(57)【要約】【課題】切換ピンに慣性力が加わらないようにしつつ、切換ピンの切換のために複雑な機構が必要にならない、可変長コンロッドを提供する。【解決手段】可変長コンロッド６は、コンロッド本体３１と、コンロッド本体に対して回動可能であって回動すると可変長コンロッドの有効長さが変化する偏心部材３２と、作動油が供給されると偏心部材を一方の方向へ回動させる第１ピストン機構３３と、作動油が供給されると偏心部材を反対方向へ回動させる第２ピストン機構３４と、第１ピストン機構３３と第２ピストン機構３４との作動油の流れ方向を切り替える流れ方向切換機構３５とを具備する。流れ方向切換機構は、油圧により動作する複数の切換ピン６１、６２を具備し、切換ピンは、その作動方向がクランク受容開口の軸線に平行になるようにコンロッド本体内に配置される。流れ方向切換機構は油圧によって作動油の流れ方向の切換を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効長さを変更することができる可変長コンロッドであって、
クランクピンを受容するクランク受容開口を大径端部に有するコンロッド本体と、
前記大径端部とは反対側の小径端部において前記コンロッド本体に対して前記小径端部の周方向に回動可能に取り付けられると共に回動すると当該可変長コンロッドの有効長さが変化する偏心部材と、
前記コンロッド本体に設けられた第１シリンダ及び該第１シリンダ内で摺動する第１ピストンを有し、該第１シリンダ内に作動油が供給されると前記偏心部材を一方の方向へ回動させて前記有効長さを長くさせるように構成された第１ピストン機構と、
前記コンロッド本体に設けられた第２シリンダ及び該第２シリンダ内で摺動する第２ピストンを有し、該第２シリンダ内に作動油が供給されると前記偏心部材を前記一方の方向とは反対方向へ回動させて前記有効長さを短くさせるように構成された第２ピストン機構と、
前記第１シリンダから前記第２シリンダへの作動油の流れを禁止するが前記第２シリンダから前記第１シリンダへの作動油の流れを許可する第一状態と、前記第１シリンダから前記第２シリンダへの作動油の流れを許可するが前記第２シリンダから前記第１シリンダへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換可能な流れ方向切換機構と、
前記クランク受容開口と前記流れ方向切換機構とに連通する制御用油路とを具備し、
前記流れ方向切換機構は、前記コンロッド本体の内部に設けられていると共に前記制御用油路を通って流れる油圧により動作する複数の切換ピンを具備し、該切換ピンは、該切換ピンが作動することによって前記流れ方向切換機構が前記第一状態と前記第二状態とで切り替えられるように構成され、且つその作動方向が前記クランク受容開口の軸線に垂直な平面に対して角度が付けられるように前記コンロッド本体内に配置され、
前記流れ方向切換機構は前記制御用油路を通って流れる油圧によって前記第一状態と前記第二状態との間で切り替えられる、可変長コンロッド。
【請求項２】
前記切換ピンは、その作動方向が前記クランク受容開口の軸線と平行になるように配置される、請求項１に記載の可変長コンロッド。
【請求項３】
前記流れ方向切換機構は、前記コンロッド本体の軸線方向において、前記第１シリンダ及び第２シリンダと前記クランク受容開口との間に配置される、請求項１又は２に記載の可変長コンロッド。
【請求項４】
前記流れ方向切換機構は、二つの切換ピンを具備し、前記制御用油路を介して油圧が供給されたときのこれら二つの切換ピンの作動方向は互いに逆向きである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の可変長コンロッド。
【請求項５】
前記流れ方向切換機構は、前記制御用油路を介して油圧が供給されていないときに前記第二状態となって当該可変長コンロッドの有効長さが短くなり、且つ前記制御用油路を介して油圧が供給されているときに前記第一状態となって当該可変長コンロッドの有効長さが長くなるように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の可変長コンロッド。
【請求項６】
前記流れ方向切換機構は、二つの切換ピンと一つの逆止弁とを具備し、該逆止弁は一次側から二次側への流れを許可すると共に二次側から一次側への流れを禁止するものであり、前記二つの切換ピンは、当該流れ方向切換機構が前記第一状態にあるときには前記逆止弁の一次側に前記第２シリンダが接続されると共に該逆止弁の二次側に前記第１シリンダが接続され、当該流れ方向切換機構が前記第二状態にあるときには前記逆止弁の一次側に前記第１シリンダが接続されると共に該逆止弁の二次側に前記第２シリンダが接続されるように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変長コンロッド。
【請求項７】
前記二つの切換ピンは、前記コンロッド本体の中央軸線に対して両側に設けられると共に、前記逆止弁は前記コンロッド本体の中央軸線上に設けられる、請求項６に記載の可変長コンロッド。
【請求項８】
前記切換ピン及び前記逆止弁は、それぞれ前記コンロッド本体内に形成されたピン収容空間及び逆止弁収容空間内に収容され、これらピン収容空間と逆止弁収容空間とを連通させる空間連通油路は、その延長線上に前記クランク受容開口が位置するように形成される、請求項６又は７に記載の可変長コンロッド。
【請求項９】
各切換ピンは、前記コンロッド本体内に形成された前記ピン収容空間内に収容され、前記第１シリンダは、二つのピン収容空間のうち一方と連通するピストン連通油路のみと連通し、前記第２シリンダは前記二つのピン収容空間のうち他方と連通するピストン連通油路のみと連通し、これらピストン連通油路はその延長線上に前記クランク受容開口が位置するように形成される、請求項６〜８のいずれか１項に記載の可変長コンロッド。
【請求項１０】
前記逆止弁は前記二つの切換ピンよりも前記クランク受容開口側に配置され、
前記逆止弁の一次側には前記制御用油路とは別の作動油補充用の油路が連通される、請求項６〜９のいずれか１項に記載の可変長コンロッド。
【請求項１１】
機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の可変長コンロッドを有し、前記可変長コンロッドの有効長さを変更することにより機械圧縮比が変更される、可変圧縮比内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有効長さを変更可能な可変長コンロッド及び可変長コンロッドを具備する可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関が知られている。このような可変圧縮比機構としては様々なものが提案されているが、そのうちの一つとして内燃機関で用いられるコンロッドの有効長さを変化させるものが挙げられる（例えば、特許文献１〜４）。ここで、コンロッドの有効長さとは、クランクピンを受容するクランク受容開口の中心とピストンピンを受容するピストンピン受容開口の中心との間の距離を意味する。したがって、コンロッドの有効長さが長くなるとピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積が小さくなり、よって機械圧縮比が増大する。一方、コンロッドの有効長さが短くなるとピストンが圧縮上死点にあるときの燃焼室容積が大きくなり、よって機械圧縮比が低下する。
