(57)【要約】【課題】オイル漏れ防止用のシール構造を用いることなく、長さ方向の伸縮を安定して行うことができ、内燃機関の圧縮比を安定して適切に設定することができる内燃機関のコンロッドを提供する。【解決手段】ピストン３とクランクシャフト２を連結するとともに長さ方向に伸縮可能な内燃機関のコンロッド１であって、一端部がクランクシャフト２に連結され、他端部側に、ピストン３側に開口するシリンダ部２１を有する大端部側ロッド４と、一端部がピストン３に連結され、他端部側に、シリンダ部２１に挿入されかつシリンダ部２１の長さ方向に摺動自在のピストン部２２を有する小端部側ロッド５と、シリンダ部２１内に、その底面２１ａとピストン部２２の先端面２２ａとの間に挟持された状態で配置され、オイルの供給及び排出に伴い、シリンダ部２１の長さ方向に沿って伸縮可能に構成された油圧容器２３と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンとクランクシャフトを連結するとともに長さ方向に伸縮可能な内燃機関のコンロッドであって、
一端部が前記クランクシャフトに連結され、他端部側に、前記ピストン側に開口するシリンダ部を有する大端部側ロッドと、
一端部が前記ピストンに連結され、他端部側に、前記シリンダ部に挿入されかつ当該シリンダ部の長さ方向に摺動自在のピストン部を有する小端部側ロッドと、
前記シリンダ部内に、その底面と前記ピストン部の先端面との間に挟持された状態で配置され、オイルの供給及び排出に伴い、前記シリンダ部の長さ方向に沿って伸縮可能に構成された油圧容器と、
を備えていることを特徴とする内燃機関のコンロッド。
【請求項２】
前記油圧容器は、前記シリンダ部の長さ方向に沿って延び、両端面が閉鎖された金属製の筒状容器で構成されており、
当該油圧容器の側壁は、各々が互いに上下対称の２つの三角形状を有するダイヤ型の複数のパターンが互いに隣接した状態で配置され、互いに隣接する前記パターンの境界部分が外方に対して凸状に屈曲されるとともに、前記パターンの上下の三角形状の境界部分が外方に対して凹状に屈曲されたダイヤカット構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のコンロッド。
【請求項３】
前記大端部側ロッドは、前記クランクシャフト側から前記油圧容器に前記オイルを供給するためのオイル供給路、及び当該油圧容器から前記オイルを外部に排出するためのオイル排出路を有しており、
前記オイル供給路には、前記油圧容器へのオイルの流入を許容しかつ当該油圧容器からのオイルの流出を阻止するチェックバルブが設けられ、
前記オイル排出路には、前記油圧容器へのオイルの供給時に当該オイル排出路を閉鎖し、前記油圧容器へのオイルの供給の停止時に当該オイル排出路を開放するリリーフバルブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のコンロッド。
【請求項４】
前記コンロッドは、オイル供給手段によって、前記オイル供給路を介して前記油圧容器にオイルが供給されるように構成されており、
前記コンロッドを伸長させる際に、前記オイル供給手段は、前記コンロッドに連結されたピストンが前記内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程又は排気行程のときに、前記油圧容器へのオイルの供給を実行することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のコンロッド。
【請求項５】
前記コンロッドを収縮させる際に、前記オイル供給手段は、前記コンロッドに連結されたピストンが前記内燃機関の燃焼サイクルにおける燃焼行程のときに、前記油圧容器へのオイルの供給を停止することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のコンロッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のコンロッドに関し、特に長さ方向に伸縮可能に構成されることによって、内燃機関の圧縮比を変更することが可能な内燃機関のコンロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコンロッドとして、特許文献１に開示されたものが知られている。このコンロッドは、上端部がピストンに連結される上部ロッドと、下端部がクランクシャフトに連結される下部ロッドとを備えており、上部ロッドが、下部ロッドに挿入された状態で、コンロッドの長さ方向に摺動可能に構成されている。より具体的には、下部ロッドは、その長さ方向に伸び、上方に開口するシリンダ部を有する一方、上部ロッドは、その長さ方向の下半部を構成するピストン部を有しており、このピストン部が下部ロッドのシリンダ部に摺動可能に挿入されている。そして、このコンロッドには、下部ロッドのシリンダ部内の底面と、上部ロッドのピストン部の先端面との間に、内燃機関の内部を循環するオイルを高圧で供給したり、排出したりすることが可能な高圧室が画成されている。
