WO2004013480A1 - 内燃機関の圧縮比可変装置 - Google Patents

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piston
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piston inner
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Makoto Hirano
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/044—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of an adjustable piston length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke

Definitions

  • the present invention relates to a compression ratio variable device for an internal combustion engine.
  • the present invention relates to a piston inner connected to a connecting rod via a piston pin, and a piston inner connected to the piston inner with an outer end face facing a combustion chamber. It consists of a piston compression that can move between a low compression ratio position and a high compression ratio position close to the combustion chamber.
  • the piston reduction is operated at the low compression ratio position to reduce the engine compression ratio, and to operate at the high compression ratio position.
  • the present invention relates to an improvement in the compression ratio and an improvement.
  • a compression ratio variable device for such an internal combustion engine, (1) the piston shaft is screwed around the outer periphery of the piston inner, and the piston outer is rotated forward and backward to advance and retreat with respect to the piston inner, and the low compression ratio position and One that operates at a high compression ratio position (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-117779) and (2) a piston rotor is axially slidably fitted on the outer periphery of a pistonina. An upper hydraulic chamber and a lower hydraulic chamber are formed between the piston inner and the rotor, and the hydraulic pressure is alternately supplied to these hydraulic chambers so that the piston rotor can be operated at the low compression ratio position and the high compression ratio position. (For example, see Japanese Patent Publication No. 7-111330).
  • the present invention enables the compression ratio to be accurately switched to at least three stages of a low compression ratio, a medium compression ratio, and a high compression ratio without rotating the piston rotor.
  • An object of the present invention is to provide a compression ratio variable device for an internal combustion engine.
  • a variable compression ratio apparatus for an internal combustion engine is provided with a piston inner connected to a connector via a piston pin, and slidably fitted to the outer periphery of the piston inner only in the axial direction.
  • a piston inner connected to a connector via a piston pin, and slidably fitted to the outer periphery of the piston inner only in the axial direction.
  • With the outer end face facing the combustion chamber and at least one medium compression ratio between the low compression ratio position near the piston piston, the high compression ratio position near the combustion chamber, and the intermediate between the low compression ratio position and the high compression ratio position.
  • a piston rotor that can be moved to a position, and at least two sets of raising means interposed in series in the axial direction between the piston inner and the outer.
  • a movable raising member which can be individually rotated between the non-raising position and the raising position is provided, and both movable raising members are rotated to the non-raising position.
  • the piston lifter is held at the middle compression ratio position when only one movable lifting member is rotated to the raised position, and both movable lifting members are rotated to the raised position. It is characterized in that when it is moved, the piston shaft is held at the high-pressure compression ratio position.
  • At least two movable raising members are only rotated between the non-raising position and the raising position, respectively, so that the position of the piston rotor is at least the low compression ratio position, the medium compression ratio position and the high compression ratio position. It is possible to accurately switch to three stages of the compression ratio position, and to respond to various operating conditions of the internal combustion engine in detail.
  • the piston rotor does not rotate with respect to the piston inner during position control, so the top shape of the piston outer facing the combustion chamber corresponds to the shape of the combustion chamber and the arrangement of the suction and exhaust valves. The compression ratio at the compression ratio position can be effectively increased.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of an essential part of an internal combustion engine equipped with a variable compression ratio device according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line 2-2 in Fig. 1, showing a low compression ratio state.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line 3-3 in Fig. 2
  • Fig. 4 is a cross-sectional view taken along the line 4-14 in Fig. 2
  • Fig. 6 is a sectional view taken along the line 6-5 in Fig.
  • Fig. 7 is a sectional view taken along the line 7-7 in Fig. 2 Fig.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line 8-8 in Fig. 2, and Fig. Figure showing the state of the medium compression ratio
  • Figure 10 is a sectional view taken along the line 10--10 in Figure 9
  • Figure 11 Fig. 9 is a sectional view taken along the line 11--11 in Fig. 9
  • Fig. 12 is a sectional view taken along the line 12--12 in Fig. 9
  • Fig. 13 is a view showing the state of high compression ratio
  • Fig. 14 is a sectional view taken along the line 14-14 in Fig. 13
  • Fig. 15 is a sectional view taken along the line 15-15 in Fig. 13, and Fig.
  • FIG. 16 is a sectional view taken along the line 16-16 in Fig. 13 Fig. 17, Fig. 17 illustrates the operation of each part in the low compression ratio state, Fig. 18 illustrates the operation of each part in the middle compression ratio state, Fig. 19 illustrates the operation of each part in the high compression ratio state, Figs. 20A to FIG. 20E are explanatory diagrams of the operation of the first and second raising means, and FIG. 21 is a sectional view taken along the line 21--21 of FIG. FIGS. 22A to 22E show a second embodiment of the present invention, and correspond to FIGS. 2OA to 20E.
  • the engine body 1 of the internal combustion engine E includes a cylinder block 2 having a cylinder bore 2a, a crankcase 3 connected to a lower end of the cylinder block 2, and a combustion chamber connected to the cylinder bore 2a.
  • the piston 5 which has a cylinder head 4 and is connected to the upper end of the cylinder block 2 and has a small end 7a of the connecting rod ⁇ ⁇ Are connected via a piston pin 6, and the large end 7b of the connecting rod 7 is rotatably supported on the crankcase 3 via a pair of left and right bearings 8, 8 '.
  • the piston 5 is slidable on a piston inner 5a connected to a small end 7a of a connecting rod 7 via a piston pin 6, and on an outer peripheral surface of the piston inner 5a and an inner peripheral surface of the cylinder pore 2a. And a piston 5b whose top face faces the combustion chamber 4a.
  • a plurality of pistons are slidably in close contact with the inner circumference of the cylinder pore 2a around the circumference of the piston outer 5b. Rings 10a to 10c are mounted.
  • a plurality of spline teeth 11 a and a spline groove 11 1b extending in the axial direction of the piston 5 and engaging with each other are provided on the sliding engagement surfaces of the piston inner 5a and the piston 5b. Are formed respectively, and the piston inner and the outer 5a, 5b cannot be rotated relative to their axes.
  • the first raising means comprises: an annular first movable raising member 14 x rotatably fitted to a pivot 12 integrally formed coaxially with the upper surface of the piston inner 5 a; An annular first fixed raising member 13 which is spline-fitted to the cylindrical pivot 19 which is coaxially secured to the upper end face of the cylinder 12 with a screw 51 so as to be slidable in the axial direction. .
  • the first movable raising member 14 can reciprocate between the non-raising position A and the raising position B set around the pivot portion 12 on the upper surface of the piston inner 5a.
  • the first cam mechanism 15 which can raise and lower the first fixed raising member 13 along the pivot 19! Is the first movable raising member 14 4 and the first fixed raising member 13! It is provided between them.
  • the first cam mechanism 15! Is the first movable lifting member 14! An upward cam 15 xa formed by arranging peaks and valleys in the circumferential direction on the upper surface of a rectangular wave, and a mountain with valleys on the lower surface of the first fixed raising member 13.
  • the downward cams 15 b are formed at the peaks and valleys of the upward cam 15 xa. 1 5!
  • the valleys of b join, the movement of the first fixed raising member 13 to the lowering position is allowed.
  • the upward cam 15! The crest of a, 15 a, and the crest of b, overlap so that the first fixed lifting member 13 can be held at the ascending position.
  • the first additional means R 2, the first fixing raising member 1 3 second movable upper surface at the pivot portion 1 2 to rotate and axially slidably circular fitting annular x raising member 1 4! Is provided.
  • the second movable raising member 14 can reciprocate between the non-raising position ⁇ and the raising position B set around the pivot portion 12 on the flat upper surface of the first fixed raising member 13 ⁇ .
  • the second cam mechanism 15 2, which can raise and lower the piston 5 b with the reciprocating rotation, comprises a second movable raising member 14 ⁇ ⁇ and a piston. It is provided between the outer 5b.
  • the second cam mechanism 15 is a second movable raising member 14! To the upper surface peaks and valleys and the upward cam 1 5 2 a formed by arranging the rectangular wave in the circumferential direction, also serves as a ceiling wall of Pisutonauta 5 b the second fixed raising member 1 3 2, the lower surface When the second movable lifting member 14 is in the non-raising position A, the upward cam is formed of a downward cam 15 2 b formed by arranging peaks and valleys in a rectangular wave shape in the circumferential direction.
  • the pivot 12 is divided into a plurality of circumferentially spaced blocks to receive the small end 7a of the connecting rod 7.
  • a retaining ring 50 which opposes the upper surface of the second movable raising member 14 and prevents its detachment from the pivot 19, is fixed by a screw 51.
  • first and second movable lifting members 14 and 14 2 are both controlled to the non-raising position A, either of the first and second cam mechanisms 15 i or 15 2 also, the mountain portion of the upward cam 1 5 ⁇ a, 1 5 2 a and valleys, by valleys and crests of the downward cam 1 5 b, 1 5 2 b is ⁇ , Bisuton'in'na the Pisutonau evening 5 b 5
  • the position can be controlled to the low compression ratio position L closest to the a side (see Fig. 2 OA), and the second movable lifting member 14 is held at the non-raising position A while the first movable lifting member is kept in the state.