【０００３】
有効長さを変更可能な可変長コンロッドとしては、コンロッド本体の小径端部に、コンロッド本体に対して回動可能な偏心部材（偏心アームや偏心スリーブ）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１〜３）。偏心部材はピストンピンを受容するピストンピン受容開口を有し、このピストンピン受容開口は偏心部材の回動軸線に対して偏心して設けられる。このような可変長コンロッドでは、偏心部材の回動位置を変更すると、これに伴ってコンロッドの有効長さを変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２９２７２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０１９６８３号
【特許文献３】特開２０１１−１９６５４９号公報
【特許文献４】特開平３−２４２４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の可変長コンロッドでは、偏心部材の回動位置は、流体切換機構の切換ピン（切換子）を油圧により動作させることによって変更される。しかしながら、この切換ピンの動作する方向は、クランクシャフトの軸線に垂直な平面上の方向となっている。このため、クランクシャフトの回転に伴ってコンロッドが上下左右に運動すると、これに伴って切換ピンにはその作動方向における慣性力が作用することになる。したがって、機関回転数が高くなったとき等に切換ピンが意図せずに変動してしまう可能性がある。
【０００６】
一方、特許文献２には、クランクシャフトの軸線に平行な方向に動作する切換ピンを用いた可変長コンロッドが記載されている。このため、特許文献２に記載された切換ピンの作動方向は、コンロッドの運動方向に対して垂直であるため、コンロッドが運動しても慣性の影響を受けにくい。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載された切換ピンは、コンロッド本体の厚さ（クランクシャフトの軸線方向におけるコンロッド本体の長さ）よりも長い全長を有し、コンロッド本体に形成された切換ピンの受容孔から外側へ突出している。そして、コンロッドの外部に設けられたカムディスクにより切換ピンを押すことで、切換ピンの動作位置が切り替えられる。このため、特許文献２に記載の可変長コンロッドでは、切換ピンの作動位置を切り替えるために、コンロッドの周りにカムディスクを設けることが必要となる。したがって、切換ピンの動作位置の切換のためにコンロッドの他に複雑な機構が必要となる。
【０００８】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、偏心部材の回動位置の切換を行う切換ピンにコンロッドの運動に伴う慣性力が加わらないようにしつつ、切換ピンの切換のためにコンロッドの他に複雑な機構が必要にならない、可変長コンロッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の発明では、有効長さを変更することができる可変長コンロッドであって、クランクピンを受容するクランク受容開口を大径端部に有するコンロッド本体と、前記大径端部とは反対側の小径端部において前記コンロッド本体に対して前記小径端部の周方向に回動可能に取り付けられると共に回動すると当該可変長コンロッドの有効長さが変化する偏心部材と、前記コンロッド本体に設けられた第１シリンダ及び該第１シリンダ内で摺動する第１ピストンを有し、該第１シリンダ内に作動油が供給されると前記偏心部材を一方の方向へ回動させて前記有効長さを長くさせるように構成された第１ピストン機構と、前記コンロッド本体に設けられた第２シリンダ及び該第２シリンダ内で摺動する第２ピストンを有し、該第２シリンダ内に作動油が供給されると前記偏心部材を前記一方の方向とは反対方向へ回動させて前記有効長さを短くさせるように構成された第２ピストン機構と、前記第１シリンダから前記第２シリンダへの作動油の流れを禁止するが前記第２シリンダから前記第１シリンダへの作動油の流れを許可する第一状態と、前記第１シリンダから前記第２シリンダへの作動油の流れを許可するが前記第２シリンダから前記第１シリンダへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換可能な流れ方向切換機構と、前記クランク受容開口と前記流れ方向切換機構とに連通する制御用油路とを具備し、前記流れ方向切換機構は、前記コンロッド本体の内部に設けられていると共に前記制御用油路を通って流れる油圧により動作する複数の切換ピンを具備し、該切換ピンは、該切換ピンが作動することによって前記流れ方向切換機構が前記第一状態と前記第二状態とで切り替えられるように構成され、且つその作動方向が前記クランク受容開口の軸線に垂直な平面に対して角度が付けられるように前記コンロッド本体内に配置され、前記流れ方向切換機構は前記制御用油路を通って流れる油圧によって前記第一状態と前記第二状態との間で切り替えられる、可変長コンロッドが提供される。
【００１０】
第２の発明では、第１の発明において、前記切換ピンは、その作動方向が前記クランク受容開口の軸線と平行になるように配置される。
【００１１】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、前記流れ方向切換機構は、前記コンロッド本体の軸線方向において、前記第１シリンダ及び第２シリンダと前記クランク受容開口との間に配置される。
【００１２】
第４の発明では、第１〜第３のいずれか一つの発明において、前記流れ方向切換機構は、二つの切換ピンを具備し、前記制御用油路を介して油圧が供給されたときのこれら二つの切換ピンの作動方向は互いに逆向きである。
【００１３】
第５の発明では、第１〜第４のいずれか一つの発明において、前記流れ方向切換機構は、前記制御用油路を介して油圧が供給されていないときに前記第二状態となって当該可変長コンロッドの有効長さが短くなり、且つ前記制御用油路を介して油圧が供給されているときに前記第一状態となって当該可変長コンロッドの有効長さが長くなるように構成される。
【００１４】