【０００３】
上述した下部ロッドの内部には、高圧室に連通する第１オイルダクト及び第２オイルダクトが形成され、これらのオイルダクトを開閉する制御弁が設けられている。また、第２オイルダクトには、高圧室へのオイルの流入を許容しかつ高圧室からのオイルの流出を阻止する逆止弁が設けられている。これらの第１及び第２オイルダクト介して、高圧室にオイルが高圧で供給されることにより、上部ロッドが押し上げられ、コンロッドが伸長する。一方、第１オイルダクトを介して、高圧室からオイルが排出されることにより、上部ロッドが押し下げられ、コンロッドが収縮する。以上のように、コンロッドが伸長したときには、内燃機関のシリンダ容積に対する燃焼室の体積が小さくなることにより、内燃機関の圧縮比が高くなる一方、コンロッドが収縮したときには、内燃機関の圧縮比が低くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５０３０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のコンロッドでは、その内部の高圧室、すなわち、下部ロッドのシリンダ部内の底面と上部ロッドのピストン部の先端面との間に画成されるスペースに、オイルが直接供給される。そのオイルは、内燃機関の内部を循環するものであるため、温度変化が大きく、またエアやゴミなどが混入することがある。このため、高圧室に供給されるオイルの量や圧力が不安定になり、それにより、高圧室内の油圧で駆動される上部ロッドの伸縮量も不安定になることがある。この場合には、内燃機関の圧縮比を適切に設定できなくなってしまう。また、上記のコンロッドでは、高圧室に供給されたオイルの漏れを防止するためのシール構造が必要になり、その分、コンロッドの製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、オイル漏れ防止用のシール構造を用いることなく、長さ方向の伸縮を安定して行うことができ、それにより、内燃機関の圧縮比を安定して適切に設定することができる内燃機関のコンロッド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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ピストン３とクランクシャフト２を連結するとともに長さ方向に伸縮可能な内燃機関のコンロッド１であって、一端部がクランクシャフト２に連結され、他端部側に、ピストン３側に開口するシリンダ部２１を有する大端部側ロッド４と、一端部がピストン３に連結され、他端部側に、シリンダ部２１に挿入されかつシリンダ部２１の長さ方向に摺動自在のピストン部２２を有する小端部側ロッド５と、シリンダ部２１内に、その底面２１ａとピストン部２２の先端面２２ａとの間に挟持された状態で配置され、オイルの供給及び排出に伴い、シリンダ部２１の長さ方向に沿って伸縮可能に構成された油圧容器２３と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、クランクシャフトに連結された大端部側ロッドのシリンダ部に、ピストンに連結された小端部側ロッドのピストン部が挿入されている。また、大端部側ロッドのシリンダ部内には、その底面と、小端部側ロッドのピストン部の先端面との間に挟持された状態で、油圧容器が配置されている。この油圧容器は、その内部へのオイルの供給、及び外部へのオイルの排出に伴い、上記シリンダ部の長さ方向に沿って伸縮可能に構成されている。
【０００９】
したがって、油圧容器にオイルが供給されることによって、油圧容器がシリンダ部の長さ方向に沿って伸長すると、その分、大端部側ロッドのシリンダ部内の底面と、小端部側ロッドのピストン部の先端面との間の距離が押し広げられ、それにより、コンロッドがその長さ方向に伸長する。このように、コンロッドが伸長したときには、内燃機関のシリンダ容積に対する燃焼室の体積が小さくなり、それにより、内燃機関の圧縮比を高くすることができる。一方、油圧容器からオイルが排出されることによって、油圧容器がシリンダ部の長さ方向に沿って収縮すると、その分、小端部側ロッドのピストン部が大端部側ロッドのシリンダ部内に入り込むことが可能になる。そして、コンロッドは、油圧容器の収縮とともに長さ方向に収縮する。このように、コンロッドが収縮したときには、前述した圧縮比が高くなる場合とは逆に、内燃機関のシリンダ容積に対する燃焼室の体積が大きくなり、それにより、内燃機関の圧縮比を低くすることができる。