  • the piston rotor 5b can be controlled to the middle compression ratio position M, which is pushed up from the low compression ratio position to the combustion chamber 4a by a predetermined distance ( Figure 2 0 C see), further when pivoted to the raised position B the second movable raising member 1 4 i, the second cam mechanism 1 5 downward cam to the crest of the upward cam 1 5 2 a in 2 1 5
  • a predetermined distance Figure 2 0 C see
  • the second cam mechanism 1 5 downward cam to the crest of the upward cam 1 5 2 a in 2 1 5
  • the rotation angle from the non-raised position A to the raised position B in 14 ⁇ and 14 2 can be set small, and at the same time, the area of the top surface of each peak can be increased.
  • a stop ring 18 abutting on the lower end surface of the piston inner 5a is locked on the inner peripheral surface of the lower end of the piston outer 5b.
  • the first actuator 20 is composed of a cylinder hole 21 drilled on one side of the piston inner 5a in parallel with the biston pin 6, and a first movable lifting member 1!
  • a pressure receiving pin 14a protruding from the lower surface of the cylinder hole 21 and extending through the long hole 54 penetrating the upper wall of the intermediate portion of the cylinder hole 21 to face the tip of the cylinder hole 21.
  • the slots 5 4 is adapted to the pressure receiving pin 1 4 a is not prevented from moving between the non-raised position A and the raised position B together with the first movable raising member 1 4 x.
  • An operating plunger 23 and a return plunger 24 are slidably fitted in the cylinder hole 21 with the pressure receiving pin 14a interposed therebetween.
  • the return plunger 24 has a cylindrical shape with a bottom, and a cylindrical retainer 52 fixed to the open end of the cylinder hole 21 with a retaining ring 53 is inserted into the return plunger 24. Between the retainer 52 and the return plunger 24, a coil-shaped return spring 27 for urging the return plunger 24 toward the pressure receiving pin 14a is contracted.
  • a hydraulic chamber 25 facing the inner end of the operating plunger 23 is defined in the cylinder hole 21. When the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 25, the operating plunger 23 receives the hydraulic pressure and receives the pressure receiving pin. 1st movable lifting member via 1 4a 1 4!
  • the non-raised position A is defined by the actuation plunger 23 pressed by the pressure receiving pin piece 14a abutting the bottom surface of the cylinder hole 21 (see Fig. 6).
  • the raised position B of the first movable lifting member 14i is defined by the return plunger 24 pressed by the pressure receiving pin piece 14a abutting the retainer 52 (Fig. 1). 2 and Fig. 16).
  • the first and second Akuchiyue Ichita 2 0, 2 0 2 the combustion pressure in the combustion chamber 4 a, the compression pressure of the mixture, the inertial force and the Pisutonau evening 5 b, Pisutonau evening 5 b is Shirindapoa 2 a
  • the piston outer 5b is allowed to move between the low compression ratio position L and the high compression ratio position H due to the natural external force acting to separate or approach the compression direction.
  • a piston-auter locking means 3 for locking the piston outer 5b at three positions of a low compression ratio position L, a medium compression ratio position M, and a high compression ratio position H. 0 is provided.
  • the piston lock mechanism 30 will be described with reference to FIGS. 2, 4, 5, and 9 to 20E.
  • the first and third engagement grooves 3 1 chi, 3 1 3 are arranged in the same phase, a second locking groove 3 1 2, the first and third locking groove 3 1 chi, 3 1 3 part While being overlapped with each other, they are displaced from the first and third locking grooves 31 and 313 in the circumferential direction of the piston auter 5b, and are placed.
  • the piston inner 5 a the outer peripheral wall of a pair arranged so as to sandwich the piston pin 6 extends in the circumferential direction each housing groove 2 8, 2 8 2 are provided upper and lower sets, receiving grooves of each lower 28, the first locking lever 32 is swingably attached to the piston inner 5a via a pivot shaft 33 parallel to the axis of the piston inner 5a.
  • the second locking lever 3 2 2 is swingably attached to the piston inner 5 a via the pivot 33.
  • First and second locking lever one 3 2 E, 3 2 2 is provided with a long arm 3 2 a and the short arm 3 2 b extending in opposite directions from the swinging center, the first locking lever The long arm 3 2 a and the short arm 3 2 2 b of the second locking lever 3 2 2 can be engaged with the second locking groove 3 1 2 , and the first locking lever 3 2 x short arm 3 2! b and the long arm 3 2 2 a of the second locking lever 3 2 2 are engageable respectively with the first and third locking groove 3 1, 3 1 3.
  • the first and second locking lever 3 2, 3 2 2 swings them individually First and second drive means 3 9, 3 9 2 is connected.
  • the first driving means 39 is a lower accommodation groove 28!
  • a coil-shaped operating spring mounted between the bottom and the long arm 3 2a of the first locking lever 32 to bias the long arm 32a in the direction of engagement with the second locking groove 312.
  • 3 4 and a second locking groove 3 1 b which is fitted into a cylinder hole 36 formed in the piston inner 5 a and is inserted into the tip of the second arm 32 b of the first locking lever 32.
  • a hydraulic piston 38 which comes into contact with the side to press against.
  • a positioning projection 35 is formed on the long arm 32a of the first locking lever to prevent the operation spring 34 from being deflected.
  • a hydraulic chamber 37 is defined in the cylinder bore 36 so that the inner end of the hydraulic piston 38 faces.
  • the cylinder hole 36 of the piston inner 5a is cut out on both sides of the accommodation grooves 28 ⁇ and 282 and opens to the outer peripheral surface of the piston inner 5a.
  • each locking lever one 3 2, 3 2 A notch 55 for receiving the tip of the short arm 32 2 2 b, 32 2 b is provided. Therefore, even if a part of the hydraulic piston 38 is exposed in the housing groove 28, the hydraulic piston 38 can be supported on the inner peripheral surface of the cylinder hole 36 over its entire length, and the hydraulic piston 38 can be supported.
  • the load of the second arm 32b acts on the intermediate point in the axial direction of the hydraulic piston 38, so that the operation of the hydraulic piston 38 can be stabilized.
  • Second driving means 3 9 since the first driving means 3 is 9 x basically the same configuration, reference identical to corresponding parts to the first drive means 3 9 of the second drive means 3 9 2 The reference numerals are used, and the detailed description is omitted.
  • the I 3 4 if operated urges the long arm 3 We a first locking lever 3 2 ⁇ the direction of engagement with the third locking groove 3 1 3, the hydraulic piston 3 8 when receiving the hydraulic pressure, so as to press the short arm 3 2 2 b of the second locking lever 3 2 2 in the engagement direction with the second locking groove 3 1 2.
  • the first engaging means is actuated by the urging force of the operating spring 34.
  • the long arm 3 2 a of the stop lever 3 2 is engaged with the second locking groove 3 1 2 , and By abutting the lower surface of the engaging groove 3 1 2, it is possible to lock the Pisutonauta 5 b to the low compression ratio position L.
  • the first driving means 39 supplies hydraulic pressure to the hydraulic chamber 37 to operate the hydraulic piston 38, and the first locking lever-32 x
  • the short arm 3 Sb is engaged with the first locking groove 31 and is brought into contact with the upper surface of the locking groove 31, and at the same time, the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic chamber 37 to the second driving means 39 2.
  • to release the a second latching lever 3 2 2 long arm 3 2 2 a engages with the third engagement groove 3 1 3 by the biasing force of the operating spring 3 4, and engaging grooves 3 1 3
  • the piston auter 5b can be locked at the middle compression ratio position M.
  • Pisutonauta 5 b When Pisutonauta 5 b has come at a high compression ratio position H, actuates the hydraulic piston 3 8 and supplies the hydraulic pressure to the second hydraulic chamber 3 7 horses ku motion means 3 9 2, the second locking lever one 3 2 2 short arm 3 2 2 b engaged with the second locking groove 3 1 2, and by abutting the upper surface of the engaging groove 3 1 2, Pisutonauta 5 b of the stopper ring 1 8 piston By contacting the lower end surface of the inner 5a, the piston 5b can be locked at the high compression ratio position H.
  • a cylindrical first partition partitioned by a partition wall 6 a is provided between the piston pin 6 and a sleeve 40 press-fitted into its hollow portion.
  • the second oil chambers 4 1 ⁇ and 4 1 2 are defined.
  • the first oil chamber 41 has a plurality of first lateral holes 43 at one end of the piston pin 6 and a first annular oil passage 48!
  • the first and second oil chambers 4 1 E, the 4 1 2, the piston pin 6, the connecting rod 7 and crank shaft 9 to over provided are first and second oil passage 4 4 3_, 4 4 2 pixels Resolution are connected, the first and second oil passage 4 4, 4 4 2, each of the first and second electromagnetic switching valve 4 5 ⁇ , 4 5 2 via a common hydraulic source serving oil pump It is switchably connected to 46 and oil sump 47.
  • the first and second Akuchiyue Isseki 2 0; L, 2 0 in both 2 also, the return plunge catcher 2 4, 2 4 return spring 2 7, the pressure receiving pin 1 by 2 7 the biasing force of 4 a, 1 4 x b through the first and second movable raising member 1 4! , 14 2 to each non-raising position A.
  • the first and second drive means 3 9, 3 9 in both 2 also, operating spring 3 4, 3 first and second locking lever one 3 4 is pivotally supported on the piston inner 5 a at its urging force 2, 3 2 2 long arm 3 2 E a, 3 2 2 a biasing to the inner peripheral surface side of the Pisutonauta 5 b.
  • the long arm 3 2 2 a of the second locking lever 3 2 2 engages with the third engagement groove 3 1 3 Bisuton'in'na 5 a comprises the transition to the compression ratio state in the following.
