JPH03213630A - 内燃機関の可変圧縮比装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関（以下、必要に応じ「エンジン」と
いう）の可変圧縮比装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、エンジン中負荷域よりも大きい高負荷域や高
エンジン回転域においてはノッキングを発生させないよ
うにしながら、中負荷域以下では熱効率を上げて燃費等
の改善をはかるべく、圧縮比を可変にしうるエンジンが
各種提案されている。

かかる圧縮比可変機構は、例えば特公昭６３−３２９７
２号公報に開示されている。この公報に開示された圧縮
比可変機構は、エンジンのコネクティングロッドの両端
の軸支部の一方に、コネクティングロッドの軸受孔とこ
の軸受孔を挿通する支軸とを互いに偏心させる偏心軸受
を、ピストンからの荷重と支軸からの反力とが偏心する
ことによって生じる回転力によって自在に回転するよう
に設け、更には軸受半径方向に移動可能なロックピンを
駆動することにより偏心軸受の回転を自由と固定との間
に切り替えるための油圧式作動式ロック手段を設けて、
このロック手段への供給作動オイルの圧力を、ピストン
位置の検出手段と運転条件の検出手段との信号を受ける
コンピュータからの信号により、ロック中には常時ロッ
ク手段に油圧力がかかり、ロック解除中にはロック手段
に油圧力がかからない条件下で制御するようにしたもの
である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の内燃機関の可変圧縮比
機構では、このロック手段への供給作動オイルの圧力を
、ロック中には常時ロック手段に油圧力をかけているが
、この場合、作動オイルはピストンを挾んで設けられた
油圧室の一方にしか作用させていないので、かかる油圧
室内の油圧が遠心力やコネクティングロッドの往復運動
の加速度によって大きく変動し、これによりロック動作
が不確実になるおそれがあり、その結果ロック時の信頼
性が低下するという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、遠心力やコネクティングロッドの往復運動の加速度に
よって、ロック手段によるロック・アンロック動作が不
確実にならないようにした、内燃機関の可変圧縮比装置
を提供することを目的とする。

Ｃ課題を解決するための手段］ このため、請求項１に記載の本発明の内燃機関の可変圧
縮比装置は、内燃機関の気筒内を往復動するピストンに
一端部を枢支されると共に他端部をクランクシャフトに
枢支されたコネクティングロッドをそなえ、該コネクテ
ィングロッドの両端部における枢支部のいずれか一方に
該コネクティングロッドの軸受穴とこの軸受穴を挿通す
る支軸とを相互に偏心させる偏心スリーブが回転可能に
設けられ、該偏心スリーブの回転を所要位置で固定しう
る偏心スリーブロック手段が設けられて、該偏心スリー
ブロック手段が、該偏心スリーブに形成された係合部に
係合しうるピン部材と、該ピン部材に連結されたピスト
ン部を移動させることによって該ピン部材を駆動しうる
ピストン式流体圧駆動機構とをそなえて構成され、該ピ
ストン式流体圧駆動機構が、該ピストン部の両側に流体
圧室をそなえるとともに、一方の流体圧室に該ピストン
部を他方の流体圧室側へ移動させるべく付勢するリター
ンスプリングをそなえ、且つ、上記の両流体圧室に予め
所要の流体圧を印加しておく手段と、該ピストン部を該
リターンスプリングの付勢力に抗して該一方の流体圧室
側へ移動させるべく該他方の流体圧室に該所要の流体圧
よりも高い流体圧を印加しうる手段とをそなえているこ
とを特徴としている。

また、請求項２に記載の本発明の内燃機関の可変圧縮比
装置は、内燃機関の気筒内を往復動するピストンに一端
部を枢支されると共に他端部をクランクシャフトに枢支
されたコネクティングロッドをそなえ、該コネクティン
グロッドの両端部における枢支部のいずれか一方に該コ
ネクティングロッドの軸受穴とこの軸受穴を挿通する支
軸とを相互に偏心させる偏心スリーブが回転可能に設け
られ、該偏心スリーブの回転を所要位置で固定しうる偏
心スリーブロック手段が設けられて、該偏心スリーブロ
ック手段が、該偏心スリーブに形成された係合部に係合
しうるピン部材と、該ピン部材に連結されたピストン部
を移動させることによって該ピン部材を駆動しうるピス
トン式流体圧駆動機構とをそなえて構成され、該ピスト
ン式流体圧駆動機構が、該ピストン部の両側に流体圧室
をそなえるとともに、該両流体圧室間で差圧が生じ低圧
側においても所要の流体圧を有するように両流体圧室に
流体圧を印加し且つ一方の流体圧室の流体圧の方が高い
状態と他方の流体圧室の流体圧の方が高い状態との切替
が可能な手段をそなえていることを特徴としている。

［作　用］ まず、請求項１記載の本発明の内燃機関の可変圧縮比装
置では、ピストン式流体圧駆動機構においてそのピスト
ン部の両側に形成された両流体圧室に予め所要の流体圧
を印加しておく。

そして、例えばピストン部を一方の流体圧室側へ移動さ
せてピン部材をある方向へ駆動する場合は、他方の流体
圧室に上記所要の流体圧よりも高い流体圧を印加する。

これにより、ピストン部がリターンスプリングの付勢力
に抗して一方の流体圧室側へ移動する。

また、ピストン部を他方の流体圧室側へ移動させてピン
部材を逆方向へ駆動する場合は、他方の流体圧室を元の
上記所要の流体圧状態に戻す。これにより、ピストン部
がリターンスプリングの付勢力によって他方の流体圧室
側へ移動する。

次に、請求項２記載の本発明の内燃機関の可変圧縮比装
置では、ピストン式流体圧駆動機構においてそのピスト
ン部の両側に形成された両流体圧室間で差圧が生じ低圧
側においても所要の流体圧を有するように両流体圧室に
流体圧を印加するが。

例えばピストン部を一方の流体圧室側へ移動させてピン
部材をある方向へ駆動する場合は、他方の流体圧室の流
体圧の方が高い状態にする。これにより、ピストン部が
両流体室間の差圧によって一方の流体圧室側へ移動する
。

また、ピストン部を他方の流体圧室側へ移動させてピン
部材を逆方向へ駆動する場合は、一方の流体圧室の流体
圧の方が高い状態に切り替える。

これにより、ピストン部が両流体室間の差圧によフて他
方の流体圧室側へ移動する。

［実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１〜８図は本発明の第１実施例としての内燃機関の可
変圧縮比装置を示すもので、第１図は低圧縮比状態にあ
るときの様子を示す全体構成図、第２図は低圧縮比状態
にあるときの様子を示すコネクティングロッドの正面図
、第３図は高圧縮比状態にあるときの様子を示す全体構
成図、第４図は高圧縮比状態にあるときの様子を示すコ
ネクティングロッドの正面図、第５図は第１，３図のＶ
部拡大断面図、第６図は低圧縮比状態にあるときの様子
を示す油圧駆動機構の断面図、第７図は高圧縮比状態に
あるときの様子を示す油圧駆動機構の断面図、第８図は
その油圧回路図であり、第９〜１３図は本発明の第２実
施例としての内燃機関の可変圧縮比装置を示すもので、
第９図は低圧縮比状態にあるときの様子を示す全体構成
図、第１０図は高圧縮比状態にあるときの様子を示す全
体構成図、第１１図は低圧縮比状態にあるときの様子を
示す油圧駆動機構の断面図、第１２図は高圧縮比状態に
あるときの様子を示す油圧駆動機構の断面図、第１３図
はその油圧回路図であり、第１４．１５図は本発明の第
３実施例としての内燃機関の可変圧縮比装置を示すもの
で、第１４図はその要部を破断して示す全体構成図、第
１５図はその油圧駆動機構の断面図であり、第１６図は
クランクシャフトの各部寸法等を説明する図、第１７図
は油圧駆動機構およびその油圧供給系にかかる油圧の特
性図であり、各図中、同じ符号はほぼ同様の部分を示し
ている。