第６の発明では、第１〜第５のいずれか一つの発明において、前記流れ方向切換機構は、二つの切換ピンと一つの逆止弁とを具備し、該逆止弁は一次側から二次側への流れを許可すると共に二次側から一次側への流れを禁止するものであり、前記二つの切換ピンは、当該流れ方向切換機構が前記第一状態にあるときには前記逆止弁の一次側に前記第２シリンダが接続されると共に該逆止弁の二次側に前記第１シリンダが接続され、当該流れ方向切換機構が前記第二状態にあるときには前記逆止弁の一次側に前記第１シリンダが接続されると共に該逆止弁の二次側に前記第２シリンダが接続されるように構成される。
【００１５】
第７の発明では、第６の発明において、前記二つの切換ピンは、前記コンロッド本体の中央軸線に対して両側に設けられると共に、前記逆止弁は前記コンロッド本体の中央軸線上に設けられる。
【００１６】
第８の発明では、第６又は第７の発明において、前記切換ピン及び前記逆止弁は、それぞれ前記コンロッド本体内に形成されたピン収容空間及び逆止弁収容空間内に収容され、これらピン収容空間と逆止弁収容空間とを連通させる空間連通油路は、その延長線上に前記クランク受容開口が位置するように形成される。
【００１７】
第９の発明では、第６〜第８のいずれか一つの発明において、各切換ピンは、前記コンロッド本体内に形成された前記ピン収容空間内に収容され、前記第１シリンダは、二つのピン収容空間のうち一方と連通するピストン連通油路のみと連通し、前記第２シリンダは前記二つのピン収容空間のうち他方と連通するピストン連通油路のみと連通し、これらピストン連通油路はその延長線上に前記クランク受容開口が位置するように形成される。
【００１８】
第１０の発明では、第６〜第９のいずれか一つの発明において、前記逆止弁は前記二つの切換ピンよりも前記クランク受容開口側に配置され、前記逆止弁の一次側には前記制御用油路とは別の作動油補充用の油路が連通される。
【００１９】
第１１の発明では、機械圧縮比を変更可能な可変圧縮比内燃機関であって、第１〜第１０のいずれか１つの発明に係る可変長コンロッドを有し、前記可変長コンロッドの有効長さを変更することにより機械圧縮比が変更される、可変圧縮比内燃機関が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、偏心部材の回動位置の切換を行う切換ピンにコンロッドの運動に伴う慣性力が加わらないようにしつつ、切換ピンの切換のためにコンロッドの他に複雑な機構が必要にならない、可変長コンロッドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、可変圧縮比内燃機関の概略的な側面断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る可変長コンロッドを概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る可変長コンロッドを概略的に示す断面側面図である。
【図４】図４は、コンロッド本体の小径端部近傍の概略的な分解斜視図である。
【図５】図５は、コンロッド本体の小径端部近傍の概略的な分解斜視図である。
【図６】図６は、本発明に係る可変長コンロッドを概略的に示す断面側面図である。
【図７】図７は、流れ方向切換機構が設けられた領域を拡大したコンロッドの断面側面図である。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ及びＩＸ−ＩＸに沿ったコンロッドの断面図である。
【図９】図９は、油圧供給源から切換ピンに油圧が供給されているときの流れ方向切換機構の動作を説明する概略図である。
【図１０】図１０は、油圧供給源から切換ピンに油圧が供給されていないときの流れ方向切換機構の動作を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００２３】
＜可変圧縮比内燃機関＞
図１は、本発明に係る可変圧縮比内燃機関の概略的な側面断面図を示す。
図１を参照すると、１は内燃機関を示している。内燃機関１は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、ピストン５、可変長コンロッド６、燃焼室７、燃焼室７の頂面中央部に配置された点火プラグ８、吸気弁９、吸気カムシャフト１０、吸気ポート１１、排気弁１２、排気カムシャフト１３、排気ポート１４を具備する。
【００２４】
可変長コンロッド６は、その小径端部においてピストンピン２１によりピストン５に連結されると共に、その大径端部においてクランクシャフトのクランクピン２２に連結される。可変長コンロッド６は、後述するように、ピストンピン２１の軸線からクランクピン２２の軸線までの距離、すなわち有効長さを変更することができる。
【００２５】
可変長コンロッド６の有効長さが長くなると、クランクピン２２からピストンピン２１までの長さが長くなるため、図中に実線で示したようにピストン５が上死点にあるときの燃焼室７の容積が小さくなる。一方、可変長コンロッド６の有効長さが変化しても、ピストン５がシリンダ内を往復動するストローク長さは変化しない。したがって、このとき、内燃機関１における機械圧縮比が大きくなる。
【００２６】
一方、可変長コンロッド６の有効長さが短くなると、クランクピン２２からピストンピン２１までの長さが短くなるため、図中に破線で示したようにピストン５が上死点にあるときの燃焼室７内の容積が大きくなる。しかしながら、上述したように、ピストン５のストローク長さは一定である。したがって、このとき、内燃機関１における機械圧縮比が小さくなる。
【００２７】
＜可変長コンロッドの構成＞
図２は、本発明に係る可変長コンロッド６を概略的に示す斜視図であり、図３は、本発明に係る可変長コンロッド６を概略的に示す断面側面図である。図２及び図３に示したように、可変長コンロッド６は、コンロッド本体３１と、コンロッド本体３１に回動可能に取り付けられた偏心部材３２と、コンロッド本体３１に設けられた第１ピストン機構３３及び第２ピストン機構３４と、これら両ピストン機構３３、３４への作動油の流れの切換を行う流れ方向切換機構３５とを具備する。
【００２８】
まず、コンロッド本体３１について説明する。コンロッド本体３１は、その一方の端部にクランクシャフトのクランクピン２２を受容するクランク受容開口４１を有し、他方の端部に後述する偏心部材３２のスリーブを受容するスリーブ受容開口４２を有する。クランク受容開口４１はスリーブ受容開口４２よりも大きいことから、クランク受容開口４１が設けられている側のコンロッド本体３１の端部を大径端部３１ａと称し、スリーブ受容開口４２が設けられている側のコンロッド本体３１の端部を小径端部３１ｂと称する。
【００２９】