  • Short arm 3 2 2 b of this city-out second locking lever one 3 2 2 also leave the inside of the piston inner 5 a.
  • a rotational force in the direction of the raising position B is applied to the first movable raising member 14 via the pressure receiving pin 14a.
  • the hydraulic piston 38 is moved by the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 37 to the first locking lever 32! While pressing the short arm 32b of the arm toward the inner peripheral surface of the piston inner 5a, the long arm 32 23a is retreated to the inside of the piston inner 5a.
  • piston piston 5b can be moved to medium compression ratio position M.
  • the piston 5b moves to the middle compression ratio position M when it receives the following natural external force. That is, when the piston negative 5b is drawn toward the combustion chamber 4a by the negative pressure of the intake air during the intake stroke of the engine, or between the piston ring 10a to 10c and the inner surface of the cylinder pore 2a during the downward stroke of the piston 5. If the piston rotor 5b is left behind the piston inner 5a due to frictional resistance, In the second half of the ascent stroke of 5, when the piston rotor 5b tries to lift up from the piston inner 5a due to its inertia due to the deceleration of the piston rotor 5a, the piston rotor 5b rises with respect to the piston inner 5a.
  • the third locking groove 3 1 2 is inserted into the long arm 3 2 2 a of the second locking lever 3 2 2 already engaged with the third locking groove 3 1 3.
  • the abutment of the lower surface of 3 prevents the piston rotor 5b from rising beyond the medium compression ratio position M.
  • the first locking lever 3 2! Since the positions of the short arm 32 b and the first locking groove 31 1 ⁇ match, the hydraulic piston 38 of the first driving means 39 presses the inner surface of the piston inner 5 a.
  • the short arm 3 2 ⁇ b of the first locking lever 32 engages with the first locking groove 3 13. Contact the upper surface of Therefore, the first locking lever 3 2!
  • the piston rotor 5b is held at the medium compression ratio position M, and the first cam mechanism 15! Pushing force from the upward cam 1 5 E a and down the cam 1 5 ⁇ b and are as soon disengage the mutual viewed ⁇ first movable raising member 1 4 x first Akuchiyue Isseki 2 0 E actuating plunger 2 3 of To the raised position B.
  • the upward cam 15a and the downward cam 15b of the first cam mechanism 15 are brought into contact with each other's peaks, and the piston 5a is brought into the middle compression ratio. Hold firmly in position M.
  • the first driving means 3 9 3 But, while pressing the hydraulic piston 3 8 towards the short arm 3 2 2 b of the second locking lever one 3 2 2 on the inner circumferential surface of the piston inner 5 a by the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 3 7, the Nagaaichi dismissing the arm 3 2 2 a inwardly of the piston inner 5 a. As a result, the piston counter 5b can be moved to the high compression ratio position H.
  • the piston outer 5b rises toward the high compression ratio position H under the same natural external force as when it moved to the middle compression ratio position M.
  • the stopping ring 18 at the lower end of the piston rotor 5b is the piston inner.
  • piston piston 5b stops rising at a predetermined high compression ratio position H.
  • the short arm 3 2 2 b and the second drive means 3 9 by the pressing force of the second hydraulic piston 3 8 engages the second locking groove 3 1 2, and abuts against the upper surface of the groove 3 1 2.
  • Pisutonau evening 5 b is, the stopper ring 1 even when subjected to reaction with shocking abutment 8 to the piston inner 5 a lower end face of the short arm 3 2 2
  • the reaction second locking lever one 3 2 2 The support by b prevents the piston 5b from rebounding from the high compression ratio position H, and can accurately maintain it at the high compression ratio position H.
  • the second cam mechanism 1 5 similar to the first cam mechanism 1 5 ⁇ upward cam 1 5 2 a and the mountain portion of the downward cam 1 5 2 b
  • the top faces are abutted against each other, and the piston rotor 5b is firmly held at the high compression ratio position H.
  • the piston inner and Auta 5 a, 5 b is a compression ratio together with enhanced maximum raising and lowering the Shirindapoa in 2 a.
  • the piston outer 5b When controlled to the low compression ratio position L, the medium compression ratio position M, and the high compression ratio position H, the piston outer 5b is formed on the mating surface of the piston inner 5a and the piston outer 5b and slides with each other. Since the rotation with respect to the piston inner 5a is restricted by the spline teeth 11a and the spline grooves 11b which freely engage, the top shape of the piston 5b facing the combustion chamber 4a is changed to the combustion chamber 4a. The compression ratio at the high compression ratio position H of the piston 5b can be effectively increased in accordance with the shape of.
  • the large thrust received by the piston rotor 5b from the combustion chamber 4a during the expansion stroke of the engine is reduced by the first force mechanism 15 and / or or the second cam mechanism 1 5 2 upward cam 1 5 a, 1 5 2 a and acting perpendicular to the flat top surface of the crest abut one another with the downward cam 1 5 ⁇ b, 1 5 2 b since becomes not that the first movable raising member 1 4 and / or the second movable raising member 1 4 ⁇ is rotated by ⁇ force, thus the first and second Akuchiyue Isseki 2 0, 2 0 2
  • the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chambers 25, 25 does not need to be high enough to withstand the thrust, and even if there are a few bubbles in the hydraulic chambers 25, 25, the piston Can be stably held at the middle compression ratio position M and the high compression ratio position H, so there is no problem.
  • the piston 5 moves between the low compression ratio position L, the medium compression ratio position M, and the high compression ratio position H during the reciprocation of the piston 5 during the reciprocation of the piston 5 and the piston 5a, 5b. in, because it utilizes the natural external forces acting trying them closer or moved away in the axial direction, the first and second Akuchiyue Isseki 2 0, 2 0 2 the first and second movable raising member 1 4 E, 1 4 2, will be sufficient to exert the output of only by rotating between each simply non raised position a and the raised position B, a small volume of the first and second Akuchiyue Ichita 2 0 and smaller I spoon Can be achieved.
  • the frictional resistance between the piston ring 10a to 10c and the inner surface of the cylinder pore 2a and the inertial force of the piston outer 5b are particularly effective.
  • the above frictional resistance has a relatively small change with respect to the change in the engine speed
  • the inertia force of the piston 5b increases in a quadratic curve as the engine speed increases. Therefore, the frictional resistance described above is dominant in the low engine speed range and the inertia force of the piston tower 5b is high in the high engine speed range, as opposed to the position change of piston piston 5b.
  • the hydraulic chamber 25 of the first factory 200 and the hydraulic chamber 37 of the first driving means 39:! _ Are provided with a common first electromagnetic switching valve 45!
  • the oil pump 4 6 and sump 4 7 switchable connected to The second Akuchiyue Isseki 2 0 2 of the hydraulic chamber 2 5 and the second drive means 3 9 2 of the hydraulic chamber 3 7 via the common since the switchably connected to the oil pump 4 6 and sump 4 7 via the second electromagnetic switching valve 4 5 2, with a common hydraulic both Akuchiyue Isseki 2 0 ⁇ , 2 0 2 and two driving means 3 9, 3 9 2 reasonably activates the can simplify the hydraulic circuit can provide an inexpensive variable compression ratio device.
  • first and second Akuchiyue Isseki 2 0 E 2 0 each actuation of the 2 and the return plunger 2 3, 2 4 of Jikuizumi crosses the axis of the pressure receiving pin 1 4 a, a radial line of the pivot shaft 1 9 because are arranged to intersect at a substantially right angle with respect to the actuating ⁇ 3 returns the plunger 2 3, 2 4 of the pressing force via the pressure receiving pin 1 4 the first and second movable raising member 1 4, 1 4 2 It is efficiently transmitted can, first and second Akuchiyue Isseki 2 0 E, can contribute to downsizing of the 2 0 2.
  • each end face of each actuating and returning plunger 23, 24 and the cylindrical outer peripheral surface of the pressure receiving pin 14a are in linear contact, the contact area is relatively large, and the contact pressure is reduced. It can contribute to improvement of durability.
  • first and second cam mechanisms 1 5 E, 1 5 2 of one side surface of each crest portion, the first and second movable raising member 1 4! , 1 4 2 slopes 5 8 a, 5 8 b to slide so away axially from each other when rotated from the non-raised position A to bulk up position B; except formed into 5 9 a, 5 9 b
  • the configuration is the same as that of the previous embodiment.
  • the parts corresponding to those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the pitch of each mountain is wider than in the previous embodiment, and each movable raising member 14! , 1 4 2 of the working stroke angle is increased, also natural external force becomes to decrease the area of the top surface of each crest, moved to medium compression ratio position M or high compression ratio position H of Pisutonau data 5 b Even if is weak, the first and second movable raising members 14!
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the piston rotor 5b is controlled in four stages of a low compression ratio position, a first middle compression ratio position, a second middle compression ratio position, and a high compression ratio position by adding a mode of rotating the piston to the raised position B.
  • the first and second electromagnetic switching valve 4 5, 4 5 2 operating mode is not permissible even if the reverse of the above embodiment. That is, each switching valve 4 5 E, 4 5 first in the non-energized state 2 and the second oil passage 4 4, 4 4 2 was connected to the oil pump 4 6, the oil passage 4 4 energized, 4 4 2 Can also be connected to the sump 47.
  • first drive motion means 3 9 x while setting the set load of the operating spring 3 4 weaker than the set load of the second driving means 3 9 2 of the working spring 3 4, first and second oil passage 4 4 I, 4 4 2 Are combined into one common oil passage.