まず、第１実施例について説明する。

さて、第１〜４図に示すように、コネクティングロッド
６が、その小端部をガソリンエンジン（内燃機関）の気
筒内を往復動するピストン８のピストンピン７に枢支さ
れるとともに、その大端部をクランクシャフト１のクラ
ンクピン２に枢支されている。

また、このコネクティングロッド６の大端部における枢
支部には、コネクティングロッド６の軸受穴とこの軸受
穴を挿通する支軸としてのクランクピン２とを相互に偏
心させる偏心スリーブ５が回転可能に設けられている。

即ちこの偏心スリーブ５はその内周円の中心とその外周
円の中心とが偏心しており、偏心最大位置からクランク
ピン２の外周を１８０°回転すると最小偏心位置を採り
うるようになっている。

なお、偏心スリーブ５の内周面とクランクピン２の外周
面との間には、第５図に詳しく示すように、偏心スリー
ブ５の内周面付きのメタル軸受９が介装されるとともに
、偏心スリーブ５の外周面とコネクティングロッド６の
軸受穴の内周面との間には、コネクティングロッド６の
軸受穴の内周面付きのメタル軸受１０が介装されている
。これにより、偏心スリーブ５とクランクピン２との間
で摺動できるとともに、偏心スリーブ５とコネクティン
グロッド６の軸受穴との間で摺動できるようになってい
る。

ところで、偏心スリーブロック手段１１が設けられてい
るが、この偏心スリーブロック手段１１は、偏心スリー
ブ５の軸方向即ちクランクシャフト１の軸方向に移動し
うるピン部材としてのストッパピン１２をそなえており
、このストッパピン１２をそのピストン式流体圧駆動機
構としての油圧駆動機構１１Ａで作動させることにより
、偏心スリーブ５に形成された２つの係合部５ａ、５ｂ
にストッパピン１２を係合させて、この偏心スリーブ５
の回転を２つの位置（上記の偏心最大位置と最小偏心位
置）で固定しうるものである。

さらに、この偏心スリーブロック手段１１について詳述
する。第６，７図に示すように、まず、ストッパピン１
２の中間部には、フランジ状にピストン部１２ａが拡径
して一体に設けられており、このピストン部１２ａ付き
ストッパピン１２が、コネクティングロッド６の大端部
に形成された貫通穴に嵌合されている。この貫通穴はコ
ネクティングロッド６の大端部をクランクシャフト軸方
向に貫通しており、３つの径を有する３段穴部として構
成されていて、一端部に位置する小径穴部はストッパピ
ン１２の径とほぼ同じで、中間部に位置する中径穴部は
ピストン１２ａの径とほぼ同じで、他端部に位置する大
径穴部はピストン１２ａより大きく設定されている。

従って、この貫通穴にピストン部１２ａ付きストッパピ
ン１２を入れると、貫通穴の小径穴部にストッパピン１
２が液密に挿通されるとともに、貫通穴の中径穴部にピ
ストン部１２ａが液密に挿嵌される。そして、リターン
スプリング１５を入れて、更に貫通穴の大径部とほぼ同
径で中央部にストッパピン１２とほぼ同径の貫通穴を形
成されたキャップ１６を嵌め込み、このキャップ１６を
コネクティングロッド６にボルト等にて固定すると、ス
トッパピン１２がその一端部を貫通穴の小径部に液密に
嵌挿されるとともにその他端部をキャップ１６の貫通穴
に液密に嵌挿されて、貫通穴の中径部がピストン部１２
ａにて２つのチャンバ１３．１４に分割される。そして
、このチャンバ１３．１４にそれぞれ油圧通路１７．１
８が連通接続されるようになっている。これにより、こ
れらの２つのチャンバは、ピストン部１２ａの両側に形
成される油圧室（流体圧室）１３，１４として構成され
る。なお、リターンスプリング１５は油圧室１３内に装
填されて、ピストン部１２ａ付きストッパピン１２を油
圧室１４側へ付勢していることになる。なお、ピストン
部１２ａ両側の受圧面積は等しく設定さ九ている。

これにより、このストッパピン１２に付設のピストン部
１２ａ、油圧室１３，１４．リターンスプリング１５．
キャップ１６等で、ストッパピン１２に連結されたピス
トン部１２ａを移動させることによってストッパピン１
２を駆動しうるピストン式油圧駆動機構１１Ａが構成さ
れる。

また、偏心スリーブ５は、第１〜４図に示すごとく、コ
ネクティングロッド６の大端部を挟むように軸方向に離
隔したフランジ部を有しているが、一方のフランジ部に
おける偏心スリーブ５が偏心最小位置を採るような部分
には、切欠き状の係合部５ａが形成されるとともに、他
方のフランジ部における偏心スリーブ５が偏心最大位置
を採るような部分には、切欠き状の係合部５ｂが形成さ
れていて、ストッパピン１２が第３，７図に示すように
右方へ移動して第１の位置をとった状態で、第３，４図
に示すように、ストッパピン１２と係合部５ｂとが係合
して、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコネクティング
ロッド６の大端部に固定されるとともに、ストッパピン
１２が第１，６図に示すように左方へ移動して第２の位
置をとった状態で、第１，２図に示すように、ストッパ
ピン１２と係合部５ａとが係合して、偏心スリーブ５が
最小偏心位置でコネクティングロッド６の大端部に固定
されるようになっている。

そして、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコネクティン
グロッド６の大端部に固定されると、コネクティングロ
ッド６は見掛は上最も伸びた状態になって、高圧縮比状
態を実現することができ、偏心スリーブ５が最小偏心位
置でコネクティングロッド６の大端部に固定されると、
コネクティングロッド６は見掛は上最も縮んだ状態にな
って、低圧縮比状態を実現することができるのである。

なお、この低圧縮比状態での圧縮比はエンジンがノッキ
ングを起こさない程度の値が選ばれ、これは通常のエン
ジンにおいて設定されている値とほぼ同等である。した
がって、高圧縮比状態での圧縮比が通常のエンジンで設
定されている値よりも高い値として設定されることにな
る。

さらに、両油圧室１３．１４に油圧通路１７゜１８を通
じて予め所要の油圧（標準油圧）を印加しておく手段と
、ピストン部１２ａ付きストッパピン１２をリターンス
プリング１５の付勢力に抗して油圧室１３側へ移動させ
るべく、油圧室１４に上記の標準油圧よりも高い油圧（
標準油圧＋α）を印加しうる手段とが設けられている。

すなわち、油圧通路１７．１８は、第１，３図に示すよ
うに、クランクシャフト１のクランクジャーナル３から
クランクアーム４の部分を通ってクランクピン２から更
にメタル軸受９．偏心スリーブ５．メタル軸受１０およ
びコネクティングロッド６の大端部を通って、それぞれ
油圧室１３゜１４に連通接続されている。