【００１０】
また、本発明では、大端部側ロッドのシリンダ部内に配置された油圧容器にオイルを供給したり、その油圧容器からオイルを排出したりすることによってコンロッドを伸縮させるので、前述した高圧室にオイルを直接供給する従来と異なり、オイルの温度変化による影響、及びエアやゴミなどの混入による影響を受けることなく、しかも、オイル漏れ防止用のシール構造を用いることなく、油圧容器を伸縮させることができる。これにより、コンロッドを、その長さ方向に安定して伸縮させることができ、それにより、内燃機関の圧縮比を安定して適切に設定することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関のコンロッドにおいて、油圧容器２３は、シリンダ部２１の長さ方向に沿って延び、両端面が閉鎖された金属製の筒状容器で構成されており、油圧容器２３の側壁２６は、各々が互いに上下対称の２つの三角形状を有するダイヤ型の複数のパターンＰが互いに隣接した状態で配置され、互いに隣接するパターンＰの境界部分が外方に対して凸状に屈曲されるとともに、パターンＰの上下の三角形状の境界部分が外方に対して凹状に屈曲されたダイヤカット構造を有していることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、油圧容器が、シリンダ部の長さ方向に沿って延び、両端面を閉鎖した金属製の筒状容器で構成されている。また、この油圧容器の側壁は、ダイヤ型（ひし形状）の複数のパターンを互いに隣接した状態で配置したダイヤカット構造を有している。このダイヤカット構造では、ダイヤ型の各パターンが、互いに上下対称の２つの三角形状を有していて、互いに隣接するパターンの境界部分が外方に対して凸状に屈曲されるとともに、各パターンの上下の三角形状の境界部分が外方に対して凹状に屈曲されている。
【００１３】
上記のダイヤカット構造の側壁を有する油圧容器では、その内部にオイルが供給され、内圧が上昇すると、各パターンの上下の三角形状の境界部分が外方に押圧されるとともに、各パターンの上下の頂部間の距離が伸びる。その結果、油圧容器は、その長さ方向に伸長する。一方、上記のような状態の油圧容器からオイルが排出され、内圧が低下すると、各パターンが元に戻り、その結果、油圧容器は、その長さ方向に収縮する。
【００１４】
上記のように、側壁がダイヤカット構造によって立体的に構成された油圧容器では、同一の材質及び厚さで、ダイヤカット構造を有していない平らな側壁を有する容器に比べて、上下方向の強度が増大する。このため、コンロッドが収縮する際に、大端部側ロッドのシリンダ部に挿入された小端部側ロッドのピストン部が、シリンダ部内にさらに入り込むことで、油圧容器を押圧しても、それによって収縮した油圧容器を、その長さ方向に所定寸法を有するように保持することができる。これにより、コンロッドが収縮した際に、そのコンロッドを所定長さに保持することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のコンロッドにおいて、大端部側ロッド４は、クランクシャフト２側から油圧容器２３にオイルを供給するためのオイル供給路３１、及び油圧容器２３からオイルを外部に排出するためのオイル排出路３２を有しており、オイル供給路３１には、油圧容器２３へのオイルの流入を許容しかつ油圧容器２３からのオイルの流出を阻止するチェックバルブ４１が設けられ、オイル排出路３２には、油圧容器２３へのオイルの供給時にオイル排出路３２を閉鎖し、油圧容器２３へのオイルの供給の停止時にオイル排出路３２を開放するリリーフバルブ５１が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、オイル供給路には、油圧容器へのオイルの流入を許容しかつ油圧容器からのオイルの流出を阻止するチェックバルブが設けられている。一方、オイル排出路には、油圧容器へのオイルの供給時にオイル排出路を閉鎖し、油圧容器へのオイルの供給の停止時にオイル排出路を開放するリリーフバルブが設けられている。これにより、油圧容器にオイルを供給する場合、油圧容器内のオイルがオイル排出路を介して流出することなく、オイル供給路を介して、オイルを油圧容器に安定して供給することができる。また、油圧容器からオイルを排出する場合、オイルがオイル供給路を逆流することなく、オイル排出路を介して、オイルを抽出容器から容易に排出することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関のコンロッドにおいて、コンロッド１は、オイル供給手段によって、オイル供給路３１を介して油圧容器２３にオイルが供給されるように構成されており、コンロッド１を伸長させる際に、オイル供給手段は、コンロッド１に連結されたピストン３が内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程又は排気行程のときに、油圧容器２３へのオイルの供給を実行することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、オイル供給手段により、オイル供給路を介して、油圧容器にオイルが供給される。