  • one common switching valve is provided in this common single oil passage, and the oil pressure of the oil passage is set to 1st actuator.
  • a hydraulic control unit for a first hydraulic capable hydraulic drive may control the second Akuchiyue Isseki 2 0 2 and a second driving means 3 9 2 and a second hydraulic pressure that can hydraulically driven, easy first and second Akuchiyue Isseki 2 0, 2 0 2 sequential work movement, and the first and second drive means 3 9, 3 9 2 of sequentially performing the operation leaves at the a hydraulic circuit.

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Abstract

内燃機関の圧縮比可変装置において、ピストンインナ（５ａ）と，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低圧縮比位置（Ｌ），高圧縮比位置（Ｈ）並びにそれらの中間の中圧縮比位置（Ｍ）へと移動し得るピストンアウタ（５ｂ）と，これらピストンインナ及びアウタ（５ａ，５ｂ）間に軸方向に直列に介裝される２組の嵩上げ手段（Ｒ１，Ｒ２）とからなり，各組の嵩上げ手段（Ｒ１，Ｒ２）には，ピストンインナ及びアウタ（５ａ，５ｂ）の軸線周りの非嵩上げ位置（Ａ）及び嵩上げ位置（Ｂ）間を個別に回動可能し得る可動嵩上げ部材（１４１，１４２）をそれぞれ設けた。これにより、ピストンアウタを回転させることなく，圧縮比を少なくとも低圧縮比，中圧縮比及び高圧縮比の３段階に的確に切り換え得る内燃機関の圧縮比可変装置を提供することができる。

Description

明 細書 内燃機関の圧縮比可変装置
発明の分野
本発明は内燃機関の圧縮比可変装置に関し， 特に， ピストンを， 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と， このピストンィンナに連結 されて外端面を燃焼室に臨ませながら， ビストンィ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ァウタとで構成し， ピストン ァウタを低圧縮比位置に作動して機関の圧縮比を下げ， 高圧縮比位置に作動して 同圧縮比を高めるようにしたもの、改良に関する。
背景技術
従来， か る内燃機関の圧縮比可変装置として， （1 ) ピストンァゥ夕をピス トンインナの外周に螺合して， ピストンァウタを正， 逆転させることによりピス トンィンナに対して進退させ， 低圧縮比位置及び高圧縮比位置に作動するように したもの （例えば日本特開平 1 1一 1 1 7 7 7 9号公報参照） と， （2 ) ピスト ンァウタをピストンィンナの外周に軸方向摺動可能に嵌合し， これらピストンィ ンナ及びァゥ夕間に， 上部油圧室及び下部油圧室を形成し， これら油圧室に交互 に油圧を供給することにより， ピストンァウタを低圧縮比位置及び高圧縮比位置 に作動するようにしたもの （例えば日本特公平 7— 1 1 3 3 3 0号公報参照） と が知られている。
ところで， 内燃機関の運転条件によっては， 圧縮比を 3段階以上に切り換える ことが要求されることがあるが， 上記 ( 1 ) 及び （2 ) の従来装置では， そのよ うな要求を満足させることが困難である。 また （1 ) の従来装置では， 圧縮比の 切り換えのためには， ピストンァウタを回転させる必要があるため， ピストンァ ウタの頂面の形状を燃焼室の天井面形状や吸， 排気弁の配置に制約され， 自由に 設定することができない。
発明の開示
そこで， 本発明は， ピストンァウタを回転させることなく， 圧縮比を少なくと も低圧縮比， 中圧縮比及び高圧縮比の 3段階に的確に切り換え得るようにした， 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。
上記目的を達成するために， 本発明の内燃機関の圧縮比可変装置は， 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と， このピストンィンナの 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 ストンィンナ寄りの低圧縮比位置， 燃焼室寄りの高圧縮比位置並びにそれら低圧 縮比位置及び高圧縮比位置の中間の少なくとも 1つの中圧縮比位置へと移動し得 るピストンァウタと， これらピストンィンナ及びァウタ間に軸方向に直列に介裝 される少なくとも 2組の嵩上げ手段とからなり， 各組の嵩上げ手段には， ピスト ンィンナ及びァウタの軸線周りの非嵩上げ位置及び嵩上げ位置間を個別に回動可 能し得る可動嵩上げ部材をそれぞれ設け， 両方の可動嵩上げ部材を非嵩上げ位置 に回動するときはピストンァウタを低圧縮比位置に保持し， また一方の可動嵩上 げ部材のみを嵩上げ位置に回動するときはピストンァウタを中圧縮比位置に保持 し， 両方の可動嵩上げ部材を嵩上げ位置に回動したときはピストンァゥ夕を高圧 縮比位置に保持するようにしたことを特徴とする。
上記特徴によれば， 少なくとも 2個の可動嵩上げ部材をそれぞれ非嵩上げ位置 及び嵩上げ位置の 2位置間で回動するのみで， ピストンァウタの位置を， 少なく とも低圧縮比位置， 中圧縮比位置及び高圧縮比位置の 3段階に的確に切り換える ことができ， 内燃機関の種々の運転条件にきめ細かく対応することができる。 しかもピストンァウタは， その位置制御中でもピストンインナに対して回転す ることがないから， 燃焼室に臨むビストンァウタの頂面形状を燃焼室の形状や吸， 排気弁の配置に対応させて， ピストンァウタの高圧縮比位置での圧縮比を効果的 に高めることができる。
図面の簡単な説明
図 1〜図 2 1は本発明の第 1実施例を示すもので、 図 1は本発明の第 1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は図 1の 2— 2 線拡大断面図で低圧縮比状態を示す図、 図 3は図 2の 3— 3線断面図， 図 4は図 2の 4一 4線断面図， 図 5ほ図 2の 5— 5線断面図， 図 6は図 2の 6— 6線断面 図， 図 7は図 2の 7— 7線断面図， 図 8は図 2の 8— 8線断面図， 図 9は中圧縮 比状態を示す図， 図 2との対応図， 図 1 0は図 9の 1 0— 1 0線断面図， 図 1 1 は図 9の 1 1 _ 1 1線断面図， 図 1 2は図 9の 1 2— 1 2線断面図， 図 1 3は高 圧縮比状態を示す図， 図 2及び図 9との対応図， 図 1 4は図 1 3の 1 4一 1 4線 断面図， 図 1 5は図 1 3の 1 5— 1 5線断面図， 図 1 6は図 1 3の 1 6— 1 6線 断面図， 図 1 7は低圧縮比状態における各部の作用説明図， 図 1 8は中圧縮比状 態における各部の作用説明図， 図 1 9は高圧縮比状態における各部の作用説明図， 図 2 0 A〜図 2 0 Eは第 1及び第 2嵩上げ手段の作用説明図， 図 2 1は図 1 5の 2 1 - 2 1線断面図である。 図 2 2 A〜図 2 2 Eは本発明の第 2実施例を示す， 図 2 O A〜図 2 0 Eとの対応図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態を， 添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説 明する。
先ず， 図 1〜図 2 1に示す本発明の第 1実施例の説明より始める。
図 1及び図 2において， 内燃機関 Eの機関本体 1は， シリンダボア 2 a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， シリンダポア 2 aに連なる燃焼室 4 aを有してシリンダブ口ック 2 の上端に結合されるシリンダへッド 4とからなり， シリンダポア 2 aに摺動可能 に嵌装されるピストン 5にはコンロッド Ίの小端部 7 a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 7 b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 9 a に連結される。
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 7 aに連結 されるピストンインナ 5 aと， このピストンインナ 5 aの外周面及びシリンダポ ァ 2 aの内周面に摺動自在に嵌合し， 頂面を燃焼室 4 aに臨ませるピストンァゥ 夕 5 bとからなっており， ピストンァウタ 5 bのタ周に， シリンダポア 2 aの内 周面に摺動自在に密接する複数のピストンリング 1 0 a〜 1 0 cが装着される。 図 2及び図 3において， ピストンインナ 5 a及びピストンァゥ夕 5 bの摺動嵌 合面には， ピストン 5の軸方向に延びて互いに係合する複数のスプライン歯 1 1 a及びスプライン溝 1 1 bがそれぞれ形成され， ピストンインナ及びァウタ 5 a , 5 bは， それらの軸線周りに相対回転できないようになっている。