なお、本明細書では、クランク受容開口４１の中心軸線（すなわち、クランク受容開口４１に受容されるクランクピン２２の軸線）と、スリーブ受容開口４２の中心軸線（すなわち、スリーブ受容開口４２に受容されるスリーブの軸線）との間で延びる線Ｘ（図３）、すなわちコンロッド本体３１の中央を通る線をコンロッド６の軸線と称す。また、コンロッド６の軸線Ｘに対して垂直であってクランク受容開口４１の中心軸線に垂直な方向におけるコンロッドの長さをコンロッドの幅と称する。加えて、クランク受容開口４１の中心軸線に平行な方向におけるコンロッドの長さをコンロッドの厚さと称する。
【００３０】
図２及び図３からわかるように、コンロッド本体３１の幅は、大径端部３１ａと小径端部３１ｂとの間の中間部分で最も細い。また、大径端部３１ａの幅は小径端部３１ｂの幅よりも広い。一方、コンロッド本体３１の厚さは、ピストン機構３３、３４が設けられている領域を除いてほぼ一定の厚さとされる。
【００３１】
次に、偏心部材３２について説明する。図４及び図５は、コンロッド本体３１の小径端部３１ｂ近傍の概略斜視図である。図４及び図５では、偏心部材３２は、分解された状態で示されている。図２〜図５を参照すると、偏心部材３２は、コンロッド本体３１に形成されたスリーブ受容開口４２内に受容される円筒状のスリーブ３２ａと、スリーブ３２ａからコンロッド本体３１の幅方向において一方の方向に延びる一対の第１アーム３２ｂと、スリーブ３２ａからコンロッド本体３１の幅方向において他方の方向（上記一方の方向とは概して反対方向）に延びる一対の第２アーム３２ｃとを具備する。スリーブ３２ａはスリーブ受容開口４２内で回動可能であるため、偏心部材３２はコンロッド本体３１の小径端部３１ｂにおいてコンロッド本体３１に対して小径端部３１ｂの周方向に回動可能に取り付けられることになる。
【００３２】
また、偏心部材３２のスリーブ３２ａは、ピストンピン２１を受容するためのピストンピン受容開口３２ｄを有する。このピストンピン受容開口３２ｄは円筒状に形成されている。円筒状のピストンピン受容開口３２ｄは、その軸線がスリーブ３２ａの円筒状外形の中央軸線と平行ではあるが、同軸にはならないように形成される。したがって、ピストンピン受容開口３２ｄの中心は、スリーブ３２ａの円筒状外形の中心から偏心している。
【００３３】
このように、本実施形態では、スリーブ３２ａのピストンピン受容開口３２ｄの中心がスリーブ３２ａの円筒状外形の中心から偏心している。このため、偏心部材３２が回転すると、スリーブ受容開口４２内でのピストンピン受容開口３２ｄの位置が変化する。スリーブ受容開口４２内においてピストンピン受容開口３２ｄの位置が大径端部３１ａ側にあるときには、コンロッドの有効長さが短くなる。逆に、スリーブ受容開口４２内においてピストンピン受容開口３２ｄの位置が大径端部３１ａ側とは反対側にあるときには、コンロッドの有効長さが長くなる。したがって本実施形態によれば、偏心部材を回動させることによって、コンロッド６の有効長さが変化する。
【００３４】
次に、図３を参照して、第１ピストン機構３３について説明する。第１ピストン機構３３は、コンロッド本体３１に形成された第１シリンダ３３ａと、第１シリンダ３３ａ内で摺動する第１ピストン３３ｂとを有する。第１シリンダ３３ａは、そのほとんど又はその全てがコンロッド６の軸線Ｘに対して第１アーム３２ｂ側に配置される。また、第１シリンダ３３ａは、小径端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向に突出するように軸線Ｘに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第１シリンダ３３ａは、第１ピストン連通油路５１を介して流れ方向切換機構３５と連通する。
【００３５】
第１ピストン３３ｂは、第１連結部材４５により偏心部材３２の第１アーム３２ｂに連結される。第１ピストン３３ｂは、ピンによって第１連結部材４５に回転可能に連結される。第１アーム３２ｂは、スリーブ３２ａに結合されている側とは反対側の端部において、ピンによって第１連結部材４５に回転可能に連結される。
【００３６】
次に、第２ピストン機構３４について説明する。第２ピストン機構３４は、コンロッド本体３１に形成された第２シリンダ３４ａと、第２シリンダ３４ａ内で摺動する第２ピストン３４ｂとを有する。第２シリンダ３４ａは、そのほとんど又はその全てがコンロッド６の軸線Ｘに対して第２アーム３２ｃ側に配置される。また、第２シリンダ３４ａは、小径端部３１ｂに近づくほどコンロッド本体３１の幅方向に突出するように軸線Ｘに対して或る程度の角度だけ傾斜して配置される。また、第２シリンダ３４ａは、第２ピストン連通油路５２を介して流れ方向切換機構３５と連通する。
【００３７】
第２ピストン３４ｂは、第２連結部材４６により偏心部材３２の第２アーム３２ｃに連結される。第２ピストン３４ｂは、ピンによって第２連結部材４６に回転可能に連結される。第２アーム３２ｃは、スリーブ３２ａに連結されている側とは反対側の端部において、ピンによって第２連結部材４６に回転可能に連結される。
【００３８】
次に、図６を参照して、このように構成された偏心部材３２、第１ピストン機構３３及び第２ピストン機構３４の動作について説明する。図６（Ａ）は、第１ピストン機構３３の第１シリンダ３３ａ内に作動油が供給され且つ第２ピストン機構３４の第２シリンダ３４ａ内には作動油が供給されていない状態を示している。一方、図６（Ｂ）は、第１ピストン機構３３の第１シリンダ３３ａ内には作動油が供給されておらず且つ第２ピストン機構３４の第２シリンダ３４ａ内には作動油が供給されている状態を示している。
【００３９】
ここで、後述するように、流れ方向切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを禁止し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許可する第一状態と、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許可し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換可能である。
【００４０】
流れ方向切換機構３５が第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを禁止し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許可する第一状態にあると、図６（Ａ）に示したように、第１シリンダ３３ａ内には作動油が供給され、第２シリンダ３４ａから作動油が排出されることになる。このため、第１ピストン３３ｂは上昇し、第１ピストン３３ｂに連結された偏心部材３２の第１アーム３２ｂも上昇する。一方、第２ピストン３４ｂは下降し、第２ピストン３４ｂに連結された第２アーム３２ｃも下降する。この結果、図６（Ａ）に示した例では、偏心部材３２が図中の矢印の方向に回動され、その結果、ピストンピン受容開口３２ｄの位置が上昇する。したがって、クランク受容開口４１の中心とピストンピン受容開口３２ｄの中心との間の長さ、すなわちコンロッド６の有効長さが長くなり、図中のＬ１となる。すなわち、第１シリンダ３３ａ内に作動油が供給され、第２シリンダ３４ａから作動油が排出されると、コンロッド６の有効長さが長くなる。
