が摺動子４９1 と共に受圧ピン４８1 を戻しばね５５1 の付勢力に抗して押動し，リフト部材２８をリフト解除位置Ａからリフト位置Ｂへと回動する。したがって，図１４に示すように，第１カム山３８，３８…と第２カム山３９，３９…とは互いに平坦の頂面を当接させることになる。即ち，カム機構３７は軸方向拡張状態となる。
【００６０】
こうして，ピストンアウタ５ｂは，カム機構３７の軸方向拡張状態と，延長軸１５及び長孔１４，１４下端壁の当接とにより高圧縮比位置Ｈに保持される。したがって，ピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂは，圧縮比を高めながら一体となってシリンダボア２ａ内を昇降し，機関の出力性能の向上に寄与することができる。しかも，カム機構３７において，互いに当接させる環状配列の第１及び第２カム山３８，３９の頂面の当接面は，ピストン５の全周に均等に分布する上，その総合面積が広いので，カム機構３７は，機関Ｅの膨張行程や圧縮行程での大なる筒内圧力に充分に耐えることができる。
【００６１】
ところで，主切換弁６０をオン状態にして，油路５９をオイルポンプ６１に接続した状態では，油路５９を上って来た作動油は，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 に供給される他，ピストンピン６内の油室５７，通孔１６ａ，延長軸１５の中空部１５ｂを順次経て噴孔１６ｂ，１６ｂからピストンインナ５ａの耳部１３，１３の長孔１４，１４内にも供給され，これら長孔１４，１４内を作動油で満たすことになるから，ピストンアウタ５ｂが低圧縮比位置Ｌから高圧縮比位置Ｈへの移動に伴ない，延長軸１５が耳部１３，１３の長孔１４，１４を下降することにより，延長軸１５の下半周面が長孔１４，１４内の作動油を押圧して，その作動油を耳部１３，１３周りの隙間を通して長孔１４，１４外に押し出し，このとき発生する減衰力により，延長軸１５の長孔１４，１４下端壁への当接衝撃が緩和され，ピストンアウタ５ｂを高圧縮比位置Ｈに確実に規制することができ，耳部１３，１３及び延長軸１５の耐久性の向上を図ることができる。
【００６２】
尚，前記延長軸１５に設けられる噴孔１６ｂは，対応する長孔１４の下端壁に指向する一個とすることが望ましい。こうすれば，アウタンインナ５ｂが高圧縮比位置Ｈに来たとき，単一の噴孔１６ｂが対応する長孔１４の下端壁で閉塞されて，噴孔１６ｂからの作動油の無用な流出を抑えることになり，オイルポンプ６１の容量軽減を図ることができるからである。
【００６３】
また吸気行程などで，ピストンアウタ５ｂ及びピストンインナ５ａに働く離反方向の荷重は，ピストンインナ５ａに支持される延長軸１５と，この延長軸１５が嵌合する長孔１４，１４を持った，ピストンアウタ５ｂの耳部１３，１３とで，これを確実に支承することができ，その延長軸１５及び長孔１４，１４は，ピストンインナ５ａ及びピストンアウタ５ｂの相対回転を防ぐ役割を果たし，構造の簡素化に寄与する。しかもピストンアウタ５ｂは，長孔１４，１４を形成する耳部１３，１３を厚肉にするだけで強度的に足りるので，ピストンアウタ５ｂ，延いてはピストン５の軽量化に寄与し得る。
【００６４】
次に，機関Ｅを，上記高圧縮比状態から，再び低圧縮比状態に切換えるには，主切換弁６０を図１５に示すようにオフ状態，即ち非通電状態にして，油路５９を油溜め６２に開放する。すると，先ず上流側油路５９ａの減圧に伴ない，補助切換弁６５の切換作動室７３も減圧するから，弁体６７は弁ばね７２の付勢力で直ちに後退位置に戻って，出口孔７１を下流側油路５９ｂに連通させる。その結果，下流側油路５９ｂが補助切換弁６５の出口孔７１，逃がし室７４及び逃がし孔６９を通して，クランク室３ａ（図１参照）に直接解放される。
【００６５】
その後，ピストン５が下死点を通過する前後では，コンロッド７内の下流側油路５９ｂの作動油は下向きの慣性力を持つことになるため，自ら補助切換弁６５の逃がし孔６９からクランク室３ａに速やかに排出していく。その結果，下流側油路５９ｂに連なる第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の油圧室５２1 ，５２2 は即座に減圧し，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の受圧ピン４８1 ，４８2 は，それぞれ戻しばね５５1 ，５５2 の付勢力を受ける戻しプランジャ５１1 ，５１2 の制御下に置かれる。
【００６６】
主切換弁６０をオフ状態にしてから，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の油圧室５２1 ，５２2 が減圧するまでの過程を図１７及び図１８の線図を参照しながら説明する。
【００６７】