図 2， 図 7 , 図 8及び図 2 O A〜図 2 0 Eに示すように， ピストンインナ 5 a 及びピストンァゥ夕 5 b間には， 第 1及び第 2嵩上げ手段 Rェ ， R 2 が軸方 向に直列に介装される。
第 1嵩上げ手段 は， ピストンインナ 5 aの上面にそれと同軸上で一体に 形成された枢軸部 1 2に回動可能に嵌合する円環状の第 1可動嵩上げ部材 1 4 x と， 上記枢軸部 1 2の上端面にそれと同軸上でビス 5 1により固着される円筒 状の枢軸 1 9に軸方向摺動可能にスプライン嵌合する円環状の第 1固定嵩上げ部 材 1 3 とから構成される。 この第 1可動嵩上げ部材 1 4 は， ピストンィ ンナ 5 aの上面において枢軸部 1 2周りに設定される非嵩上げ位置 A及び嵩上げ 位置 B間を往復回動し得るもので， その往復回動に伴い第 1固定嵩上げ部材 1 3 を枢軸 1 9に沿って昇降させ得る第 1カム機構 1 5！ が第 1可動嵩上げ部 材 1 4 丄 及び第 1固定嵩上げ部材 1 3！ 間に設けられる。
図 2 0 A〜図 2 0 Eに明示するように， 第 1カム機構 1 5！ は， 第 1可動嵩 上げ部材 1 4！ の上面に山部と谷部を周方向に矩形波状に配列して形成した上 向きカム 1 5 x aと， 第 1固定嵩上げ部材 1 3 の下面に同じく山部と谷部 を周方向に矩形波状に配列して形成した下向きカム 1 5 bとから構成され， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 が非嵩上げ位置 Aにあるときは， 上向きカム 1 5 x aの山部及び谷部に， 下向きカム 1 5！ bの谷部が嚙合するようになって第 1固定嵩上げ部材 1 3 の下降位置への移動が許容され， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 x が嵩上げ位置 Bにあるときは， 上向きカム 1 5！ aの山部に下向き力 ム 1 5ェ bの山部が重なって第 1固定嵩上げ部材 1 3 を上昇位置に保持し 得るようになつている。
また第 1嵩上げ手段 R 2 は， 前記第 1固定嵩上げ部材 1 3 x の上面で前記 枢軸部 1 2に回動及び軸方向摺動可能に嵌合する円環状の第 2可動嵩上げ部材 1 4！ を備える。 この第 2可動嵩上げ部材 1 4ェ は， 第 1固定嵩上げ部材 1 3 χ の平坦な上面において枢軸部 1 2周りに設定される非嵩上げ位置 Α及び嵩上 げ位置 B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ァゥ夕 5 bを 昇降させ得る第 2カム機構 1 5 2 が第 2可動嵩上げ部材 1 4 丄 及びピストン ァウタ 5 b間に設けられる。
また第 2カム機構 1 5は， 第 2可動嵩上げ部材 1 4！ の上面に山部と谷部を 周方向に矩形波状に配列して形成した上向きカム 1 5 2 aと， ピストンァウタ 5 bの天井壁を第 2固定嵩上げ部材 1 3 2 に兼用して， その下面に同じく山部 と谷部を周方向に矩形波状に配列して形成した下向きカム 1 5 2 bとから構成 され， 第 2可動嵩上げ部材 1 4ェ が非嵩上げ位置 Aにあるときは， 上向きカム 1 5 2 aの山部及び谷部に， 下向きカム 1 5 2 bの谷部及び山部が嚙合する ようになってピストンァウタ 5 bのピストンインナ 5 aに対する下降が許容され， 第 2可動嵩上げ部材 1 4！ が嵩上げ位置 Bにあるときは， 上向きカム 1 5 2 aの山部に下向きカム 1 5 2 bの山部が重なってピストンァゥ夕 5 bを上昇位 置に保持し得るようになつている。
前記枢軸部 1 2は， コンロッドン 7の小端部 7 aを受容すべく , 周方向に互い に間隔を置いて配置される複数のブロックに分割されている。 また前記枢軸 1 9 の下端には， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 1 上面を押さえて， これの枢軸部 1 2か らの離脱を阻止するフランジ 1 9 aが形成されている。 さらに枢軸 1 9の上端に は， 第 2可動嵩上げ部材 1 4 の上面に対向して， それの枢軸 1 9からの離脱 を阻止する抑えリング 5 0がビス 5 1により固着される。
而して， 第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4ェ ， 1 4 2 が共に非嵩上げ位置 Aに制御されるときは， 第 1及び第 2カム機構 1 5 i , 1 5 2 の何れにおい ても， 上向きカム 1 5 丄 a , 1 5 2 aの山部及び谷部に， 下向きカム 1 5 b, 1 5 2 bの谷部及び山部が嚙合することにより， ピストンァゥ夕 5 bを ビストンインナ 5 a側に最接近した低圧縮比位置 Lに制御することができ （図 2 O A参照） ， また第 2可動嵩上げ部材 1 4 を非嵩上げ位置 Aに保持したま、 の状態で第 1可動嵩上げ部材 1 4 を嵩上げ位置 Bに回動したときは， 第 1力 ム機構 1 5！ において上向きカム 1 5 ！ aの山部に下向きカム 1 5 丄 の 山部が重なることにより， ピストンァウタ 5 bを上記低圧縮比位置 から燃焼室 4 a側へ所定距離押し上げた中圧縮比位置 Mに制御することができ （図 2 0 C参 照） ， さらに第 2可動嵩上げ部材 1 4 i をも嵩上げ位置 Bに回動したときは， 第 2カム機構 1 5 2 においても上向きカム 1 5 2 aの山部に下向きカム 1 5 2 bの山部が重なることにより， ピストンァウタ 5 bを燃焼室 4 aに最接近さ せた高圧縮比位置 Hに制御することができる （図 2 0 E参照） 。
ところで， 第 1及び第 2カム機構 1 5 i , 1 5 2 において， 上向きカム 1
5 ！ a , 1 5 2 a及び下向きカム 1 5 b , 1 5 2 bを矩形波状に形成 すると共に， 各カムの山部のピッチを小さく設定することで， 各可動嵩上げ部材
1 4 χ , 1 4 2 の非嵩上げ位置 Aから嵩上げ位置 Bへの回動角度を小さく設 定することが可能であり， 同時に各山部の頂面の面積を大きく得ることができる。 図 1 3及び図 1 9に示すように， ピストンァウタ 5 bが高圧縮比位置 Hに達し たときは， ピストンァゥ夕 5 bが高圧縮比位置 Hを越えて燃焼室 4 a側へ移動す ることを阻止するための規制手段として， ピストンインナ 5 aの下端面に当接す るストツバリング 1 8がピストンァウタ 5 bの下端部内周面に係止される。
図 2及び図 6において， ピストンインナ 5 a及び第 1可動嵩上げ部材 1 4 間には， 第 1可動嵩上げ部材 1 4！ を非嵩上げ位置 A及び嵩上げ位置 Bへ交互 に回動させる第 1ァクチユエ一夕 2 0， 並びに第 2可動嵩上げ部材 1 4！ を非 嵩上げ位置 A及び嵩上げ位置 Bへ交互に回動させる第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 が設けられる。 これら第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 ;L , 2 0 2 について 次に説明する。
第 1ァクチユエ一夕 2 0ェ は， ピストンインナ 5 aの一側部にビストンピン 6と平行に穿設されるシリンダ孔 2 1と， 第 1可動嵩上げ部材 1 ！ の下面に 突設されて， シリンダ孔 2 1の中間部の上壁を貫通する長孔 5 4を通してシリン ダ孔 2 1に先端部を臨ませる受圧ピン 1 4 aとを備える。 上記長孔 5 4は， 受圧ピン 1 4 aが第 1可動嵩上げ部材 1 4 x と共に非嵩上げ位置 A及び嵩上げ 位置 B間を移動することを妨げないようになっている。
シリンダ孔 2 1には， 受圧ピン 1 4 aを挟んで作動ブランジャ 2 3及び戻しプ ランジャ 2 4が摺動可能に嵌装される。 戻しプランジャ 2 4は有底円筒状をなし ており， この戻しブランジャ 2 4内には， シリンダ孔 2 1の開放端部に止環 5 3 で固定された円筒状のリテーナ 5 2が揷入され， このリテ一ナ 5 2と戻しプラン ジャ 2 4間に， 戻しプランジャ 2 4を受圧ピン 1 4ェ a側に付勢するコイル状 の戻しばね 2 7が縮設される。 シリンダ孔 2 1内には， 作動プランジャ 2 3の内端が臨む油圧室 2 5が画成さ れ， この油圧室 2 5に油圧を供給すると， その油圧を受けて作動プランジャ 2 3 が受圧ピン 1 4 aを介して第 1可動嵩上げ部材 1 4！ を嵩上げ位置 Bへ回動し， 油圧室 2 5から油圧を解放すると， 戻しばね 2 7の付勢力をもって戻しプランジ ャ 2 4が受圧ピン 1 4 aを介して第 1可動嵩上げ部材 1 4 1 を非嵩上げ位置 A へ戻すようになつている。
第 1可動嵩上げ部材 1 4！ の非嵩上げ位置 Aは， 受圧ピン片 1 4 aに押圧さ れた作動プランジャ 2 3がシリンダ孔 2 1の底面に当接することにより規定され る （図 6参照） 。 また， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 i の嵩上げ位置 Bは， 受圧ピ ン片 1 4 aに押圧された戻しプランジャ 2 4がリテ一ナ 5 2に当接することによ り規定される （図 1 2及び図 1 6参照） 。
第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 は， 受圧ピン 1 4 2 aが第 2可動嵩上げ部材 1 4 1 の下面に突設されている点を除けば， ピストンインナ 5 aの軸線に関して 第 1ァクチユエ一夕 2 0ェ と点対称の構成を有するもので， 第 2ァクチユエ一 夕 2 0 2 の第 1ァクチユエ一夕 .2 0 丄 と対応する部分には同一の参照符号を 付して， その詳細な説明を省略する。