なお、メタル軸受９とクランクピン２との間およびメタ
ル軸受１０と偏心スリーブ５との間は摺動するので、第
５図に示すごとく、メタル軸受９゜１０の内周面には、
この内周面を一周しそれぞれ油圧通路１７．１８につな
がる２条の無端状溝が形成され、メタル軸受９に形成さ
れた置溝には偏心スリーブ５に形成された油圧通路１７
．１８の部分に整合する貫通穴が形成されるとともに、
メタル軸受１０に形成された置溝にもコネクティングロ
ッド６の大端部に形成された油圧通路１７゜１８の部分
に整合する貫通穴が形成されている。

また、第８図に示すように、油圧通路１７のクランクシ
ャフト外の部分はメインギヤラリ２３側につながるとと
もに、油圧通路１８のクランクシャフト外の部分はサブ
オイルポンプ２４またはメインギヤラリ２３側につなが
っている。すなわち、オイルタンクあるいはオイルパン
２０からのオイル（潤滑油）はリリーフバルブ２１付き
のオイルポンプ１９によって所要油圧（標準油圧を供給
する油圧）のオイルとしてオイルフィルタ２２を介して
メインギヤラリ２３へ供給され、このメインギヤラリ２
３からは油圧通路１７を通じて標準油圧のオイルを供給
する。さらに、メインギヤラリ２３からのオイルは、サ
ブオイルポンプ２４へ供給されて更に高い油圧（ＩＩ！
準油圧＋α）として吐出されるようになっているが、こ
のサブオイルポンプ２４からの油圧はスイッチングバル
ブ２５を介してメインギヤラリ２３からの油圧と選択的
に油圧通路１８へ供給されるようになっている。すなわ
ち、スイッチングバルブ２５を第８図に示すようにａ位
置にすると、油圧通路１８へはメインギヤラリ２３から
の標準油圧が供給され、スイッチングバルブ２５をｂ位
置にすると、油圧通路１８へはサブオイルポンプ２４か
らの高い油圧（ｉＲ準油圧＋α）が供給されるようにな
っている。

したがって、スイッチングバルブ２５をｂ位置にすると
、油圧通路１８へはサブオイルポンプ２４からの高い油
圧（標準油圧＋α）が供給されて、油圧室１４にこの高
い油圧が供給される。このとき油圧室１３内には油圧通
路１７を介してメインギヤラリ２３からの標準油圧が供
給されているので、リターンスプリング１５の付勢力に
抗してピストン部１２ａ付きストッパピン１２が、第３
゜７図に示すように右方へ移動して、第１の位置をとる
と、第３，４図に示すように、ストッパピン１２と係合
部５ｂとが係合して、偏心スリーブ５が最大偏心位置で
コネクティングロッド６の大端部に固定される。これに
より、コネクティングロッド６は見掛は上最も伸びた状
態になって、高圧縮比状態を実現することができる。

また、スイッチングバルブ２５をａ位置にすると、油圧
通路１８へはメインギヤラリ２３からの標準油圧が供給
されて、油圧室１４にもこの標準油圧が供給される。こ
のとき油圧室１３内には油圧通路１７を介してメインギ
ヤラリ２３からの標準油圧が供給されているので、リタ
ーンスプリング１５の付勢力によって、ピストン部１２
ａ付きストッパピン１２が、第２，６図に示すように左
方へ移動して、第２の位置をとると、第１，２図に示す
ように、ストッパピン１２と係合部５ａとが係合して、
偏心スリーブ５が最小偏心位置でコネクティングロッド
６の大端部に固定される。これにより、コネクティング
ロッド６は見掛は上最も縮んだ状態になって、低圧縮比
状態を実現することができる。

なお、オイルポンプ１９．サブオイルポンプ２４は共に
エンジンによって駆動されるようになっている。

また、第８図中の符号２６はリリーフバルブで、このリ
リーフバルブ２６は、（標準油圧＋α）と標準油圧との
差圧αが一定となるように調整するものである。

さらに、２７はスイッチングバルブ２５の切替制御用の
オイルコントロールバルブで、このオイルコントロール
バルブ２７をａ位置にすると、スイッチングバルブ２５
のパイロット油圧が低下してスイッチングバルブ２５を
ａ位置にすることができ、オイルコントロールバルブ２
７をｂ位置にすると、スイッチングバルブ２５のパイロ
ット油圧が上がってスイッチングバルブ２５をｂ位置に
することができるようになっている。

そして、このオイルコントロールバルブ２７へはコント
ローラ４０からの切替制御信号が入力されるようになっ
ているが、コントローラ４０は、エンジン負荷センサ４
１やエンジン回転数センサ４２からの検出信号を受けて
、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域ある
いはエンジン高回転域を検出すると、オイルコントロー
ルバルブ２７をａ位置にするような制御信号を出し、エ
ンジン中負荷以下の領域を検出すると、オイルコントロ
ールバルブ２７をｂ位置にするような制御信号を出すよ
うになっている。

上述の構成により、エンジン中負荷以下の領域を検出す
ると、オイルコントロールバルブ２７をｂ位置にするよ
うな制御信号を出すので、スイッチングバルブ２５もｂ
位置になって、油圧通路１８へはオイルポンプ２４から
の高い油圧が供給されて、油圧室１４にこの高い油圧（
標準油圧＋α）が供給される。このとき油圧室１３内に
は油圧通路１７を介してメインギヤラリ２３からの標準
油圧が供給されているので、結果として上記の高い油圧
（Ｉｔ準油圧＋α）と標準油圧との差圧αがピストン部
１２ａにかかり、これによりこの差圧α分がリターンス
プリング１５の付勢力に抗してピストン部１２ａ付きス
トッパピン１２を第３，７図に示すように右方へ移動さ
せる。その結果、ストッパピン１２が第１の位置をとり
、第３，４図に示すように、ストッパピン１２と係合部
５ｂとが係合して、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコ
ネクティングロッド６の大端部に固定される。これによ
り、コネクティングロッド６は見掛は上最も伸びた状態
になって、高圧縮比状態となる。このように高圧縮比状
態にすると、熱効率が良くなり、燃費の向上等が期待で
きる。

また、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域
あるいはエンジン高回転域を検出すると、オイルコント
ロールバルブ２７をａ位置にするような制御信号を出す
ので、スイッチングバルブ２５もａ位置となって、油圧
通路１７，１．８へは共にメインギヤラリ２３からの標
準油圧が供給されて、油圧室１３．１４に標準油圧が供
給されてる。

これにより、リターンスプリング１５の付勢力によって
、ピストン部１２ａ付きストッパピン１２が、第２，６
図に示すように左方へ移動して、第２の位置をとると、
第１，２図に示すように、ストッパピン１２と係合部５
ａとが係合して、偏心スリーブ５が最小偏心位置でコネ
クティングロッド６の大端部に固定される。その結果、
コネクティングロッド６は見掛は上最も縮んだ状態にな
って、低圧縮比状態となる。このように低圧縮比状態に
することにより、ノッキングを確実に回避することがで
きる。

このようにこの第１実施例では、両油圧室１３゜１４に
ベースとしてそれぞれ標準油圧の制御油圧を印加してい
るので、エンジン回転数やクランク角度の変化により、
両油圧室間の圧力差が変化せず、これにより遠心力やコ
ネクティングロッド６の往復運動の加速度等によって、
ストッパピン１２の作動が不確実になることはない。

また、ストッパピン１２がクランクシャフト１の軸方向
に移動しうるように構成されているので、コネクティン
グロッドの往復運動等に基づき生じる慣性力の影響を受
けてもストッパピン１２を確実に動作させることができ
る。