また、コンロッドを伸長させる際には、コンロッドに連結されピストンが内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程又は排気行程のときに、オイル供給手段によって、油圧容器へのオイルの供給を実行する。圧縮行程又は排気行程のときには、ピストンが連結された小端部側ロッドは、その慣性力によって、コンロッドが伸長する方向に摺動しやすいので、この場合に、油圧容器へのオイルの供給を実行することにより、比較的低い供給圧であっても、油圧容器に供給されたオイルによって、油圧容器を伸長させることで、小端部側ロッドを押し上げ、コンロッドを容易に伸長させることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の内燃機関のコンロッドにおいて、コンロッド１を収縮させる際に、オイル供給手段は、コンロッド１に連結されたピストン３が内燃機関の燃焼サイクルにおける燃焼行程のときに、油圧容器２３へのオイルの供給を停止することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、コンロッドを収縮させる際には、コンロッドに連結されたピストンが内燃機関の燃焼サイクルにおける燃焼行程（爆発行程）のときに、オイル供給手段による油圧容器へのオイルの供給を停止する。燃焼行程のときには、燃焼室とピストンの間における燃焼によって生じる爆発力により、ピストンが押し下げられるのに伴って、小端部側ロッドが、そのピストン部で油圧容器を押し潰すように押し下げられる。これにより、油圧容器内のオイルを迅速に排出しながら、コンロッドを容易に収縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態によるコンロッドを示す断面図である。
【図２】図１のコンロッドにおいて、油圧容器を中心としてその周囲を拡大して示す断面図である。
【図３】油圧容器を説明するための図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、収縮した状態の油圧容器の外観図及び縦断面図であり、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、伸長した状態の油圧容器の外観図及び縦断面図である。
【図４】油圧容器の側壁の一部を拡大して示し、ダイヤカット構造を説明するための図である。
【図５】油圧容器を中心としてその周囲を拡大して示す断面図であり、（ａ）は油圧容器へのオイルの供給を停止している状態、（ｂ）は油圧容器へのオイルの供給を実行している状態を示している。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図５の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ対応するコンロッドの小端部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による内燃機関のコンロッドを示しており、図２は、そのコンロッドの一部を拡大して示している。両図に示すように、このコンロッド１は、内燃機関（図示せず）のクランクシャフト２と、内燃機関の気筒内で摺動するピストン３とを連結し、ピストン３の直線運動を、クランクシャフト２の回転運動に変換するものである。
【００２３】
また、コンロッド１は、内燃機関を循環するエンジンオイル（以下単に「オイル」という）による油圧を用いて、その長さ方向（図１の上下方向）に伸縮可能に構成されている。より具体的には、コンロッド１は、下端部がクランクシャフト２に連結された大端部側ロッド４と、上端部がピストン３に連結されるとともに、下半部が大端部側ロッド４に挿入され、コンロッド１の長さ方向に沿って摺動可能な小端部側ロッド５とを備えている。
【００２４】
大端部側ロッド４は、クランクシャフト２のクランクピン２ａに連結される大端部１１と、この大端部１１から上方に所定長さ延びるロッド部１２とを有している。大端部１１は、下方に開放する半円状の凹部１３ａを有する上側半部１３と、上方に開放する半円状の凹部１４ａを有するコンロッドキャップ１４とを備えており、両凹部１３ａ、１４ａ間にクランクピン２ａを挟んだ状態で、コンロッドキャップ１４が２つのコンロッドボルト１５、１５で上側半部１３にねじ止めされることによって、クランクシャフト２に連結されている。