而して， 第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 においても， 油圧室 2 5に油圧を供給す ると， その油圧を受けて作動プランジャ 2 3が受圧ピン 1 4 aを介して第 2可動 嵩上げ部材 1 4 丄 を嵩上げ位置 Bへ回動し， 油圧室 2 5から油圧を解放すると， 戻しばね 2 7の付勢力をもって戻しプランジャ 2 4が受圧ピン 1 4 aを介して第 2可動嵩上げ部材 1 4 1 を非嵩上げ位置 Aへ戻すようになつている。
尚， 第 1可動及び固定嵩上げ部材 1 4 ， 1 3 1 には， 第 2ァクチユエ一 夕 2 0 2 の受圧ピン 1 4 2 aが第 2可動嵩上げ部材 1 4 と共に非嵩上げ 位置 A及び嵩上げ位置 B間を移動することを妨げないよう， 前記長孔 5 4と同様 な長孔 5 6 , 5 7が穿設されている。
ところで， 第 1及び第 2ァクチユエ一タ 2 0 , 2 0 2 は， 燃焼室 4 aで の燃焼圧力， 混合気の圧縮圧力， ピストンァゥ夕 5 bの慣性力や， ピストンァゥ 夕 5 bがシリンダポア 2 aの内面から受ける摩擦抵抗， ビストンァゥ夕 5 bに作 用する吸気負圧等， ピストンィンナ及びァゥ夕 5 a , 5 bにそれらを互いに軸方 向に離間させたり近接させようと作用する自然外力により， ピストンァウタ 5 b が低圧縮比位置 L及び高圧縮比位置 H間で移動することを許容する。
またピストンインナ 5 a及びピストンァウタ 5 b間には， ピス卜ンァウタ 5 b を低圧縮比位置 L， 中圧縮比位置 M及び高圧縮比位置 Hの 3位置に係止するため のピストンァウタ係止手段 3 0が設けられる。 このピストンァゥ夕係止手段 3 0 を図 2， 図 4， 図 5， 図 9〜図 2 0 Eを参照しながら説明する。
図 2及び図 2 0 A〜図 2 0 Eに示すように， ピストンインナ 5 aの内周面には， 周方向に延びて上下に並ぶ 3条の係止溝 3 ΐ 3_ 〜3 1 3 が 2組互いに対向す るように形成され， 各組の係止溝を下方のものから順に第 1係止溝 3 1 ！ , 第 2係止溝 3 1 2 第 3係止溝 3 1 3 と呼ぶ。 第 1及び第 3係止溝 3 1 χ , 3 1 3 は同位相に配置され， 第 2係止溝 3 1 2 は， 第 1及び第 3係止溝 3 1 χ , 3 1 3 と一部を重ねながら， 第 1及び第 3係止溝 3 1 ， 3 1 3 から ピストンァウタ 5 bの周方向にずらして酉己置される。 一方， ピストンインナ 5 a には， その外周壁にそれぞれ周方向に延びてピストンピン 6を挟むように並ぶ一 対の収容溝 2 8 , 2 8 2 が上下 2組設けられ， 各下方の収容溝 2 8 に おいて第 1係止レバ一 3 2がピストンインナ 5 aの軸線と平行なピボット軸 3 3 を介してピストンインナ 5 aに揺動自在に取り付けられ， 各上方の収容溝 2 8に おいて第 2係止レバー 3 2 2 が上記ピボット 3 3を介してピストンインナ 5 a に揺動自在に取り付けられる。 第 1及び第 2係止レバ一 3 2ェ , 3 2 2 は， その揺動中心部から互いに反対方向に延びる長アーム 3 2 a及び短アーム 3 2 b を備えており， 第 1係止レバー 3 2 の長アーム 3 2 a及び第 2係止レバ 一 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bは前記第 2係止溝 3 1 2 に係合可能であり， また第 1係止レバー 3 2 x の短アーム 3 2 ！ b及び第 2係止レバー 3 2 2 の長アーム 3 2 2 aは前記第 1及び第 3係止溝 3 1 , 3 1 3 にそれぞれ 係合可能である。 第 1及び第 3係止溝 3 1 , 3 1 3 の溝幅は， 第 1及び第 2係止レバー 3 2 2 の板厚より前記第 1及び第 2嵩上げ手段 R！ , R 2 に よるピストンァゥ夕 5 bのリフト量相当分だけ大きく設定され 第 2係止溝 3 1 2 の溝幅は， それより更に大きく設定される。
第 1及び第 2係止レバー 3 2 , 3 2 2 には， これらを個別に揺動させる 第 1及び第 2駆動手段 3 9 ， 3 9 2 が連結される。
第 1駆動手段 3 9は， 下方の収容溝 2 8！ 底部及び第 1係止レバー 3 2ェ の長アーム 3 2 a間に装着されて該長アーム 3 2 aを第 2係止溝 3 1 2 との係 合方向に付勢するコイル状の作動ばね 3 4と， ピストンインナ 5 aに形成された シリンダ孔 3 6に嵌装されて第 1係止レバ一 3 2 の第 2アーム 3 2 bの先端 に， それを第 2係止溝 3 1 b側に押圧すべく当接する油圧ピストン 3 8とから構 成される。 その際， 第 1係止レバーの長アーム 3 2 aには， 作動ばね 3 4の妄動 を防ぐ位置決め突起 3 5が形成される。 シリンダ孔 3 6には， 油圧ピストン 3 8 の内端が臨む油圧室 3 7が画成される。
また特に図 1 5及び図 2 1に示すように， ピストンインナ 5 aのシリンダ孔 3 6は， 収容溝 2 8 丄 , 2 8 2 の両側壁を削ってピストンインナ 5 aの外周面 に開口するように， 収容溝 2 8 , 2 8 2 の溝幅より大径に形成され， この シリンダ孔 3 6に嵌合する油圧ビストン 3 8の先端部には， 各係止レバ一 3 2 , 3 2 2 の短アーム 3 2 丄 b , 3 2 2 bの先端を受容する切欠き 5 5が 設けられる。 したがって， 油圧ピストン 3 8の一部が収容溝 2 8に露出していて も， 油圧ピストン 3 8をその全長に渡りシリンダ孔 3 6の内周面で支承すること ができると共に， 油圧ピストン 3 8に対する第 2アーム 3 2 bの荷重が油圧ピス トン 3 8の軸方向中間点に作用することになるから， 油圧ピストン 3 8の作動の 安定化をもたらすことができる。
第 2駆動手段 3 9 2 は， 第 1駆動手段 3 9 x と基本的に同様の構成である ので， 第 2駆動手段 3 9 2 の第 1駆動手段 3 9 と対応する部分には同一の 参照符号を付して， その詳細な説明を省略する。 この第 2駆動手段では， 作動ば ね 3 4は第 1係止レバー 3 2 丄 の長アーム 3 ヱ aを第 3係止溝 3 1 3 と の係合方向に付勢し， 油圧ピストン 3 8は油圧を受けたとき， 第 2係止レバー 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bを第 2係止溝 3 1 2 との係合方向に押圧するよう になっている。
而して， ピストンァウタ 5 bは低圧縮比位置 Lに来たとき， 第 1駆動手段 3 9 x において， この油圧室 3 7から油圧を解放すると， 作動ばね 3 4の付勢力に より第 1係止レバー 3 2の長アーム 3 2 aを第 2係止溝 3 1 2 に係合し， 且つ 該係止溝 3 1 2 の下面に当接させることにより， ピストンァウタ 5 bを低圧縮 比位置 Lに係止することができる。
またピストンァウタ 5 bが中圧縮比位置 Mに来たとき， 第 1駆動手段 3 9 では， 油圧室 3 7に油圧を供給して油圧ピストン 3 8を作動させ， 第 1係止レバ - 3 2 x の短アーム 3 S bを第 1係止溝 3 1 に係合させ， 且つ該係止 溝 3 1 に上面に当接させると同時に， 第 2駆動手段 3 9 2 では， 油圧室 3 7から油圧を解放して， 作動ばね 3 4の付勢力により第 2係止レバー 3 2 2 の 長アーム 3 2 2 aを第 3係止溝 3 1 3 に係合し， 且つ該係止溝 3 1 3 の下 面に当接させることにより， ピストンァウタ 5 bを中圧縮比位置 Mに係止するこ とができる。
さらにピストンァウタ 5 bが高圧縮比位置 Hに来たとき， 第 2馬区動手段 3 9 2 の油圧室 3 7に油圧を供給して油圧ピストン 3 8を作動させ， 第 2係止レバ一 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bを第 2係止溝 3 1 2 に係合させ， 且つ該係止溝 3 1 2 の上面に当接させることにより， ピストンァウタ 5 bのストッパリング 1 8がピストンインナ 5 aの下端面に当接すること、相俟って， ピストンァゥ夕 5 bを高圧縮比位置 Hに係止することができる。
再び図 1 , 図 2， 図 4〜図 6に示すように， 前記ピストンピン 6と， その中空 部に圧入されたスリーブ 4 0との間に， 隔壁 6 aで仕切られた筒状の第 1及び第 2油室 4 1 丄 ， 4 1 2 が画成される。 その第 1油室 4 1 は， ピストンピ ン 6の一端部の複数の第 1横孔 4 3 と， これら第 1横孔 4 3 を囲む第 1 環状油路 4 8！ を介して第 1ァクチユエ一夕 2 0 x の油圧室 3 7と第 1駆動 手段 3 9 ;L の油圧室 3 7とに連通し， 第 2油室 4 1 2 は， ピストンピン 6の 他端部の複数の第 2横孔 4 3 2 と， これら第 2横孔 4 3 2 を囲む第 2環状油 路 4 8 2 とを介して第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 の油圧室 2 5と第 2駆動手段 3 9 2 の油圧室 3 7とに連通する。
また第 1及び第 2油室 4 1ェ , 4 1 2 には， ピストンピン 6 , コンロッド 7及びクランク軸 9に亙り設けられる第 1及び第 2油路 4 4 3_ ， 4 4 2 がそ れぞれ接続され， これら第 1及び第 2油路 4 4 ， 4 4 2 は， それぞれ第 1 及び第 2電磁切換弁 4 5 丄 , 4 5 2 を介して共通の油圧源たるオイルポンプ 4 6と， 油溜め 4 7とに切換可能に接続される。