さらに、ストッパピン１２が第１の位置をとると、偏心
スリーブ５を最大偏心位置でコネクティングロッド６の
大端部に固定することができるとともに、ストッパピン
１２が逆方向に移動して第２の位置をとると、偏心スリ
ーブ５を最小偏心位置でコネクティングロッド６の大端
部に固定することができるので、ストッパピン１２の駆
動タイミングを考える必要がなく、これにより圧縮比を
変更するための制御を簡素化することができる。

これに対し、特公昭６３−３２９７２号公報に記載のも
のでは、ピストン位置を検出してロックピン突出タイミ
ングを制御する必要があり、制御が複雑になる。

上記のように油圧室１３．１４へ供給される制御油圧は
シリンダブロックジャーナル−クランクシャフト１のク
ランクピン２→コネクテイングロツド６の経路を経て供
給されるため、この制御油圧はクランクシャフト遠心力
やコネクティングロッド遠心力を受けて大きく変動する
。

即ち、第１６図に示すように、クランクシャフト角速度
をω、クランク半径をＲ、クランクジャーナル半径をｒ
ｊ、クランクピン半径をｒｐ、クランクピン中心からス
トッパピン中心までの油路長をＱとし、ジャーナル部の
油圧をＰＡとすると、角速度ωにおけるクランクピン中
心での油圧ＰＰＣは次のようになる。

ＰＰｃ＝ＰＡ＋（１／Ａ）ＩΔｍｒｌｉ２＝ＰＡ＋（１
／２）ｕ２（Ｒ”−ｒｊ２）”　（１）ここで、Ａは油
路の断面積、Δｍは微小距離間の油の質量、ρは油の密
度である。

さらに、コネクティングロッド供給油圧ＰＣＲは次のよ
うになる。

ＰｃＲ＝Ｐｐｃ”　（１／Ａ）／Δｍｒｉ２”ＰＡ”（
１／２）ｐｉ”（Ｒ２−ｒｊ２）＋Ｐｉ２ＮＲ・ｒｐ・
ｃｏｓｇｔ・・（２） 同様に、コネクティングロッド・ストッパピン部油圧Ｐ
ＳＰは次のようになる。

Ｐｓｐ”ＰＡ”（１／２）−＆２（Ｒ２−ｒｊ２）＋−
１１２Ｒ（ｒｐ＋１）ｃｏｓｈｔ”ＰＡ＋ｌｍ２（（１
／２）（Ｒ２−ｒｊ”）＋Ｒ（ｒｐ＋１）ｃｏｓｈｌＪ
・・（３） ここで、 ＰＢ＝（１／２）ｕ２（Ｒ”−ｒｊ”）・・（４）ＰＣ
＝ｐｉ”Ｒ（ｒｐ＋１）ｃｏｓｉ＋ｔ・・１（５）とす
ると、ｐＡはエンジン回転数およびオイル粘性係数の関
数、ＰＢはエンジン回転数およびクランク位相の関数で
あるから、コネクティングロッドロに内蔵されたストッ
パピンの制御油圧は第１７図に示すように大きく変動す
る。なお、第１７図において、コネクティングロッド供
給油圧ＰＣＲはクランクピン部油圧（ｍａｘ、ｍ１ｎ）
（特性Ｂ、Ｃ）であり、コネクティングロッド・ストッ
パピン部油圧ＰＳＰはストッパピン部油圧（ｍａｘ。

ｍ１ｎ）（特性り、Ｅ）である。

しかし、本実施例のように、両袖圧室１３，１４間に差
圧分αが作用するようにすれば、クランクシャフト遠心
力やコネクティングロッド遠心力を受けて変動する圧力
分が相殺されるため、エンジン回転数やクランク位相の
影響を受けない油圧供給系を形成することができるので
ある。

次に第９〜１３図を用いて第２実施例を説明する。

さて、この第２実施例も、第９，１０図に示すように、
コネクティングロッド６の大端部における枢支部に、コ
ネクティングロッド６の軸受穴とこの軸受穴を挿通する
支軸としてのクランクピン２とを相互に偏心させる偏心
スリーブ５が、偏心最大位置と最小偏心位置を採りうる
ように回転可能に設けられている。

また、偏心スリーブロック手段１１も設けら九ており、
この偏心スリーブロック手段１１も、偏心スリーブ５の
軸方向、即ちクランクシャフト１の軸方向に移動しうる
ピン部材としてのストッパピン１２をそのピストン式流
体圧駐動機構としての油圧駆動機構１１Ａで作動させる
ことにより、偏心スリーブ５に形成された２つの係合部
５ａ。

５ｂにストッパピン１２を係合させて、この偏心スリー
ブ５の回転を２つの位置（上記の偏心最大位置と最小偏
心位置）で固定しうるちのである。

なお、この実施例においても、偏心スリーブ５は、コネ
クティングロッド６の大端部を挟むように軸方向に離隔
したフランジ部を有しており、−方のフランジ部におけ
る偏心スリーブ５が偏心最小位置を採るような部分には
、切欠き状の係合部５ａが形成されるとともに、他方の
フランジ部における偏心スリーブ５が偏心最大位置を採
るような部分には、切欠き状の係合部５ｂが形成されて
いて、ストッパピン１２が第１０．１２図に示すように
右方へ移動して第１の位置をとった状態で、第１０図に
示すように、ストッパピン１２と係合部５ｂとが係合し
て、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコネクティングロ
ッド６の大端部に固定されるとともに、ストッパピン１
２が第９，１１図に示すように左方へ移動して第２の位
置をとった状態で、第９図に示すように、ストッパピン
１２と係合部５ａとが係合して、偏心スリーブ５が最小
偏心位置でコネクティングロッド６の大端部に固定され
るようになっていて、更に偏心スリーブ５が最大偏心位
置でコネクティングロッド６の大端部に固定されると、
コネクティングロッド６は見掛は上最も伸びた状態にな
って、高圧縮比状態を実現することができ、偏心スリー
ブ５が最小偏心位置でコネクティングロッド６の大端部
に固定されると、コネクティングロッド６は見掛は上最
も縮んだ状態になって、低圧縮比状態を実現することが
できるようになっている。

ところで、この第２実施例では、偏心スリーブロック手
段１１の構造が前述の第２実施例と異なる。

すなわち、ピストン部１２ａ付きストッパピン１２を、
コネクティングロッド６の大端部に形成された貫通穴に
嵌合して、キャップ１６をコネクティングロッド６にボ
ルト等にて固定することにより、貫通穴の中径部がピス
トン部１２ａにて２つのチャンバ１３．１４に分割され
て、これが油圧室として構成され、各チャンバ１３．１
４に油圧通路１７．１８が連通接続されていることは前
述の第１実施例と同じであるが、この第２実施例では、
油圧室１３．１４のいずれにもリターンスプリングは装
填されていない。

その代わりに、両波圧室１３．１４間で差圧α　（α′
〈α）が生じ低圧側においても所要の油圧（標準油圧）
を有するように両袖圧室１３゜１４に油圧を印加し且つ
一方の油圧室１３の油圧の方が高い状態（標準油圧＋α
′）と他方の油圧室１４の油圧の方が高い状態（標準油
圧＋α′）との切替が可能な手段を有している。