【００４１】
一方、流れ方向切換機構３５が第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許可し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを禁止する第二状態にあると、図６（Ｂ）に示したように、第２シリンダ３４ａ内には作動油が供給され、第１シリンダ３３ａから作動油が排出されることになる。このため、第２ピストン３４ｂは上昇し、第２ピストン３４ｂに連結された偏心部材３２の第２アーム３２ｃも上昇する。一方、第１ピストン３３ｂは下降し、第１ピストン３３ｂに連結された第１アーム３２ｂも下降する。この結果、図６（Ｂ）に示した例では、偏心部材３２が図中の矢印の方向（図６（Ａ）の矢印とは反対方向）に回動され、その結果、ピストンピン受容開口３２ｄの位置が下降する。したがって、クランク受容開口４１の中心とピストンピン受容開口３２ｄの中心との間の長さ、すなわちコンロッド６の有効長さは図中のＬ１よりも短いＬ２となる。すなわち、第２シリンダ３４ａ内に作動油が供給され、第１シリンダ３３ａから作動油が排出されると、コンロッド６の有効長さが短くなる。
【００４２】
本実施形態に係るコンロッド６では、上述したように、流れ方向切換機構３５を第一状態と第二状態との間で切り替えることによって、コンロッド６の有効長さをＬ１とＬ２との間で切り替えることができる。この結果、コンロッド６を用いた内燃機関１では、機械圧縮比を変更することができる。
【００４３】
ここで、流れ方向切換機構３５が第一状態にあるときには、基本的には外部から作動油を供給することなく、第１ピストン３３ｂ及び第２ピストン３４ｂが図６（Ａ）に示した位置まで移動する。これは、内燃機関１のシリンダ内でピストン５が往復動してピストン５に上向きの慣性力が作用したときに第２ピストン３４ｂが押し込まれ、これによって第２シリンダ３４ａ内の作動油が第１シリンダ３３ａに移動するためである。一方、内燃機関１のシリンダ内でピストン５が往復動してピストン５に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室７内で混合気の燃焼が起きてピストン５に下向きの力が作用したときには、第１ピストン３３ｂが押し込まれようとする。しかしながら、流れ方向切換機構３５により第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れが禁止されているため、第１シリンダ３３ａ内の作動油は流出せず、よって第１ピストン３３ｂは押し込まれない。
【００４４】
一方、流れ方向切換機構３５が第二状態にあるときにも、基本的には外部から作動油を供給することなく、第１ピストン３３ｂ及び第２ピストン３４ｂが図６（Ｂ）に示した位置まで移動する。これは、内燃機関１のシリンダ内でピストン５が往復動してピストン５に下向きの慣性力が作用したときや、燃焼室７内で混合気の燃焼が起きてピストン５に下向きの力が作用したときに、第１ピストン３３ｂが押し込まれ、これによって第１シリンダ３３ａ内の作動油が第２シリンダ３４ａに移動するためである。一方、内燃機関１のシリンダ内でピストン５が往復動してピストン５に上向きの慣性力が作用したときには、第２ピストン３４ｂが押し込まれようとする。しかしながら、流れ方向切換機構３５により第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れが禁止されているため、第２シリンダ３４ａ内の作動油は流出せず、よって第２ピストン３４ｂは押し込まれない。
【００４５】
＜流れ方向切換機構の構成＞
次に、図７、図８を参照して、流れ方向切換機構３５の構成について説明する。図７は、流れ方向切換機構３５が設けられた領域を拡大したコンロッドの断面側面図である。図８（Ａ）は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿ったコンロッドの断面図であり、図８（Ｂ）は、図７のＩＸ−ＩＸに沿ったコンロッドの断面図である。上述したように、流れ方向切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを禁止し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許可する第一状態と、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許可し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを禁止する第二状態との間で切換を行う機構である。
【００４６】
流れ方向切換機構３５は、図７に示したように、二つの切換ピン６１、６２と一つの逆止弁６３とを具備する。これら二つの切換ピン６１、６２及び逆止弁６３は、コンロッド本体３１の軸線Ｘ方向において、第１シリンダ３３ａ及び第２シリンダ３４ａとクランク受容開口４１との間に配置される。また、逆止弁６３は、コンロッド本体３１の軸線Ｘ方向において、二つの切換ピン６１、６２よりもクランク受容開口４１側に配置される。
【００４７】
さらに、二つの切換ピン６１、６２は、コンロッド本体３１の軸線Ｘに対して両側に設けられると共に逆止弁６３は、軸線Ｘ上に設けられる。これにより、コンロッド本体３１内に切換ピン６１、６２や逆止弁６３を設けることによってコンロッド本体３１の左右の重量バランスが低下することを抑制することができる。
【００４８】
二つの切換ピン６１、６２は、それぞれ円筒状のピン収容空間６４、６５内に収容される。本実施形態では、ピン収容空間６４、６５は、その軸線がクランク受容開口４１の中心軸線と平行に延びるように形成される。切換ピン６１、６２は、ピン収容空間６４、６５内でピン収容空間６４が延びる方向に摺動可能である。すなわち、切換ピン６１、６２は、その作動方向がクランク受容開口４１の中心軸線に平行になるようにコンロッド本体３１内に配置されている。
【００４９】
また、二つのピン収容空間６４、６５のうち第１切換ピン６１を収容する第１ピン収容空間６４は、図８（Ａ）に示したように、コンロッド本体３１の一方の側面に対して開いていると共にコンロッド本体３１の他方の側面に対して閉じているピン収容穴として形成される。加えて、二つのピン収容空間６４、６５のうち第２切換ピン６２を収容する第２ピン収容空間６５は、図８（Ａ）に示したように、コンロッド本体３１の上記他方の側面に対して開いていると共に上記一方の側面に対して閉じているピン収容穴として形成される。