次に， この第 1実施例の作用について説明する。
<低圧縮比への制御 > (図 1〜図 8 , 図 1 7及び図 2 0 A〜図 2 0 E参照） 例えば内燃機関 Eの急加速運転に際して， ノッキングを回避すべく低圧縮比状 態を得るには， 第 1及び第 2電磁切換弁 4 5 , 4 5 2 を図 1に示すように 非通電状態にして， 第 1及び第 2油路 4 4 , 4 4 2 を共に油溜め 4 7に開 放する。 こうすれば， 第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 丄 , 2 0 2 に油圧室 2 5， 2 5並びに第 1及び第 2駆動手段 3 9 丄 ， 3 9 2 の油圧室 3 7， 3 7 は， 全て油溜め 4 7に開放されるので， 図 4〜図 6及び図 1 7に示すように， 第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 ;L , 2 0 2 の何れにおいても， 戻しプランジ ャ 2 4， 2 4が戻しばね 2 7 , 2 7の付勢力により受圧ピン 1 4 a , 1 4 x bを介して第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4 ！ ， 1 4 2 に各非嵩上げ位置 Aに向かって回転力を付与する。 また第 1及び第 2駆動手段 3 9 ， 3 9 2 の何れにおいても， 作動ばね 3 4 , 3 4がその付勢力でピストンインナ 5 aに軸 支された第 1及び第 2係止レバ一 3 2 , 3 2 2 の長アーム 3 2ェ a , 3 2 2 aをピストンァウタ 5 bの内周面側に付勢する。
その結果， 図 2 0 Aに示すように， 第 1及び第 2カム機構 1 5の何れにおいて も， 上向きカム 1 5 2 a及び下向きカム 1 5 2 bが互いに嚙み合い得る位相 となるから， 機関の膨張行程又は圧縮行程で燃焼室 4 a側の圧力でピストンァゥ 夕 5 bがピストンインナ 5 a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 1 0 a〜 1 0 c及びシリンダポア 2 a内面間に生ずる摩擦抵抗 によりピストンァウタ 5 bがピストンインナ 5 a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 5 aの減速に伴いピストンァウタ 5 bがその慣性力によりピストンインナ 5 aに対して押圧されたときに， ピストン ァウタ 5 bは， 第 1及び第 2カム機構 1 5の上向きカム 1 5ェ a , 1 5 2 a 及び下向きカム 1 5ェ b , 1 5 2 bをそれぞれ相互に嚙み合せながら， ビス トンインナ 5 aに対して下降し， 低圧縮比位置 Lに下がることになる。 こうして ピストンァウタ 5 bが高圧縮比位置 Hに到達すると， ピストンインナ 5 aに軸支 された第 1係止レバー 3 2， の長ァ一ム 3 2 aと， ピストンァウタ 5 bの 第 2係止溝 3 1 2 との位置が整合し， 該長ァ一ム 3 2 aは作動ばね 3 4の 付勢力をもって第 2係止溝 3 1 2 に係合し， 且つ該係止溝 3 1 2 の下面に当 接することにより， ピストンァゥ夕 5 bを低圧縮比位置 Lに係止する。 このとき 第 1係止レバ一 3 2！ の短アーム 3 2 bはピストンインナ 5 aの内方に退 去する。 かくして， 第 1及び第 2カム機構 1 5 , 1 5 2 では軸方向の遊び が無くなり， ピストンィンナ及びァウタ 5 a , 5 bは， 圧縮比を下げながら一体 となってシリンダポア 2 a内を昇降することができる。
一方， 第 2係止レバー 3 2 2 の長アーム 3 2 2 aは， ビストンインナ 5 a の第 3係止溝 3 1 3 に係合して， 次の中圧縮比状態への移行に備える。 このと き第 2係止レバ一 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bもピストンインナ 5 aの内方に 退去する。
く中圧縮比への制御 > (図 9〜図 1 2 , 図 1 8及び図 2 0 A〜図 2 0 E参照） 次に， 例えば内燃機関 Eの中速運転時， 出力向上を図るべく中圧縮比状態を得 るには， 第 1電磁切換弁 4 5 丄 に通電して， 第 1油路 4 4をオイルポンプ 4 6 に接続する。 こうすると， オイルポンプ 4 6の吐出油圧が第 1油路 4 4を通して 第 1ァクチユエ一夕 2 0 ;L の油圧室 2 5及び第 1駆動手段 3 9 3. の油圧室 3 7に供給されるので， 図 1 2に示すように， 第 1ァクチユエ一夕 2 0 では油 圧室 2 5の油圧により作動ブランジャ 2 3が第 1嵩上げ手段 R！ の受圧ピン 1 4 aを介して第 1可動嵩上げ部材 1 4 に嵩上げ位置 B方向への回転力を 付与する。 また第 1駆動手段 3 9 x では， 油圧室 3 7の油圧により油圧ピスト ン 3 8が第 1係止レバー 3 2！ の短アーム 3 2ェ bをピストンインナ 5 aの 内周面に向かって押圧しながら， その長アーム 3 2 3. aをピストンインナ 5 a の内方へ退去させる。 その結果， ピストンァゥ夕 5 bの中圧縮比位置 Mへの移動 が可能となる。
そこで， ピストンァゥ夕 5 bは， 次のような自然外力を受けると中圧縮比位置 Mへと移動する。 即ち， 機関の吸気行程で吸気負圧によりピストンァウタ 5 bが 燃焼室 4 a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 1 0 a〜 1 0 c及びシリンダポア 2 a内面間に生ずる摩擦抵抗によりピストンァ ウタ 5 bがピストンインナ 5 a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ィンナ 5 aの減速に伴いピストンァウタ 5 bがそ の慣性力によりピストンインナ 5 aから浮き上がろうとしたときに， ピストンァ ウタ 5 bはピストンインナ 5 aに対して上昇し， そして中圧縮比位置 Mに達する と， 第 3係止溝 3 1 3 に既に係合していた第 2係止レバ一 3 2 2 の長アーム 3 2 2 aに第 3係止溝 3 1 3 の下面が当接することにより， ピストンァウタ 5 bが中圧縮比位置 Mを越えて上昇すること抑える。 同時に第 1係止レバー 3 2 ！ の短アーム 3 2ェ bと第 1係止溝 3 1 丄 との位置が整合するので， 第 1 駆動手段 3 9 の油圧ビストン 3 8によりピストンインナ 5 aの内周面に向か つて押圧された第 1係止レバー 3 2ェ の短アーム 3 2 丄 bは， 第 1係止溝 3 1 3. に係合し， 且つ該係止溝 3 1！ の上面に当接する。 したがって， 第 1係 止レバー 3 2 ！ の短アーム 3 2 x bと第 2係止レバ一 3 2 2 の長アーム 3 2 2 aとは， 第 1及び第 3係止溝 3 1 χ , 3 1 3 間の隔壁を上下から挟持 することになり， ピストンァゥ夕 5 bを中圧縮比位置 Mに係止する。
こうしてピストンァウタ 5 bが中圧縮比位置 Mに保持され， 図 2 0 Bのように， 第 1カム機構 1 5 ！ の上向きカム 1 5ェ aと下向きカム 1 5 丄 bとが嚙み 合いを外すや否や， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 x は第 1ァクチユエ一夕 2 0ェ の作動プランジャ 2 3からの押圧力により嵩上げ位置 Bまで回動される。 その結 果， 図 2 0 Cのように， 第 1カム機構 1 5 の上向きカム 1 5 aと下向き カム 1 5ェ bとは互いの山部を衝合させ， ピストンァゥ夕 5 bを中圧縮比位置 Mに強固に保持する。
<高圧縮比への制御 > (図 1 3〜図 1 6 , 図 1 9及び図 2 0 A〜図 2 0 E参照） さらに内燃機関 Eの圧縮比を高めるべく高圧縮比状態を得るには， 第 1電磁切 換弁 4 5！ の通電状態をそのまゝにして， 第 2電磁切換弁 4 5 2 にも通電し て， 第 2油路 4 4をもオイルポンプ 4 6に接続する。 こうすると， オイルポンプ 4 6の吐出油圧が第 2油路 4 4を通して第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 の油圧室 2 5及び第 2駆動手段 3 9 2 の油圧室 3 7にも供給されるので， 図 1 6に示すよ うに， 第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 でも油圧室 2 5の油圧により作動プランジャ 2 3が第 1嵩上げ手段 R 2 の受圧ピン 1 4 aを介して第 2可動嵩上げ部材 1 4 x に嵩上げ位置 B方向への回転力を付与する。 また第 1駆動手段 3 9 3 でも， 油圧室 3 7の油圧により油圧ピストン 3 8が第 2係止レバ一 3 2 2 の短 アーム 3 2 2 bをピストンインナ 5 aの内周面に向かって押圧しながら， その 長ァ一ム 3 2 2 aをピストンインナ 5 aの内方へ退去させる。 その結果， ピス トンァウタ 5 bの高圧縮比位置 Hへの移動が可能となる。