図１７及び図１８において，線Ｘは機関Ｅの筒内圧力，線Ｙは第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の油圧室５２1 ，５２2 の圧力，線Ｚは補助切換弁６５の切換作動室７３にかかるオイルポンプ６１の吐出圧力をそれぞれ示し，また線Ｓは油圧室５２1 ，５２2 にかかる圧力の閾値であり，その圧力が閾値Ｓ以上になれば第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 は作動状態となり，閾値Ｓ未満になれば第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 は不作動状態となる。
【００６８】
主切換弁６０のオン状態において油圧室５２1 ，５２2 の圧力が脈動するのは，ピストン５及びコンロッド７の往復運動に伴ない油圧室５２1 ，５２2 及び油路５９の作動油の慣性力の方向が変化することによる。
【００６９】
時間Ｔで主切換弁６０をオフ状態にして，補助切換弁６５を後退させると，機関Ｅの爆発行程及び排気行程間の下死点前後と，吸入行程及び圧縮行程間の下死点前後に，下流側油路５９ｂの作動油が下向きの慣性力を持つ時期があり，したがってその何れかの時期に，下流側油路５９ｂの作動油が補助切換弁６５の逃がし孔６９からクランク室３ａに排出して，油圧室５２1 ，５２2 の圧力を閾値未満に速やかに低下させることができる。
【００７０】
もし，このような補助切換弁６５が無い場合には，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 において，戻しばね５５1 ，５５2 のセット荷重を大きく設定することを余儀なくされるから，それに伴ない作動プランジャ５１1 ，５１2 の作動油圧，即ちオイルポンプ６１の吐出圧力を高める必要に迫られ，オイルポンプ６１の高圧化，延いてはその駆動のための消費動力を増大させることになる。
【００７１】
こうして，油圧室５２1 ，５２2 が閾値未満に低下すると，先ず，第１アクチュエータ４５1 では，戻しプランジャ５１1 が受圧ピン４８1 を摺動子４９1 と共に油圧室５２1 側に押動して，リフト部材２８をリフト解除位置Ａへと回動し，第１カム山３８，３８…及び第２カム山３９，３９…は，互いに頂部をずらした配置となるから，機関の排気行程，膨張行程及び圧縮行程等において，筒内圧力によりピストンアウタ５ｂがピストンインナ５ａに対して押圧されたときや，ピストン５の上昇行程でピストンリング１０ａ〜１０ｃ及びシリンダボア２ａ内面間に生ずる摩擦抵抗によりピストンアウタ５ｂがピストンインナ５ａに対して押圧されたときや，ピストン５の下降行程の後半でピストンインナ５ａの減速に伴いピストンアウタ５ｂがその慣性力によりピストンインナ５ａに対して押圧されたときに，ピストンアウタ５ｂは，図１３に示すように，第１カム山３８，３８…及び第２カム山３９，３９…を相互に噛み合せながら，ピストンインナ５ａに近接するように変位し，一方のカム山３９の頂部が，他方のカム山３８間の谷底に突き当ったことでピストンアウタ５ｂの低圧縮比位置Ｌが決まる。
【００７２】
ピストンアウタ５ｂが低圧縮比位置Ｌに到達すると，ロック板２５の雄スプライン４１は，ピストンアウタ５ｂのロック溝４３に進入可能となるから，第２アクチュエータ４５2 の戻しプランジャ５１2 が戻しばね５５2 の付勢力で受圧ピン４８2 を摺動子４９2 と共に，油圧室５２2 側に押動して，ロック板２５をロック位置Ｄへと回動し，ロック機構４０をロック状態にする。即ち，ロック板２５の雄スプライン４１を，ピストンアウタ５ｂの雌スプライン４２の上端面に対向させ，両スプライン４１，４２相互の摺動を阻止する。
【００７３】
ところで，ロック板２５の，ピストンインナ５ａの第１支持面１７からの浮き上がりを抑える第１押さえ板２６は，ピストンインナ５ａの第２支持面１９に支持されるので，カム機構３７側から第１押さえ板２６にスラスト荷重が掛かっても，その荷重は第２支持面１９に受け止められ，ロック板２５への伝達が阻止されるので，ロック板２５は常に第１枢軸１８周りにスムーズに回動することができる。
【００７４】
こうして，ピストンアウタ５ｂは，カム機構３７の軸方向収縮状態と，ロック機構４０のロック状態とにより低圧縮比位置Ｌに保持される。この状態においても，カム機構３７では，環状配列の第１及び第２カム山３８，３９の一方のカム山３９の頂部が，他方のカム山３８間の谷底に突き当たるから，それらの当接面は，ピストン５の全周に均等に分布する上，その総合面積が広いので，カム機構３７は，機関Ｅの膨張行程や圧縮行程での大なる筒内圧力に充分に耐えることができる。
【００７５】
また吸気行程などで，ピストンアウタ５ｂ及びピストンインナ５ａに働く離反方向の荷重は，ロック板２５の雄スプライン４１と，ピストンアウタ５ｂの雌スプライン４２との端面当接部に作用するが，その端面当接部も，ピストン５の全周に均等に分布する上，その総合面積が広いので，ロック機構４０も，上記離反方向の荷重に充分に耐えることができる。
【００７６】