【００５０】
第１切換ピン６１は、その周方向に延びる二つの円周溝６１ａ、６１ｂを有する。これら円周溝６１ａ、６１ｂは、第１切換ピン６１内に形成された連通路６１ｃによって互いに連通せしめられる。また、第１ピン収容空間６４内には第１付勢バネ６７が収容されており、この第１付勢バネ６７によって第１切換ピン６１はクランク受容開口４１の中心軸線と平行な方向に付勢されている。特に、図８（Ａ）に示した例では、第１切換ピン６１は、第１ピン収容空間６４の閉じた端部に向かって付勢されている。
【００５１】
同様に、第２切換ピン６２も、その周方向に延びる二つの円周溝６２ａ、６２ｂを有する。これら円周溝６２ａ、６２ｂは、第２切換ピン６２内に形成された連通路６２ｃによって互いに連通せしめられる。また、第２ピン収容空間６５内には第２付勢バネ６８が収容されており、この第２付勢バネ６８によって第２切換ピン６２はクランク受容開口４１の中心軸線と平行な方向に付勢されている。特に、図８（Ａ）に示した例では、第２切換ピン６２は、第２ピン収容空間６５の閉じた端部に向かって付勢されている。この結果、第２切換ピン６２は、第１切換ピン６１とは逆向きに付勢されている。
【００５２】
加えて、第１切換ピン６１と第２切換ピン６２とは、クランク受容開口４１の中心軸線と平行な方向において互いに逆向きに配置されている。加えて、第２切換ピン６２は、第１切換ピン６１とは逆向きに付勢されている。このため、本実施形態では、これら第１切換ピン及び第２切換ピン６２に油圧が供給されたときのこれら第１切換ピン６１と第２切換ピン６２との作動方向は互いに逆向きとなる。
【００５３】
逆止弁６３は、円筒状の逆止弁収容空間６６内に収容される。本実施形態では、逆止弁収容空間６６も、クランク受容開口４１の中心軸線と平行に延びるように形成される。逆止弁６３は、逆止弁収容空間６６内で逆止弁収容空間６６が延びる方向に運動可能である。したがって、逆止弁６３は、その作動方向がクランク受容開口４１の中心軸線に平行になるようにコンロッド本体３１内に配置されている。また、逆止弁収容空間６６は、コンロッド本体３１の一方の側面に対して開いていると共にコンロッド本体３１の他方の側面に対して閉じている逆止弁収容穴として形成される。
【００５４】
逆止弁６３は一次側（図８（Ｂ）において上側）から二次側（図８（Ｂ）において下側）への流れを許可すると共に、二次側から一次側への流れを禁止するように構成される。
【００５５】
第１切換ピン６１を収容する第１ピン収容空間６４は、第１ピストン連通油路５１を介して第１シリンダ３３ａに連通せしめられる。図８（Ａ）に示したように、第１ピストン連通油路５１は、コンロッド本体３１の厚さ方向中央付近において、第１ピン収容空間６４に連通せしめられる。また、第２切換ピン６２を収容する第２ピン収容空間６５は第２ピストン連通油路５２を介して第２シリンダ３４ａと連通せしめられる。図８（Ａ）に示したように、第２ピストン連通油路５２も、コンロッド本体３１の厚さ方向中央付近において、第２ピン収容空間６５に連通せしめられる。
【００５６】
なお、第１ピストン連通油路５１及び第２ピストン連通油路５２は、クランク受容開口４１からドリル等によって切削加工を行うことによって形成される。したがって、第１ピストン連通油路５１及び第２ピストン連通油路５２のクランク受容開口４１側には、これらピストン連通油路５１、５２と同軸の第１延長油路５１ａ及び第２延長油路５２ａが形成される。換言すると、第１ピストン連通油路５１及び第２ピストン連通油路５２は、その延長線上にクランク受容開口４１が位置するように形成される。これら第１延長油路５１ａ及び第２延長油路５２ａは、例えば、クランク受容開口４１内に設けられるベアリングメタル７１によって閉じられる。
【００５７】
第１切換ピン６１を収容する第１ピン収容空間６４は、二つの空間連通油路５３、５４を介して逆止弁収容空間６６に連通せしめられる。このうち一方の第１空間連通油路５３は、図８（Ａ）に示したように、コンロッド本体３１の厚さ方向において中央よりも一方の側面側（図８（Ｂ）において下側）において、第１ピン収容空間６４及び逆止弁収容空間６６の二次側に連通せしめられる。他方の第２空間連通油路５４は、コンロッド本体３１の厚さ方向において中央よりも他方の側面側（図８（Ｂ）において上側）において、第１ピン収容空間６４及び逆止弁収容空間６６の一次側に連通せしめられる。また、第１空間連通油路５３及び第２空間連通油路５４は、第１空間連通油路５３と第１ピストン連通油路５１との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔及び第２空間連通油路５４と第１ピストン連通油路５１との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔が、円周溝６１ａ、６１ｂ間のコンロッド本体厚さ方向の間隔と等しくなるように配置される。
【００５８】
また、第２切換ピン６２を収容する第２ピン収容空間６５は、二つの空間連通油路５５、５６を介して逆止弁収容空間６６に連通せしめられる。このうち一方の第３空間連通油路５５は、図８（Ａ）に示したように、コンロッド本体３１の厚さ方向において中央よりも一方の側面側（図８（Ｂ）において下側）において、第１ピン収容空間６４及び逆止弁収容空間６６の二次側に連通せしめられる。他方の第４空間連通油路５６は、コンロッド本体３１の厚さ方向において中央よりも他方の側面側（図８（Ｂ）において上側）において、第１ピン収容空間６４及び逆止弁収容空間６６の一次側に連通せしめられる。また、第３空間連通油路５５及び第４空間連通油路５６は、第３空間連通油路５５と第２ピストン連通油路５２との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔及び第４空間連通油路５６と第２ピストン連通油路５２との間のコンロッド本体厚さ方向の間隔が、円周溝６２ａ、６２ｂ間のコンロッド本体厚さ方向の間隔と等しくなるように配置される。
【００５９】
これら空間連通油路５３〜５６は、クランク受容開口４１からドリル等によって切削加工を行うことによって形成される。したがって、これら空間連通油路５３〜５６のクランク受容開口４１側には、これら空間連通油路５３〜５６と同軸の延長油路５３ａ〜５６ａが形成される。換言すると、空間連通油路５３〜５６は、それぞれ、その延長線上にクランク受容開口４１が位置するように形成される。これら延長油路５３ａ〜５６ａは、例えば、ベアリングメタル７１によって閉じられる。
【００６０】
上述したように、延長油路５１ａ〜５６ａは、いずれもベアリングメタル７１によって閉じられる。このため、ベアリングメタル７１を用いてコンロッド６をクランクピン２２に組み付けるだけで、これら延長油路５１ａ〜５６ａを閉じるための加工を別途することなくこれら延長油路５１ａ〜５６ａを閉じることができる。