【００２５】
また、大端部側ロッド４のロッド部１２は、ピストン３側に開口し、所定長さを有するシリンダ部２１を有している。この大端部側ロッド４のシリンダ部２１には、小端部側ロッド５の下半部を構成するピストン部２２が、シリンダ部２１の長さ方向に沿って摺動自在に挿入されている。そして、シリンダ部２１の底面２１ａと、ピストン部２２の先端面２２ａとの間に挟持された状態で、シリンダ部２１の長さ方向に沿って伸縮可能に構成され、金属製（例えばスチール製）の筒状容器から成る油圧容器２３が配置されている。
【００２６】
図３は、油圧容器２３を示しており、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、収縮した状態の油圧容器２３の正面図及び縦断面図であり、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、伸長した状態の油圧容器２３の正面図及び縦断面図である。この油圧容器２３は、上下方向に延び、上壁２４及び下壁２５を有する円筒状に形成され、側壁２６に、所定のダイヤカット構造が形成されている。
【００２７】
具体的には、この油圧容器２３では、上壁２４によって上面が完全に閉鎖される一方、オイル供給孔２５ａ及びオイル排出孔２５ｂを有する下壁２５によって、下面が閉鎖されている。上記のオイル供給孔２５ａ及びオイル排出孔２５ｂはそれぞれ、後述するオイル供給路３１及びオイル排出路３２に接続されている。また、油圧容器２３の側壁２６には、図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、ダイヤ型の複数のパターンＰが互いに隣接した状態で配置されている。
【００２８】
図４は、図３（ａ）に示す油圧容器２３の側壁２６の一部を拡大して示している。図４に示すように、ダイヤ型の各パターンＰは、上下対称の２つの三角形状を有するひし形状に形成されている。また、互いに隣接するパターンＰの境界部分（図４の太線で示す部分）は、外方に対して凸状に屈曲されており、一方、各パターンＰの上下の三角形状の境界部分（図４の細線で示す部分）は、外方に対して凹状に屈曲されている。
【００２９】
このように構成され、図３（ａ）及び（ｂ）に示す油圧容器２３では、その内部に高圧のオイルが供給され、内圧が上昇すると、各パターンＰの上下の三角形状の境界部分が外方に押圧されるとともに、各パターンＰの上下の頂部間の距離が伸びる。その結果、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、油圧容器２３は、その長さ方向（図３の上下方向）に伸長する。なおこの場合、油圧容器２３の側壁２６は、ダイヤカット構造による凹凸がほとんどない平らな状態になる。
【００３０】
一方、上述したように伸長した状態の油圧容器２３からオイルが排出され、内圧が低下すると、各パターンＰが元に戻る。すなわち、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、油圧容器２３は、その長さ方向に収縮し、側壁２６がダイヤカット構造による凹凸を有する状態になる。
【００３１】
図２に示すように、大端部側ロッド４には、オイルを油圧容器２３に供給するオイル供給路３１、及び油圧容器２３からオイルを排出するオイル排出路３２が形成されている。オイル供給路３１は、大端部１１の凹部１３ａから上方に延びる第１供給路３１ａと、この第１供給路３１ａの上端部に連なり、直角に屈曲して側方（図２では左方）に延びる第２供給路３１ｂと、この第２供給路３１ｂから上方に延びる第３供給路３１ｃとを有してる。第１供給路３１ａは、所定の径を有しており、第２供給路３１ｂは、第１供給路３１ａよりも大きい所定の径を有している。また、第３供給路３１ｃには、油圧容器２３へのオイルの流入を許容しかつ油圧容器２３からのオイルの流出を阻止するためのチェックバルブ４１が設けられている。
【００３２】
このチェックバルブ４１は、上下方向に延びる筒状のバルブ筐体４２と、このバルブ筐体４２内に設けられ、下部のオイル流入口４２ａを開閉する弁体４３と、この弁体４３を、オイル流入口４２ａを閉鎖するように付勢するばね４４とを備えている。
【００３３】
このチェックバルブ４１では、油圧容器２３へのオイルの供給の際に、第１及び第２供給路３１ａ及び３１ｂに、オイルが高い圧力で供給されると、そのオイルの油圧で弁体４３がばね４４の付勢力に抗して押圧され、オイル流入口４２ａが開放される。そして、オイルは、バルブ筐体４２内を通って上方へ流れ、バルブ筐体４２のオイル流出口４２ｂ及び油圧容器２３のオイル供給孔２５ａ（図３（ｂ）参照）を介して、油圧容器２３に流入する。