以上のように，カム機構３７は，ピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂ間に環状に配設されることで，ピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂを，それらの全周に亙りカム機構３７を介して相互に当接させることになり，したがってピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂ間での熱の伝達，特に，高温のピストンアウタ５ｂから低温のピストンインナ５ａへの熱引きがスムーズであり，ピストン５の良好な冷却性を確保することができる。同時にピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂ間での推力の伝達が効率的であり，ピストン５の耐久性向上に寄与し得る。
【００７７】
しかも，ピストンインナ５ａに，機関Ｅのシリンダボア２ａの内周面に摺動を案内されるスカート部１２，１２が一体に形成され，ピストンアウタ５ｂの，ピストンリング１０ａ〜１０ｃが装着される周壁をスカート部１２，１２の直上で終わらせているから，ピストンアウタ５ｂにスカート部はなく，したがってピストンアウタ５ｂが，その慣性力を利用して低圧縮比位置Ｌ及び高圧縮比位置Ｈ間で位置を切り換えるときでも，スカート部１２，１２とシリンダボア２ａの内周面との摩擦抵抗に邪魔されることなく，ピストンアウタ５ｂは上記位置の切り換わりをスムーズに行うことができる。
【００７８】
またピストンインナ５ａにスカート部１２，１２を形成したことで，ピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂの二重の重なり部分が大幅に減少し，ピストンの大幅な軽量化を達成し，機関Ｅの出力性能及び耐久性の向上に寄与することができる。
【００７９】
さらにピストンインナ５ａのスカート部１２，１２に干渉されることなく，ピストンピン６に対向配置されるピストンアウタ５ｂの耳部１３，１３の長孔１４，１４に，ピストンピン６の両端から突出した延長軸１５を摺動可能に嵌合する，という極めて簡単な構造により，ピストンインナ及びアウタ５ａ，５ｂの相対回転を確実に阻止することができる。
【００８０】
またピストンインナ５ａの第２枢軸２０の中心部には，コンロッド７の小端部７ａが臨む開口部２２が設けられ，クランクケース３内，即ちクランク室３ａで発生する飛散潤滑油がこの開口部２２を通過するようになっているため，機関Ｅの運転中は，開口部２２を通して飛散潤滑油をカム機構３７に供給して該機構３７の潤滑と冷却を図り，その作動の確実性と耐久性の向上に寄与し得る。しかも，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の作動油には，機関Ｅの潤滑油が使用されるため，それらアクチュエータ４５1 ，４５2 からリークした作動油によってもカム機構３７の潤滑を一層効果的に行うことができる。
【００８１】
一方，コンロッド７の大端部７ｂに設けられる補助切換弁６５の弁体６７は，該大端部７ｂと共に回転運動をするので，単純な遠心力を受けることになり，したがってピストン５の往復運動中も，弁体６７が受ける衝撃は少ないから，その耐久性を容易に確保することができる。しかも，大端部７ｂの回転中，弁体６７は，その作動方向と直交する方向に遠心力を受けることになるから，遠心力による誤動作を回避することができる。このことは，弁ばね７２のセット荷重の低い設定を可能にし，弁体６７の油圧応答性を高める上に有効である。
【００８２】
尚，弁体６７を後退方向に付勢する弁ばね７２のセット荷重は，切換作動室７３の残留油の遠心力による昇圧によるも，弁体６７を後退位置に保持し得る大きさに設定する必要があることは言うまでもない。
【００８３】
ところで前述のように，ロック板２５及びリフト部材２８は，ピストンインナ５ａと一体の第１及び第２枢軸１８，２０にそれぞれ回転可能に支承される回転式に構成され，これらを作動する第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 がピストンインナ５ａの軸線を挟むように配置されるので，ピストン５の軽量化及びコンパクト化を図ることができる。特に，上下に重ねて配置されるリフト部材２８及びロック板２５の下方に第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 を配置するというレイアウトによって，リフト部材２８及びロック板２５並びに第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 を合理的に集中させることができて，ピストン５の軽量化及びコンパクト化を一層図ることができる。
【００８４】
しかも，回転式のリフト部材２８及びロック板２５は，何れもピストンの往復運動による振動が付与されると共に潤滑油が供給されるため，これらを各単一の第１及び第２アクチュエータによって確実に回転作動することができる。