【００６１】
また、コンロッド本体３１内には、第１切換ピン６１に油圧を供給するための第１制御用油路５７と、第２切換ピン６２に油圧を供給するための第２制御用油路５８とが形成される。第１制御用油路５７は、第１付勢バネ６７が設けられた端部とは反対側の端部において第１ピン収容空間６４に連通せしめられる。第２制御用油路５８は、第２付勢バネ６８が設けられた端部とは反対側の端部において第２ピン収容空間６５に連通せしめられる。これら制御用油路５７、５８は、クランク受容開口４１に連通するように形成されると共に、クランクピン２２内に形成された油路（図示せず）を介して外部の油圧供給源に連通される。
【００６２】
したがって、外部の油圧供給源から油圧が供給されていないときには、第１切換ピン６１及び第２切換ピン６２はそれぞれ第１付勢バネ６７及び第２付勢バネ６８に付勢されて、図８（Ａ）に示したように、ピン収容空間６４、６５内の閉じられた端部側に位置することになる。一方、外部の油圧供給源から油圧が供給されているときには、第１切換ピン６１及び第２切換ピン６２はそれぞれ第１付勢バネ６７及び第２付勢バネ６８による付勢に抗して移動せしめられ、それぞれピン収容空間６４、６５内の開かれた端部側に位置することになる。
【００６３】
さらに、コンロッド本体３１内には、逆止弁６３が収容された逆止弁収容空間６６のうち逆止弁６３の一次側に作動油を補充するための補充用油路５９が形成される。補充用油路５９の一方の端部は、逆止弁６３の一次側において逆止弁収容空間６６に連通せしめられる。補充用油路５９の他方の端部は、クランク受容開口４１に連通せしめられる。また、ベアリングメタル７１には、補充用油路５９に合わせて貫通穴７１ａが形成されている。補充用油路５９は、この貫通穴７１ａ及びクランクピン２２内に形成された油路（図示せず）を介して外部の作動油供給源に連通される。したがって、補充用油路５９により、逆止弁６３の一次側は、常時又はクランクシャフトの回転に合わせて定期的に作動油供給源に連通している。なお、本実施形態では、作動油供給源は、コンロッド６等に潤滑油を供給する潤滑油供給源とされる。
【００６４】
＜流れ方向切換機構の動作＞
次に、図９及び図１０を参照して、流れ方向切換機構３５の動作について説明する。図９は、油圧供給源７５から切換ピン６１、６２に油圧が供給されているときの流れ方向切換機構３５の動作を説明する概略図である。また、図１０は、油圧供給源７５から切換ピン６１、６２に油圧が供給されていないときの流れ方向切換機構３５の動作を説明する概略図である。なお、図９及び図１０では、第１切換ピン６１及び第２切換ピン６２に油圧を供給する油圧供給源７５は別々に描かれているが、本実施形態では同一の油圧供給源から油圧が供給される。
【００６５】
図９に示したように、油圧供給源７５から油圧が供給されているときには、切換ピン６１、６２は、それぞれ、付勢バネ６７、６８による付勢に抗して移動した第一位置に位置する。この結果、第１切換ピン６１の連通路６１ｃにより第１ピストン連通油路５１と第１空間連通油路５３とが連通せしめられ、第２切換ピン６２の連通路６２ｃにより第２ピストン連通油路５２と第４空間連通油路５６とが連通せしめられる。したがって、第１シリンダ３３ａが逆止弁６３の二次側に接続され、第２シリンダ３４ａが逆止弁６３の一次側に接続される。
【００６６】
ここで、逆止弁６３は、第２空間連通油路５４及び第４空間連通油路５６が連通する一次側から第１空間連通油路５３及び第３空間連通油路５５が連通する二次側への作動油の流れは許可するが、その逆の流れは禁止するように構成される。したがって、図９に示した状態では、第４空間連通油路５６から第１空間連通油路５３へは作動油が流れるが、その逆には作動油が流れない。
【００６７】
この結果、図９に示した状態では、第２シリンダ３４ａ内の作動油は、第２ピストン連通油路５２、第４空間連通油路５６、第１空間連通油路５３、第１ピストン連通油路５１の順に油路を通って第１シリンダ３３ａに供給されることができる。しかしながら、第１シリンダ３３ａ内の作動油は、第２シリンダ３４ａに供給されることができない。したがって、油圧供給源７５から油圧が供給されているときには、流れ方向切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを禁止し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを許可する第一状態にあるといえる。この結果、上述したように、第１ピストン３３ｂが上昇し、第２ピストン３４ｂが下降するため、コンロッド６の有効長さが図６（Ａ）にＬ１で示したように長くなる。
【００６８】
一方、図１０に示したように、油圧供給源７５から油圧が供給されていないときには、切換ピン６１、６２は、それぞれ、付勢バネ６７、６８によって付勢された第二位置に位置する。この結果、第１切換ピン６１の連通路６１ｃにより、第１ピストン機構３３に連通する第１ピストン連通油路５１と第２空間連通油路５４とが連通せしめられる。加えて、第２切換ピン６２の連通路６２ｃにより、第２ピストン機構３４に連通する第２ピストン連通油路５２と第３空間連通油路５５とが連通せしめられる。したがって、第１シリンダ３３ａが逆止弁６３の一次側に接続され、第２シリンダ３４ａが逆止弁６３の二次側に接続される。
【００６９】
上述した逆止弁６３の作用により、図１０に示した状態では、第１シリンダ３３ａ内の作動油は、第１ピストン連通油路５１、第２空間連通油路５４、第３空間連通油路５５、第２ピストン連通油路５２の順に油路を通って第２シリンダ３４ａに供給されることができる。しかしながら、第２シリンダ３４ａ内の作動油は、第１シリンダ３３ａに供給されることができない。したがって、油圧供給源７５から油圧が供給されていないときには、流れ方向切換機構３５は、第１シリンダ３３ａから第２シリンダ３４ａへの作動油の流れを許可し且つ第２シリンダ３４ａから第１シリンダ３３ａへの作動油の流れを禁止する第二状態にあるといえる。この結果、上述したように、第２ピストン３４ｂが上昇し、第１ピストン３３ｂが下降するため、コンロッド６の有効長さが図６（Ａ）にＬ２で示したように短くなる。
【００７０】
また、本実施形態では、上述したように、作動油は第１ピストン機構３３の第１シリンダ３３ａと第２ピストン機構３４の第２シリンダ３４ａとの間を行き来する。このため、基本的には、第１ピストン機構３３、第２ピストン機構３４及び流れ方向切換機構３５の外部から作動油を供給する必要はない。しかしながら、作動油は、これら機構３３、３４、３５に設けられたシール等から外部に漏れる可能性があり、このように作動油の漏れが生じた場合には外部から補充することが必要になる。
【００７１】