【００３４】
一方、オイル排出路３２は、図２に示すように、油圧容器２３から下方に延びる第１排出路３２ａと、この第１排出路３２ａの下端部に連なり、側方（図２では左方）に延びる第２排出路３２ｂとを有している。第２排出路３２ｂは、前述したオイル供給路３１の第２供給路３１ｂと連なるように構成されており、また、この第２排出路３２ｂには、油圧容器２３内のオイルを外部に排出するためのリリーフバルブ５１が設けられている。
【００３５】
リリーフバルブ５１は、左右方向に延びる筒状のバルブ筐体５２と、第２排出路３２ｂ内において、バルブ筐体５２とオイル供給路３１の第２供給路３１ｂとの間で摺動自在に配置され、第１排出路３２ａの下流端部を開閉する弁体５３と、この弁体５３を、第１排出路３２ａを開放するように付勢するばね５４とを備えている。
【００３６】
このリリーフバルブ５１では、油圧容器２３へのオイルの供給が停止している場合、図２に示すように、弁体５３が、ばね５４の付勢力によって、オイル供給路３１の第２供給路３１ｂ側に押圧されるとともに、オイル排出路３２の第１排出路３２ａが開放される。これにより、油圧容器２３からのオイルの排出の際には、オイルは、第１排出路３２ａを通って下方に流れ、リリーフバルブ５１におけるバルブ筐体５２のオイル流入口５２ａを介してバルブ筐体５２内に流入し、そのオイル流出口５２ｂを介してコンロッド１の外部に流出する。
【００３７】
なお、図示は省略するが、内燃機関には、本発明のオイル供給手段として、内燃機関の油圧回路を流れるオイルを送り出すオイルポンプ並びに、そのオイルの油圧容器２３への供給の実行及び停止を切り替えるためのアクチュエータが設けられており、このアクチュエータの動作がＥＣＵによって制御される。また、クランクシャフト２には、上記の油圧回路の一部として、オイルの流路が設けられていて、クランクピン２ａからコンロッド１の大端部１１の凹部１３ａ側にオイルが吐出されるようになっている。加えて、コンロッド１の上記凹部１３ａには、その円弧状の曲面に沿って延び、クランクピン２ａからのオイルが吐出されるオイル溝が形成されている。したがって、油圧容器２３へのオイルの供給の際には、上記のオイル溝内のオイルが、オリフィスとしてのオイル供給路３１の第１供給路に流入する。
【００３８】
次に、図５及び図６を参照しながら、以上のように構成されたコンロッド１における伸縮動作について説明する。図５（ａ）は、油圧容器２３へのオイルの供給をしていない状態を示している。この場合、油圧容器２３は、所定の高さ寸法を有するとともに、側壁２６がダイヤカット構造による凹凸状になっている。またこの場合には、チェックバルブ４１により、オイル供給路３１の第３供給路３１ｃが閉鎖されるとともに、リリーフバルブ５１により、オイル排出路３２の第１排出路３２ａが開放されている。
【００３９】
上記の状態から、油圧容器２３へのオイルの供給が実行されると、オイル供給路３１に流入したオイルの油圧により、図５（ｂ）に示すように、チェックバルブ４１の弁体４３が、ばね４４の付勢力に抗して押し上げられることで、チェックバルブ４１のオイル流入口４２ａが開放される。またこれとともに、リリーフバルブ５１の弁体５３が、ばね５４の付勢力に抗してバルブ筐体５２側に押し付けられることで、オイル排出路３２の第１排出路３２ａが閉鎖される。そして、図５（ｂ）において矢印で示すように、オイルが、オイル供給路３１及びチェックバルブ４１を介して、油圧容器２３に供給される。
【００４０】
これにより、油圧容器２３は、その内圧が上昇することで、長さ方向に伸長し、その分、小端部側ロッド５のピストン部２２を押し上げることで、コンロッド１が伸長する。その結果、図６（ｂ）に示すように、コンロッド１が連結されたピストン３は、内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程の上死点において、コンロッド１が伸長した長さ（図６の長さＨ）分、高くなり、それにより、内燃機関のシリンダ容積に対する燃焼室の体積が小さくなることによって、内燃機関の圧縮比が高くなる。
【００４１】
一方、上記の状態から、油圧容器２３へのオイルの供給が停止されると、図５（ａ）に示すように、チェックバルブ４１及びリリーフバルブ５１の弁体４３及び５３が元の状態に復帰し、それにより、チェックバルブ４１のオイル流入口４２ａが閉鎖されるとともに、オイル排出路３２の第１排出路３２ａが開放される。この場合、油圧容器２３内のオイルは、チェックバルブ４１によって、オイル供給路３１への逆流が阻止されるとともに、図５（ａ）において矢印で示すように、オイル排出路３２及びリリーフバルブ５１を介して、外部に排出される。
【００４２】