【００８５】
次に，図１９及び図２０に示す本発明の別の実施例について説明する。
【００８６】
この別の実施例では，雌スプライン４２の溝部に，雄スプライン４１の歯部を受け止めてピストンアウタ５ｂの高圧縮比位置Ｈ側への移動限界を規制する，ピストンインナ５ａと一体の閉塞部４２ａが設けられる。この場合，ピストンアウタ５ｂの高圧縮比位置Ｈにおいて，雄スプライン４１の歯部の閉塞部４２ａへの当接を確実にするため，ピストンアウタ５ｂにおける耳部１３，１３の長孔１４，１４は，その下端壁にピストンピン６と共に昇降する延長軸１５が当接しないように形成される。その他の構成は，前実施例と同様であるので，図１６及び図１７中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００８７】
而して，この別の実施例によれば，雌スプライン４２の溝部に閉塞部４２ａを設けるという極めて簡単な構造により，ピストンアウタ５ｂの高圧縮比位置Ｈ側への移動限界を確実に規制することができる。
【００８８】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，補助切換弁６５を，電磁式の主切換弁６０と同時にオン・オフする電磁式に構成することもできる。またピストンアウタ５ｂの低圧縮比位置Ｌを規制するためには，ピストンアウタ５ｂの下端面を，ピストンインナ５ａのスカート部１２，１２の上端面１２ａ，１２ａに当接させることもできる。さらに上記実施例の圧縮比可変装置は，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の不作動時，即ち戻しばね５５1 ，５５2 の付勢力による作動プランジャ５０1 ，５０2 の後退時に低圧縮比状態を得るようにして，低圧縮比重視型に構成したが，第１及び第２アクチュエータ４５1 ，４５2 の不作動時に高圧縮比状態を得るようにして，高圧縮比重視型に構成することもできる。
【００８９】
また延長軸１５の，長孔１４下端壁への当接衝撃を緩和する緩衝装置として，上記実施例では油圧式に構成したが，長孔１４の下端壁に埋設した弾性部材で延長軸１５を弾性的に受け止めるような機械式に構成したり，それに前述の油圧式を併用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例に係る圧縮比可変装置を備えた内燃機関の要部縦断正面図である。
【図２】上記圧縮比可変装置の上方からの分解斜視図である。
【図３】同圧縮比可変装置の下方からの分解斜視図である。
【図４】図１の要部拡大図（低圧縮比状態）である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図５の８−８線断面図である。
【図９】高圧縮比状態を示す，図４との対応図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線断面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線断面図である。
【図１３】図５の１３−１３線断面図（低圧縮比状態）である。
【図１４】高圧縮比状態を示す，図１３との対応図。
【図１５】図１中の補助切換弁部の拡大図（低圧縮比状態）である。
【図１６】高圧縮比状態を示す，図１５との対応図である。
【図１７】補助切換弁の作動に伴ない油圧アクチュエータの油圧変化を示す線図である。
【図１８】図１７の１８部拡大図である。
【図１９】本発明の別の実施例を示す，図１２との対応図である。
【図２０】図１９の２０−２０線断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ・・・・・・・リフト解除位置
Ｂ・・・・・・・リフト位置
Ｃ・・・・・・・ロック解除位置
Ｄ・・・・・・・ロック位置
Ｈ・・・・・・・高圧縮比位置
Ｌ・・・・・・・低圧縮比位置
４ａ・・・・・・燃焼室
５・・・・・・・ピストン
５ａ・・・・・・ピストンインナ
５ｂ・・・・・・ピストンアウタ
７・・・・・・・コンロッド
９・・・・・・・クランク軸
１８，２０・・・枢軸
２５・・・・・・ロック板
２６・・・・・・押さえ板（第１押さえ板）
２８・・・・・・リフト部材
４０・・・・・・ロック機構
４５1 ・・・・・第１アクチュエータ
４５2 ・・・・・第２アクチュエータ
４６1 ・・・・・第１シリンダ孔
４６2 ・・・・・第２シリンダ孔
４８1 ・・・・・第１受圧ピン
４８2 ・・・・・第２受圧ピン
４９1 ・・・・・摺動子
４９2 ・・・・・摺動子
５０1 ・・・・・第１作動プランジャ
５０2 ・・・・・第２作動プランジャ
５１1 ・・・・・第１戻しプランジャ
５１2 ・・・・・第２戻しプランジャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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