かかる手段について更に詳述する。

すなわち、油圧通路１７．１８は、第９，１０図に示す
ように、クランクシャフト１のクランクジャーナル３か
らクランクアーム４の部分を通ってクランクピン２から
更にメタル軸受９．偏心スリーブ５．メタル軸受１０お
よびコネクティングロッド６の大端部を通って、それぞ
れ油圧室１３゜１４に連通接続されているが、第１３図
に示すように、油圧通路１７．１８のクランクシャフト
外の部分はサブオイルポンプ２４またはメインギヤラリ
２３側につながっている。すなわち、オイルタンク２ｏ
からのオイル（潤滑油）はリリーフバルブ２１付きのオ
イルポンプ１９によって所要油圧（標準油圧）のオイル
としてオイルフィルタ２２を介してメインギヤラリ２３
へ供給され、このメインギヤラリ２３からのオイルは、
サブオイルポンプ２４へ供給されて更に高い油圧（標準
油圧＋α′）として吐出されるようになっているが、こ
のサブオイルポンプ２４からの油圧はスイッチングバル
ブ２５′を介してメインギヤラリ２３からの油圧と選択
的に油圧通路１７．１８へ供給されるようになっている
。すなわち、スイッチングバルブ２５′を第１３図に示
すようにａ位置にすると、油圧通路１７へはメインギヤ
ラリ２３からの標準油圧が供給されるとともに、油圧通
路１８へはサブオイルポンプ２４からの高い油圧（ｌｉ
ｌ！準油圧＋α′）が供給される一方、スイッチングバ
ルブ２５をｂ位置にすると、油圧通路１８へはメインギ
ヤラリ２３からの標準油圧が供給されるとともに、油圧
通路１７へはサブオイルポンプ２４からの高い油圧（Ｓ
準油圧＋α′）が供給されるようになっているのである
。これにより、両波圧室１３．１４間には、常時差圧α
′が生じていることになる。

したがって、スイッチングバルブ２５′をａ位置にする
と、油圧通路１７へはメインギヤラリ２３からの標準油
圧が供給されるとともに、油圧通路１８へはサブオイル
ポンプ２４からの高い油圧（＃Ａ準油圧＋α′）が供給
されて、油圧室１３には標準油圧が供給され、油圧室１
４には（標準油圧＋α′）が供給される。これにより、
ピストン部１２ａ付きストッパピン１２が第１０．１２
図に示すように右方へ移動して、第１の位置をとり、第
１０図に示すように、ストッパピン１２と係合部５ｂと
が係合して、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコネクテ
ィングロッド６の大端部に固定される。これにより、コ
ネクティングロッド６は見掛は土量も伸びた状態になっ
て、高圧縮比状態を実現することができる。

また、スイッチングバルブ２５′をｂ位置にすると、油
圧通路１８へはメインギヤラリ２３からの標準油圧が供
給されるとともに、油圧通路１７へはサブオイルポンプ
２４からの高い油圧（標準油圧＋α′）が供給されるの
で、ピストン部１２８付きストッパピン１２が第９，１
１図に示すように左方へ移動して、第２の位置をとり、
第９図に示すように、ストッパピン１２と係合部５ａと
が係合して、偏心スリーブ５が最小偏心位置でコネクテ
ィングロッド６の大端部に固定されるにれにより、コネ
クティングロッド６は見掛は土量も縮んだ状態になって
、低圧縮比状態を実現することができる。

なお、ピストン部１２ａ両側の受圧面積は等しく設定さ
れており、ピストン部１２ａの摺動摩擦は無視できるほ
ど小さいものとする。

また、第１３図中の符号２６′はリリーフバルブで、こ
のリリーフバルブ２６′は、（標準油圧＋α′）と標準
油圧との差圧α′が一定となるように調整するものであ
る。

さらに、２７′はスイッチングバルブ２５′の切替制御
用のオイルコントロールバルブで、このオイルコントロ
ールバルブ２７′をａ位置にすると、スイッチングバル
ブ２５′のパイロット油圧が低下してスイッチングバル
ブ２５′をａ位置にすることができ、オイルコントロー
ルバルブ２７′をｂ位置にすると、スイッチングバルブ
２５′のパイロット油圧が上がってスイッチングバルブ
２５′をｂ位置にすることができるようになっている。

そして、このオイルコントロールバルブ２７′へはコン
トローラ４０からの切替制御信号が入力されるようにな
っているが、コントローラ４０は、エンジン負荷センサ
４１やエンジン回転数センサ４２からの検出信号を受け
て、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域あ
るいはエンジン高回転域を検出すると、オイルコントロ
ールバルブ２７′をｂ位置にするような制御信号を出し
、エンジン中負荷以下の領域を検出すると、オイルコン
トロールバルブ２７′をａ位置にするような制御信号を
出すようになっている。

上述の構成により、エンジン中負荷以下の領域を検出す
ると、オイルコントロールバルブ２７′をａ位置にする
ような制御信号を出すので、スイッチングバルブ２５′
もａ位置になって、油圧通路１７へはメインギヤラリ２
３からの標準油圧が供給されるとともに、油圧通路１８
へはサブオイルポンプ２４からの高い油圧（ＩＮ準油圧
＋α′）が供給されて、油圧室１４内の油圧の方が高い
状態となるので、結果として上記の高い油圧（標準油圧
＋α′）と標準油圧との差圧α′がピストン部１２ａに
かかり、これによりこの差圧α′分がピストン部１２ａ
付きストッパピン１２を第１０゜１２図に示すように右
方へ移動させて、第１の位置をとる。その結果、第１０
図に示すように、ストッパピン１２と係合部５ｂとが係
合して、偏心スリーブ５が最大偏心位置でコネクティン
グロッド６の大端部に固定される。これにより、コネク
ティングロッド６は見掛は上最も伸びた状態になって、
高圧縮比状態となる。このように高圧、縮比状態にする
と、熱効率が良くなり、燃費の向上等が期待できる。

また、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域
あるいはエンジン高回転域を検出すると、オイルコント
ロールバルブ２７′をｂ位置にするような制御信号を出
すので、スイッチングバルブ２５′もｂ位置となって、
油圧通路１８へはメインギヤラリ２３からの標準油圧が
供給されるとともに、油圧通路１７へはサブオイルポン
プ２４からの高い油圧（標準油圧＋α′）が供給されて
、今度は逆に油圧室１３内の油圧の方が高い状態となる
ので、ピストン部１２ａ付きストッパピン１２が第９，
１１図に示すように左方へ移動して、第２の位置をとり
、第９図に示すように、ストッパピン１２と係合部５ａ
とが係合して、偏心スリーブ５が最小偏心位置でコネク
ティングロッド６の大端部に固定される。その結果、コ
ネクティングロッド６は見掛は上最も縮んだ状態になっ
て、低圧縮比状態となる。このように低圧縮比状態にす
ることにより、ノッキングを確実に回避することができ
る。

このようにこの第２実施例では、両袖圧室１３゜１４間
で差圧α′が生じ低圧側においても所要の油圧（標準油
圧）を有するように両袖圧室１３゜１４に油圧を印加し
且つ一方の油圧室１３の油圧の方が高い状態（１’！準
油圧＋α′）と他方の油圧室１４の油圧の方が高い状態
（標準油圧＋α′）との切替が可能な手段を有している
ので、エンジン回転数やクランク角度の変化により、両
波圧室間の圧力差が変化せず、これにより遠心力やコネ
クティングロッド６の往復運動の加速度等によって、ス
トッパピン１２の作動が不確実になることがないほか、
両波圧室１３．１４間の差圧α′は前述の第１実施例に
おける差圧α（この差圧αはリターンスプリング１５の
付勢力に打ち勝つ大きさが必要である）に比べ小さいも
のでよい（理論的には正の任意の値をもてばよい）ので
１例えばエンジン低回転時のようなサブオイルポンプ２
４の吐出能力が低いときにおいても、確実にストッパピ
ン１２を駆動することができるものである。