本実施形態では、逆止弁６３の一次側に補充用油路５９が連通しており、これにより逆止弁６３の一次側は常時又は定期的に作動油供給源７６に連通する。したがって、作動油が機構３３、３４、３５等から漏れた場合であっても、作動油を補充することができる。
【００７２】
＜本実施形態における効果＞
ところで、コンロッド６は、クランクシャフトの回転に伴って、クランク受容開口４１の中心軸線に対して垂直な方向に運動する。このため、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３には、クランク受容開口４１の中心軸線に対して垂直な方向に慣性力が作用する。一方、コンロッド６は、クランクシャフトが回転しても、クランク受容開口４１の中心軸線と平行な方向には運動しない。このため、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３には、クランク受容開口４１の中心軸線に平行な方向には慣性力は作用しない。
【００７３】
これに対して、上記実施形態では、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３の作動方向は、クランク受容開口４１の中心軸線と平行とされている。このため、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３はその作動方向において慣性力を受けることがなく、よって慣性力に伴う切換ピン６１、６２や逆止弁６３の誤作動を抑制することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態では、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３の作動方向は、クランク受容開口４１の中心軸線と平行とされている。しかしながら、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３の作動方向は、クランク受容開口４１の中心軸線に垂直な平面に対して角度が付けられた方向であれば、クランク受容開口４１の中心軸線に垂直な方向である場合に比べて、慣性力の影響を小さくすることができる。したがって、本実施形態では、切換ピン６１、６２及び逆止弁６３の作動方向は、クランク受容開口４１の中心軸線に垂直な平面に対して角度が付けられた方向であれば、クランク受容開口４１の中心軸線に垂直な方向でなくてもよい。したがって、ピン収容空間６４、６５及び逆止弁収容空間６６はクランク受容開口４１の中心軸線に垂直な平面に対して角度が付けられた方向に延びるように形成されていればよい。同様に、付勢バネ６７、６８の付勢方向は、クランク受容開口４１の中心軸線に垂直な平面に対して角度が付けられた方向であればよい。
【００７５】
また、本実施形態では、ピストン機構３３、３４間の作動油の流れの切換は、流れ方向切換機構３５の切換ピン６１、６２によって行われる。切換ピン６１、６２は、コンロッド本体３１内に形成されたピン収容空間６４、６５内に収容されると共に、油圧によって駆動される。このため、切換ピン６１、６２をコンロッド本体３１の側面から外側に突出させる必要がなくなると共に、切換ピン６１、６２を作動させるためにコンロッド６の外部に他の切換機構を設ける必要がなくなる。このため、流れ方向切換機構３５を簡単でコンパクトな機構にすることができる。
【００７６】
加えて、本実施形態の流れ方向切換機構３５は、第２ピストン機構３４の第２シリンダ３４ａから流出した作動油が、第１ピストン機構３３の第１シリンダ３３ａに流入するように、及び第１シリンダ３３ａから流出した作動油が第２シリンダ３４ａに流入するように構成されている。このため、本実施形態では、作動油を外部から供給する必要がない。ここで作動油を外部から供給する場合、それに伴って気泡が混入してしまう場合がある。このように、シリンダ３３ａ、３４ａ間の油路に気泡が混入すると、意図せずにコンロッド６の有効長さが変化してしまう場合がある。これに対して、本実施形態では、基本的に作動油を外部から供給する必要がないため、シリンダ３３ａ、３４ａ間の油路に気泡が混入してしまうのを抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、流れ方向切換機構３５は、二つの切換ピン６１、６２及び一つの逆止弁６３が設けられている。流れ方向切換機構３５をこのような構成とした結果、切換ピン６１、６２を収容するピン収容空間６４、６５と、逆止弁６３を収容する逆止弁収容空間６６と、第１シリンダ３３ａ及び第２シリンダ３４ａとを連通させる油路を容易に製造することができるようになる。
【００７８】
さらに、本実施形態によれば、流れ方向切換機構３５は、油圧供給源７５から切換ピン６１、６２に油圧が供給されているときに第一状態となってコンロッド６の有効長さが長くなり、油圧供給源７５から切換ピン６１、６２に油圧が供給されていないときに第二状態となってコンロッド６の有効長さが短くなるように構成される。これにより、例えば、油圧供給源７５における故障等によって油圧の供給を行うことができなくなったときに、コンロッド６の有効長さを短くしたままにすることができ、よって機械圧縮比を低く維持することができるようになる。機械圧縮比を高く維持すると、内燃機関による出力が制限されてしまうことから、本実施形態によれば、油圧供給源７５の故障時等に内燃機関による出力が制限されてしまうのを抑制することができる。
【００７９】
また、二つの切換ピン６１、６２及び逆止弁６３は、コンロッド本体３１の軸線Ｘ方向において、第１シリンダ３３ａ及び第２シリンダ３４ａとクランク受容開口４１との間に配置される。これにより、クランク受容開口４１と切換ピン６１、６２及び逆止弁６３との間の距離を短くすることができ、これらの間で延びる油路等の長さを短くすることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    内燃機関
６    コンロッド
２１    ピストンピン
２２    クランクピン
３１    コンロッド本体
３２    偏心部材
３３    第１ピストン機構
３４    第２ピストン機構
３５    流れ方向切換機構
５１    第１ピストン連通油路
５２    第２ピストン連通油路
５３    第１空間連通油路
５４    第２空間連通油路
５５    第３空間連通油路
５６    第４空間連通油路
５７    第１制御用油路
５８    第２制御用油路
５９    補充用油路
６１    第１切換ピン
６２    第２切換ピン
６３    逆止弁
【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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