これにより、油圧容器２３は、その内圧が低下することで、長さ方向に収縮して元の状態に戻り、これとともに、小端部側ロッド５のピストン部２２が押し下がることで、コンロッド１が収縮する。その結果、図６（ａ）に示すように、コンロッド１が連結されたピストン３は、内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程の上死点において、同図（ｂ）の場合に比べて、低くなり、それにより、内燃機関のシリンダ容積に対する燃焼室の体積が大きくなることによって、内燃機関の圧縮比が低くなる。
【００４３】
以上詳述したように、本実施形態のコンロッド１によれば、油圧容器２３に高圧のオイルを供給し、コンロッド１を伸長させることにより、内燃機関の圧縮比を高くすることができ、一方、油圧容器からオイルを排出し、コンロッド１を収縮させることにより、内燃機関の圧縮比を低くすることができる。また、油圧容器２３へのオイルの供給及び排出によって、コンロッドを伸縮させるので、前述した従来と異なり、オイルの温度変化による影響、及びエアやゴミなどの混入による影響を受けることなく、しかも、オイル漏れ防止用のシール構造を用いることなく、コンロッド１を安定して伸縮させることができ、それにより、内燃機関の圧縮比を安定して適切に設定することができる。
【００４４】
また、油圧容器２３の側壁２６が、ダイヤカット構造によって立体的に構成されているので、同一の材質及び厚さで、ダイヤカット構造を有していない平らな側壁を有する容器に比べて、上下方向の強度が増大する。このため、コンロッド１が収縮する際に、大端部側ロッド４のシリンダ部２１に挿入された小端部側ロッド５のピストン部２２が、シリンダ部２１内にさらに入り込むことで、油圧容器２３を押圧しても、それによって収縮した油圧容器２３を、その長さ方向に所定寸法を有するように保持することができる。これにより、コンロッド１が収縮した際に、そのコンロッド１を所定長さに保持することができる。
【００４５】
さらに、コンロッド１のオイル供給路３１及びオイル排出路３２にはそれぞれ、上述したチェックバルブ４１及びリリーフバルブ５１が設けられているので、油圧容器２３にオイルを供給する際に、オイル供給路３１を介して、オイルを油圧容器２３に安定して供給することができるとともに、油圧容器２３からオイルを排出する際に、オイル排出路３２を介して、オイルを抽出容器２３から容易に排出することができる。
【００４６】
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、油圧容器２３として、側壁２６にダイヤカット構造を有するものを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、長さ方向に伸縮可能な他の金属製の筒状容器を採用することも可能である。
【００４７】
また、コンロッド１を伸長させる場合、内燃機関の燃焼サイクルにおける圧縮行程又は排気行程のときに、油圧容器２３へのオイルの供給を実行することが好ましい。圧縮行程又は排気行程のときには、ピストン３が連結された小端部側ロッド５は、その慣性力によって、コンロッド１が伸長する方向に摺動しやすいので、比較的低い供給圧であっても、油圧容器２３に供給されたオイルによって、油圧容器２３を伸長させることで、小端部側ロッド５を押し上げ、コンロッド１を容易に伸長させることができる。
【００４８】
また、コンロッド１を収縮させる場合、内燃機関の燃焼サイクルにおける燃焼行程のときに、油圧容器２３へのオイルの供給を停止することが好ましい。燃焼行程のときには、燃焼室とピストン３の間における燃焼によって生じる爆発力により、ピストン３が押し下げられるのに伴って、小端部側ロッド５が、そのピストン部２２で油圧容器２３を押し潰すように押し下げられる。これにより、油圧容器２３内のオイルを迅速に排出しながら、コンロッド１を容易に収縮させることができる。
【００４９】
また、実施形態で示したコンロッド１、油圧容器２３、チェックバルブ４１及びリリーフバルブ５１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    コンロッド
２    クランクシャフト
３    ピストン
４    大端部側ロッド
５    小端部側ロッド
２１    大端部側ロッドのシリンダ部
２１ａ  シリンダ部の底面
２２    小端部側ロッドのピストン部
２２ａ  ピストン部の先端面
２３    油圧容器
２６    油圧容器の側壁
３１    オイル供給路
３２    オイル排出路
４１    チェックバルブ
５１    リリーフバルブ
Ｐ    パターン
【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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