また、ストッパピン１２がクランクシャフト１の軸方向
に移動しうるように構成されているので。

コネクティングロッドの往復運動等に基づき生じる慣性
力の影響を受けてもストッパピン１２を確実に動作させ
ることができる。

さらに、ストッパピン１２が第１の位置をとると、偏心
スリーブ５を最大偏心位置でコネクティングロッド６の
大端部に固定することができるとともに、ストッパピン
１２が逆方向に移動して第２の位置をとると、偏心スリ
ーブ５を最小偏心位置でコネクティングロッド６の大端
部に固定することができるので、ストッパピン１２の駆
動タイミングを考える必要がなく、これにより圧縮比を
変更するための制御を簡素化することができる。

次に第１４．１５図を用いて第３実施例を説明する。

さて、この第３実施例は、第１４図に示すように、コネ
クティングロッド６の小端部における枢支部に、コネク
ティングロッド６の軸受穴とこの軸受穴を挿通する支軸
としてのピストンピン７とを相互に偏心させる偏心スリ
ーブ２８が、偏心最大位置と最小偏心位置を採りうるよ
うに回転可能に設けられている。

また、偏心スリーブロック手段２９が設けられており、
この偏心スリーブロック手段２９は、偏心スリーブ２８
の軸方向と直交する方向に移動しうるピン部材としての
ストッパピン３０をそのピストン式流体圧駆動機構とし
ての油圧駆動機構３５で作動させることにより、偏心ス
リーブ２８に形成された２つの係合部２８ａ、２８ｂに
ストッパピン３０を係合させて、この偏心スリーブ２８
の回転を２つの位置（上記の偏心最大位置と最小偏心位
置）で固定しうるちのである。

なお、偏心スリーブ２８は、その外周部における偏心ス
リーブ２８が偏心最小位置を採るような部分には、切欠
き状の係合部２８ａが形成されるとともに、その外周部
おける偏心スリーブ２８が偏心最大位置を採るような部
分には、切欠き状の係合部２８ｂが形成されていて、ス
トッパピン３０が突出すると、ストッパピン３０と係合
部２８ａまたは２８ｂとが係合するようになっている。

そして、このストッパピン３０と係合部２８ａまたは２
８ｂのいずれと係合させるかは次のような手段にて行な
われる。即ち、特公昭６３−３２９７２号公報に開示さ
れているように、クランクシャフト１とともに回転する
リングギヤの歯数を電磁ピックアップによってカウント
することにより、クランク位置、ひいてはピストン位置
を検出して、このピストン位置から係合部２８ａまたは
２８ｂのいずれかと係合させるタイミングをとっている
のである。

これにより、偏心スリーブ２８が最大偏心位置または最
小偏心位置でコネクティングロッド６の小端部に固定さ
れると、コネクティングロッド６は見掛は土量も伸びた
状態あるいは最も縮んだ状態になって、これにより高圧
縮比状態または低圧縮状態を実現することができる。

また、ストッパピン３０は、その中間部にピストン部３
０ａ　（このピストン部３０ａの両側の受圧面積も等し
く設定されている）を一体に形成されたものであるが、
このピストン部３０ａ付きストッパピン３０はコネクテ
ィングロッド６の小端部の軸受穴内周面に開口しピスト
ン部３０ａとほぼ同径の凹所に挿入されていて、その後
リターンスプリング３３を装填し更にはキャップ３４を
することにより、ピストン部３０ａの両側に油圧室（流
体圧室）３１，３２が形成されるようになっている。そ
して、これらの油圧室３１．３２にそれぞれ油圧通路１
７．１８が接続されている。この油圧通路１７．１８は
第１４図に示すようにコネクティングロッド６、メタル
軸受９．クランクシャフト１を通っており、クランクシ
ャフト１外の部分は、第８図に示すような油圧回路系に
つながっている。

さらに、両波圧室３１．３２に油圧通路１７゜１８を通
じて予め所要の油圧（１Ｆ！準油圧）を印加しておく手
段と、ピストン部３０ａ付きストッパピン３０をリター
ンスプリング３３の付勢力に抗して油圧室３１側へ移動
させるべく、油圧室３２に上記の標準油圧よりも高い油
圧（標準油圧＋α）を印加しうる手段が設けられている
。そして、油圧室３２に上記の高い油圧が作用すると、
ストッパピン３０が突出して、係合部２８ａまたは２８
ｂのいずれかと係合するようになっている。

また、第８図に示すオイルコントロールバルブ２７へは
コントローラ４０からの切替制御信号が入力されるよう
になっているが、コントローラ４０は、前述の第１実施
例とは異なり、エンジン負荷センサ４１やエンジン回転
数センサ４２および電磁ピックアップ（ピストン位置セ
ンサ）からの検出信号を受けて、ロック時には、オイル
コントロールバルブ２７をｂ位置にするような制御信号
を出し、ストッパピン２８と係合している係合部を変え
る場合は、オイルコントロールバルブ２７をａ位置にす
るような制御信号を出すようになっている。なお、制御
信号を出力するタイミングはピストン位置センサからの
信号に基づいて決定される。

上述の構成により、エンジン中負荷以下の領域を検出す
ると、オイルコントロールバルブ２７をａ位置にするよ
うな制御信号を出して、スイッチングバルブ２５をａ位
置にする。すると、油圧通路１７．１８へは共にメイン
ギヤラリ２３からの標準油圧が供給されて、油圧室１３
．１４に標準油圧が供給される。これにより、リターン
スプリング１５の付勢力によって、ピストン部３０ａ付
きストッパピン３０が引っ込み、ストッパピン３０と係
合部との係合が外れる。このようにロック状態を解除し
てから、所要のタイミングで、オイルコントロールバル
ブ２７をｂ位置にするような制御信号を出すことが行な
われる。これにより、スイッチングバルブ２５もｂ位置
になって、油圧通路１８へはオイルポンプ２４からの高
い油圧が供給されて、油圧室３２にこの高い油圧（標準
油圧＋α）が供給される。このとき油圧室３１内には油
圧通路１７を介してメインギヤラリ２３からの標準油圧
が供給されているので、結果として上記の高い油圧（標
準油圧＋α）と標準油圧との差圧αがピストン部３０ａ
にかかり、これによりこの差圧α分がリターンスプリン
グ３３の付勢力に抗してピストン部３０ａ付きストッパ
ピン３０を突出させる。これにより、上記の制御信号出
力タイミングとの関係で、突出したストッパピン３０と
係合部２８ｂとが係合して、偏心スリーブ２８が最大偏
心位置でコネクティングロッド６の小端部に固定される
。これにより、コネクティングロッド６は見掛は上最も
伸びた状態になって、高圧縮比状態となる。このように
高圧縮比状態にすると、熱効率が良くなり、燃費の向上
等が期待できる。

また、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域
あるいはエンジン高回転域を検出した場合も、まずオイ
ルコントロールバルブ２７をａ位置にするような制御信
号を出して、ストッパピン３０と係合部との係合を外し
て、ロック状態を解除してから、別の所要のタイミング
で、オイルコントロールバルブ２７をｂ位置にするよう
な制御信号を出すので、スイッチングバルブ２５もｂ位
置になって、油圧通路１８へはオイルポンプ２４からの
高い油圧が供給されて、油圧室３２にこの高い油圧（標
準油圧＋α）が供給される。これにより上記の場合と同
様にして、差圧α分でリターンスプリング３３の付勢力
に抗してピストン部３０ａ付きストッパピン３０を突出
させる。従って、上記の制御信号出力タイミングとの関
係で、突出したストッパピン３０と係合部２８ａとが係
合して、偏心スリーブ２８が最小偏心位置でコネクティ
ングロッド６の小端部に固定される。その結果。

コネクティングロッド６は見掛は上最も縮んだ状態にな
って、低圧縮比状態となる。このように低圧縮比状態に
することにより、ノッキングを確実に回避することがで
きる。

このようにこの第３実施例の場合も、偏心スリーブロッ
ク手段２９をコネクティングロッド６の小端部に配設し
ている点およびストッパピン３０の突出動作と突出タイ
ミングにより高圧縮比状態と低圧縮比状態とを実現して
いる点は、前記第１実施例とは異なるものの、両油圧室
３１．３２に共にベースとしてそれぞれ標準油圧を印加
しているので、エンジン回転数やクランク角度の変化に
より、両袖圧室間の圧力差が変化せず、これにより遠心
力やコネクティングロッド６の往復運動の加速度等によ
って、ストッパピン３０の突出引込み作動が不確実にな
ることはない。

なお、この第１４．１５図に示すものにおいて、リター
ンスプリング３３を取り去り、前述の第２実施例の油圧
回路系（第１３図参照）を使って、両油圧室３１．３２
間で差圧α′（α′くα）が生じ低圧側においても所要
の油圧（ＩＩ準油圧）を有するように両油圧室３１．３
２に油圧を印加し且つ一方の油圧室３１の油圧の方が高
い状態（標準油圧＋α′）と他方の油圧室３２の油圧の
方が高い状態（標準油圧＋α′）との切替を可能にして
もよい。

しかし、この場合も、第１３図に示すオイルコントロー
ルバルブ２７′へ切替制御信号を出すコントローラ４０
は、前述の第２実施例とは異なり、エンジン負荷センサ
４１やエンジン回転数センサ４２および電磁ピックアッ
プ（ピストン位置センサ）からの検出信号を受けて、ロ
ック時には、オイルコントロールバルブ２７′をａ位置
にするような制御信号を出し、ストッパピン２８と係合
している係合部を変える場合は、オイルコントロールバ
ルブ２７′をｂ位置にするような制御信号を出すように
なっている。なお、制御信号を出力するタイミングはピ
ストン位置センサからの信号に基づいて決定される。

上述の構成により、エンジン中負荷以下の領域を検出す
ると、まずオイルコントロールバルブ２７′をｂ位置に
するような制御信号を出す。すると、スイッチングバル
ブ２５′もｂ位置となって、油圧通路１８へはメインギ
ヤラリ２３からの標準油圧が供給されるとともに、油圧
通路１７へはサブオイルポンプ２４からの高い油圧（標
準油圧＋α′）が供給されて、油圧室３１内の油圧の方
が高い状態となるので、ピストン部３０ａ付きストッパ
ピン３０が引っ込み、ストッパピン３０と係合部との係
合が外れる。このようにロック状態を解除してから、所
要のタイミングで、オイルコントロールバルブ２７′を
ａ位置にするような制御信号を出すことが行なわれる。

これにより、スイッチングバルブ２５′もａ位置になっ
て、油圧通路１７へはメインギヤラリ２３からの標準油
圧が供給されるとともに、油圧通路１８へはサブオイル
ポンプ２４からの高い油圧（標準油圧＋α′）が供給さ
れて、油圧室３２内の油圧の方が高い状態となるので、
結果として上記の高い油圧（標準油圧＋α′）と標準油
圧との差圧α′がピストン部３０ａにかかり、これによ
りこの差圧α′分がピストン部３０ａ付きストッパピン
３０を突出させる。その結果、上記の制御信号出力タイ
ミングとの関係で、ストッパピン３０と係合部２８ｂと
が係合して、偏心スリーブ２８が最大偏心位置でコネク
ティングロッド６の小端部に固定される。

これにより、コネクティングロッド６は見掛は上最も伸
びた状態になって、高圧縮比状態となる。

このように高圧縮比状態にすると、熱効率が良くなり、
燃費の向上等が期待できる。

また、エンジン中負荷域よりも大きいエンジン高負荷域
あるいはエンジン高回転域を検出した場合も、まずオイ
ルコントロールバルブ２７′をｂ位置にするような制御
信号を出して、ストッパピン３０と係合部との係合を外
して、ロック状態を解除してから、別の所要のタイミン
グで、オイルコントロールバルブ２７′をａ位置にする
ような制御信号を出すので、スイッチングバルブ２５’
もａ位置になって、油圧通路１７へはメインギヤラリ２
３からの標準油圧が供給されるとともに、油圧通路１８
へはサブオイルポンプ２４からの高い油圧（標準油圧＋
α′）が供給されて、油圧室３２内の油圧の方が高い状
態となるので、結果として上記の高い油圧（Ｉｆ準油圧
＋α′）と標準油圧との差圧α′がピストン部３０ａに
かかり、これによりこの差圧α′分がピストン部３０ａ
付きストッパピン３０を突出させる。その結果、上記の
制御信号出力タイミングとの関係で、ストッパピン３０
と係合部２８ａとが係合して、偏心スリーブ２８が最小
偏心位置でコネクティングロッド６の小端部に固定され
る。その結果、コネクティングロッド６は見掛は上最も
縮んだ状態になって、低圧縮比状態となる。このように
低圧縮比状態にすることにより、ノッキングを確実に回
避することができる。

このようにすれば、前述の第２実施例と同様にして、両
波圧室３１．３２間で差圧α′が生じ低圧側においても
所要の油圧（Ｓ準油圧）を有するように両波圧室３１．
３２に油圧を印加し且つ一方の油圧室３１の油圧の方が
高い状態（ｉｓ準油圧＋α′）と他方の油圧室３２の油
圧の方が高い状態（標準油圧＋α′）との切替が可能な
手段を有しているので、エンジン回転数やクランク角度
の変化により、両波圧室間の圧力差が変化せず、これに
より遠心力やコネクティングロッド６の往復運動の加速
度等によって、ストッパピン１２の作動が不確実になる
ことがないほか、両波圧室３１゜３２間の差圧α′は前
述の第１４．１５図に示す実施例における差圧α（この
差圧αはリターンスプリング１５の付勢力に打ち勝つ大
きさが必要である）に比べ小さいものでよい（理論的に
は正の任意の値をもてばよい）ので、例えばエンジン低
回転時のようなサブオイルポンプ２４の吐出能力が低い
ときにおいても、確実にストッパピン３０を突出させる
ことができるものである。

なお、上記の各実施例において、偏心スリーブロック手
段１１．２９のストッパピン１２．３０の駆動手段とし
て、圧油を用いたものを使用したが、その他所要圧の流
体（液体や気体）を用いたものを使用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、請求項１記載の本発明の内燃機関
の可変圧縮比装置によれば、内燃機関の気筒内を往復動
するピストンに一端部を枢支されると共に他端部をクラ
ンクシャフトに枢支されたコネクティングロッドをそな
え、コネクティングロッドの両端部における枢支部のい
ずれか一方にコネクティングロッドの軸受穴とこの軸受
穴を挿通する支軸とを相互に偏心させる偏心スリーブが
回転可能に設けられ、偏心スリーブの回転を所要位置で
固定しうる偏心スリーブロック手段が設けられて、偏心
スリーブロック手段が、偏心スリーブに形成された係合
部に係合しうるピン部材と、ピン部材に連結されたピス
トン部を移動させることによってピン部材を駆動しうる
ピストン式流体圧駆動機構とをそなえて構成され、ピス
トン式流体圧駆動機構が、ピストン部の両側に流体圧室
をそなえるとともに、一方の流体圧室にピストン部を他
方の流体圧室側へ移動させるべく付勢するリターンスプ
リングをそなえ、且つ、上記の両流体圧室に予め所要の
流体圧を印加しておく手段と、ピストン部をリターンス
プリングの付勢力に抗して一方の流体圧室側へ移動させ
るべく他方の流体圧室に該所要の流体圧よりも高い流体
圧を印加しうる手段とをそなえているので、エンジン回
転数やクランク角度の変化により１両流体圧室間の圧力
差が変化せず、これにより遠心力やコネクティングロッ
ドの往復運動の加速度等の影響を受けても、ピン部材が
確実に作動するという利点がある。

また、請求項２記載の本発明の内燃機関の可変圧縮比装
置は、ピストン式流体圧駆動機構が、ピストン部の両側
に流体圧室をそなえるとともに、両流体圧室間で差圧が
生じ低圧側においても所要の流体圧を有するように両流
体圧室に流体圧を印加し且つ一方の流体圧室の流体圧の
方が高い状態と他方の流体圧室の流体圧の方が高い状態
との切替が可能な手段をそなえているので、エンジン回
転数やクランク角度の変化により、両袖圧室間の圧力差
が変化せず、これにより遠心力やコネクティングロッド
の往復運動の加速度等によって、ピン部材の作動が不確
実になることがないほか、高い流体圧を供給する加圧手
段の吐出能力が低いときにおいても、確実にピン部材を
作動できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜８図は本発明の第１実施例としての内燃機関の可
変圧縮比装置を示すもので、第１図は低圧縮比状態にあ
るときの様子を示す全体構成図、第２図は低圧縮比状態
にあるときの様子を示すコネクティングロッドの正面図
、第３図は高圧縮比状態にあるときの様子を示す全体構
成図、第４図は高圧縮比状態にあるときの様子を示すコ
ネクティングロッドの正面図、第５図は第１，３図のｖ
部拡大断面図、第６図は低圧縮比状態にあるときの様子
を示す油圧駆動機構の断面図、第７図は高圧縮比状態に
あるときの様子を示す油圧駆動機構の断面図、第８図は
その油圧回路図であり、第９〜１３図は本発明の第２実
施例としての内燃機関の可変圧縮比装置を示すもので、
第９図は低圧縮比状態にあるときの様子を示す全体構成
図、第１０図は高圧縮比状態にあるときの様子を示す全
体構成図、第１１図は低圧縮比状態にあるときの様子を
示す油圧駆動機構の断面図、第１２図は高圧縮比状態に
あるときの様子を示す油圧駆動機構の断面図、第１３図
はその油圧回路図であり、第１４，１５図は本発明の第
３実施例としての内燃機関の可変圧縮比装置を示すもの
で、第１４図はその要部を破断して示す全体構成図、第
１５図はその油圧駆動機構の断面図であり、第１６図は
クランクシャフトの各部寸法等を説明する図、第１７図
は油圧駆動機構およびその油圧供給系にかかる油圧の特
性図である。 １・・−・クランクシャフト、２・−クランクピン、３
クランクジヤーナル、４−・−クランクアーム、５．２
−偏心スリーブ、５ａ、５ｂ−係合部、６−・ｍｌネク
ティングロツド、７−ピストンピン、８−・−ピストン
、９．１０−メタル軸受、１１〜偏心スリ一ブロツク手
段、１１Ａ−・ピストン式流体圧駆動機構としての油圧
駆動機構、１２−・−ストッパピン（ピン部材）、１２
ａ−ピストン部、１３．１４−油圧室（流体圧室）、１
５・−リターンスプリング、１６・−・〜キャップ、１
７．１８・−油圧通路、１９−オイルポンプ、２０−・
オイルタンク、２１−リリーフバルブ、２２−オイルフ
ィルタ、２３−メインギヤラリ、２４・−サブオイルポ
ンプ、２５゜２５’−−スイッチングバルブ、２６．２
６’−・−リリーフバルブ、２７．２７”−・オイルコ
ントロールバルブ、２８−偏心スリーブ、２８ａ、２８
ｂ−係合部、２９−・・偏心スリーブロック手段、３０
−・ストッパピン（ピン部材）、３０ａ・−ピストン部
、３１．３２・−・油圧室（流体圧室）、３３−・−リ
ターンスプリング、３４−キャップ、３５−ピストン式
流体圧駆動機構としての油圧駆動機構、４０−コントロ
ーラ、４１−エンジン負荷センサ、４２−・−エンジン
回転数センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の気筒内を往復動するピストンに一端部
   を枢支されると共に他端部をクランクシャフトに枢支さ
   れたコネクティングロッドをそなえ、該コネクティング
   ロッドの両端部における枢支部のいずれか一方に該コネ
   クティングロッドの軸受穴とこの軸受穴を挿通する支軸
   とを相互に偏心させる偏心スリーブが回転可能に設けら
   れ、該偏心スリーブの回転を所要位置で固定しうる偏心
   スリーブロック手段が設けられて、該偏心スリーブロッ
   ク手段が、該偏心スリーブに形成された係合部に係合し
   うるピン部材と、該ピン部材に連結されたピストン部を
   移動させることによって該ピン部材を駆動しうるピスト
   ン式流体圧駆動機構とをそなえて構成され、該ピストン
   式流体圧駆動機構が、該ピストン部の両側に流体圧室を
   そなえるとともに、一方の流体圧室に該ピストン部を他
   方の流体圧室側へ移動させるべく付勢するリターンスプ
   リングをそなえ、且つ、上記の両流体圧室に予め所要の
   流体圧を印加しておく手段と、該ピストン部を該リター
   ンスプリングの付勢力に抗して該一方の流体圧室側へ移
   動させるべく該他方の流体圧室に該所要の流体圧よりも
   高い流体圧を印加しうる手段とをそなえていることを特
   徴とする、内燃機関の可変圧縮比装置。
2. （２）内燃機関の気筒内を往復動するピストンに一端部
   を枢支されると共に他端部をクランクシャフトに枢支さ
   れたコネクティングロッドをそなえ、該コネクティング
   ロッドの両端部における枢支部のいずれか一方に該コネ
   クティングロッドの軸受穴とこの軸受穴を挿通する支軸
   とを相互に偏心させる偏心スリーブが回転可能に設けら
   れ、該偏心スリーブの回転を所要位置で固定しうる偏心
   スリーブロック手段が設けられて、該偏心スリーブロッ
   ク手段が、該偏心スリーブに形成された係合部に係合し
   うるピン部材と、該ピン部材に連結されたピストン部を
   移動させることによって該ピン部材を駆動しうるピスト
   ン式流体圧駆動機構とをそなえて構成され、該ピストン
   式流体圧駆動機構が、該ピストン部の両側に流体圧室を
   そなえるとともに、該両流体圧室間で差圧が生じ低圧側
   においても所要の流体圧を有するように両流体圧室に流
   体圧を印加し且つ一方の流体圧室の流体圧の方が高い状
   態と他方の流体圧室の流体圧の方が高い状態との切替が
   可能な手段をそなえていることを特徴とする、内燃機関
   の可変圧縮比装置。