そこで， ピストンァウタ 5 bが， 中圧縮比位置 Mへ移行した時と同様な自然外 力を受けて高圧縮比位置 Hに向かって上昇する， ピストンァゥ夕 5 b下端部のス トツパリング 1 8がピストンインナ 5 aの下端面に当接することにより， ピスト ンァゥ夕 5 bは所定の高圧縮比位置 Hでその上昇は止まる。 同時に， 第 2係止レ バ一 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bと第 2係止溝 3 1 2 との位置が整合するた め， 該短アーム 3 2 2 bは第 2駆動手段 3 9 2 の油圧ピストン 3 8の押圧力 により第 2係止溝 3 1 2 に係合し， 且つ該 止溝 3 1 2 の上面に当接する。 したがってピストンァゥ夕 5 bが， ストッパリング 1 8のピストンインナ 5 a下 端面への衝撃的な当接により反動を受けても， その反動を第 2係止レバ一 3 2 2 の短アーム 3 2 2 bが支えることにより， ピストンァゥ夕 5 bの高圧縮比位 置 Hからの跳ね返りを防ぎ， それを高圧縮比位置 Hに的確に保持することができ る。
こうしてピストンァウタ 5 b力高圧縮比位置 Hに到達し， 図 2 0 Dのように， 第 2カム機構 1 5 2 の上向きカム 1 5 2 aと下向きカム 1 5 2 bとが嚙み 合いを外すや否や， 第 2可動嵩上げ部材 1 4！ も第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 の作動プランジャ 2 3からの押圧力により嵩上げ位置 Bまで回動される。 その結 果， 図 2 0 Eのように， 第 2カム機構 1 5 2 は， 第 1カム機構 1 5 丄 と同様 に， 上向きカム 1 5 2 aと下向きカム 1 5 2 bとの山部の頂面同士衝合させ， ピストンァウタ 5 bを高圧縮比位置 Hに強固に保持する。
かくして， 第 1及び第 2カム機構 1 5 ！ ， 1 5 2 では軸方向の遊びが無く なり， ピストンインナ及びァウタ 5 a , 5 bは， 圧縮比を最大に高めながら一体 となってシリンダポア 2 a内を昇降する。
以上のように， 第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4 丄 ， 1 4 2 をそれぞれ非 嵩上げ位置 A及び嵩上げ位置 Bの 2位置間で回動するのみで， ピストンァウタ 5 bの位置を， 低圧縮比位置 L， 中圧縮比位置 M及び高圧縮比位置 Hの 3段階に的 確に切り換えることができ， 内燃機関 Eの種々の運転条件にきめ細かく対応する ことができる。
またピストンァウタ 5 bは， 低圧縮比位置 L , 中圧縮比位置 M及び高圧縮比位 置 Hに制御される際， ピストンインナ 5 a及びピストンァウタ 5 bの嵌合面に形 成されて互いに摺動自在に係合するスプライン歯 1 1 a及びスプライン溝 1 1 b により， ピストンインナ 5 aに対する回転が拘束されているから， 燃焼室 4 aに 臨むビストンァゥ夕 5 bの頂面形状を燃焼室 4 aの形状に対応させて， ピストン ァゥ夕 5 bの高圧縮比位置 Hでの圧縮比を効果的に高めることができる。
しかもビストンァゥ夕 5 bの中圧縮比位置 M及び高圧縮比位置 Hでは， 機関の 膨張行程時， ピストンァウタ 5 bが燃焼室 4 aから受ける大なる推力は， 第 1力 ム機構 1 5 ェ 及び/又は第 2カム機構 1 5 2 の上向きカム 1 5 a , 1 5 2 aと下向きカム 1 5 丄 b , 1 5 2 bとの互いに衝合した山部の平坦な頂 面に垂直に作用することになるから， 該推力により第 1可動嵩上げ部材 1 4 及び/又は第 2可動嵩上げ部材 1 4 丄 が回動されることはなく， したがって第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 , 2 0 2 の油圧室 2 5 , 2 5に供給する油 圧は， 前記推力に抗する程の高圧を必要とせず， また上記油圧室 2 5 ， 2 5に多 少の気泡が存在しても， ピストンァウタ 5 bを中圧縮比位置 M及び高圧縮比位置 Hに安定的に保持し得るから， 支障はない。
しかもビストンァウタ 5 bの低圧縮比位置 L， 中圧縮比位置 M及び高圧縮比位 置 Hの各間での移動には， ピストン 5の往復動中， ピストンインナ及びァゥ夕 5 a , 5 bに， それらを軸方向に離間させたり近接させようと作用する自然外力を 利用するので， 第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 ， 2 0 2 は第 1及び第 2 可動嵩上げ部材 1 4ェ , 1 4 2 を， それぞれ単に非嵩上げ位置 A及び嵩上げ 位置 B間で回動させるだけの出力を発揮すれば足りることになり， 第 1及び第 2 ァクチユエ一タ 2 0の小容量化及び小型ィ匕を図ることができる。
ところで， 上記自然;^力のうち， ピストンリング 1 0 a〜 l 0 c及びシリンダ ポア 2 a内面間の摩擦抵抗と， ピストンァウタ 5 bの慣性力が特に効果的である。 また上記摩擦抵抗は機関回転数の変化に対して変ィヒが比較的少ないのに対して， ピストンァゥ夕 5 bの慣性力は機関回転数の上昇に応じて 2次曲線的に増大する ものであるから， ピストンァウタ 5 bの位置切り換えに対して， 機関の低回転域 では上記摩擦抵抗が支配的であり， 機関の高回転域ではビストンァウタ 5 bの慣 性力が支配的である。
また第 1ァクチユエ一夕 2 0 3. の油圧室 2 5及び第 1駆動手段 3 9：!_ の油 圧室 3 7には， 共通の第 1電磁切換弁 4 5！ を介してオイルポンプ 4 6及び油 溜め 4 7に切換可能に接続され また第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 の油圧室 2 5 及び第 2駆動手段 3 9 2 の油圧室 3 7には， 共通の第 2電磁切換弁 4 5 2 を 介して上記オイルポンプ 4 6及び油溜め 4 7に切換可能に接続されるので， 共通 の油圧をもって両ァクチユエ一夕 2 0 丄 , 2 0 2 及び両駆動手段 3 9 ， 3 9 2 を合理的に作動させ， 油圧回路の簡素化を図ることができ， 圧縮比可変 装置を安価に提供し得る。
また第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 , 2 0 2 の各構成要素である作動 ブランジャ 2 3及び戻しブランジャ 2 4は， ビストンインナ 5 aに形成された共 通のシリンダ孔 2 1に嵌装されるので， 構造が簡単であると共に， 孔加工が単純 でコストの低減に寄与し得る。
また第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0 工 , 2 0 2 の各シリンダ孔 2 1は， ピストンピン 6を挟んでそれと平行にピストンインナ 5 aに形成されるので， ピ ストンピン 6に干渉されることなく， ピストンインナ 5 aの狭小な内部に第 1及 び第 2ァクチユエ一夕 2 0 ， 2 0 2 を配設することが可能となる。
また第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0ェ , 2 0 2 の各作動及び戻しプラン ジャ 2 3 , 2 4の軸泉は， 各受圧ピン 1 4 aの軸線を横切る， 枢軸 1 9の半径線 に対して略直角に交差するように配置されるので， 作動及 3戻しプランジャ 2 3， 2 4の押圧力を受圧ピン 1 4を介して第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4 , 1 4 2 に効率良く伝達することができ， 第 1及び第 2ァクチユエ一夕 2 0ェ ， 2 0 2 のコンパクト化に寄与し得る。
また各作動及び戻しプランジャ 2 3 , 2 4の各端面と， 受圧ピン 1 4 aの円筒 状外周面とは線接触で接触するので， その接触面積は比較的広く， 面圧の低減を 図り， 耐久性の向上に寄与し得る。
次に， 132 2 A〜図 2 2 Eに示す本発明の第 2実施例について説明する。 この第 2実施例は， 第 1及び第 2カム機構 1 5 ェ , 1 5 2 の各山部の一側 面を， 第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4 ！ ， 1 4 2 が非嵩上げ位置 Aから嵩 上げ位置 Bへ回動するとき互いに軸方向に離反するように滑る斜面 5 8 a , 5 8 b ； 5 9 a , 5 9 bに形成した点を除けば， 前実施例と同様の構成であり， 図 2 1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， その説明を省略す る。
この第 2実施例では， 第 1及び第 2カム機構 1 5 i , 1 5 2 の各山部の一 側面を斜面 5 8 a , 5 8 b ; 5 9 a, 5 9 bとしたことで， 各山部のピッチが前 実施例に比して広がり， 各可動嵩上げ部材 1 4！ ， 1 4 2 の作動ストローク 角度が増加し， また各山部の頂面の面積が減少することになるが， ピストンァゥ タ 5 bを中圧縮比位置 M又は高圧縮比位置 Hへ移動させる自然外力が弱い場合で も， 図示しない第 1及び第 2ァクチユエ一夕により第 1及び第 2可動嵩上げ部材 1 4！ , 1 4 2 に嵩上げ位置 Bへの回動力を付与すれば， 斜面 5 8 a , 5 8 b ； 5 9 a , 5 9 b相互のリフト作用によりビストンァウタ 5 を中圧縮比位置 M及び高圧縮比位置 Hへ押し上げることができる。
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， 第 1及び第 2カム機構 1 5 , 1 5 2 の各山部の高さを異ならせて， 第 1可動嵩上げ部材 1 4 α を非嵩上げ位置 A に保持すると共に， 第 2可動嵩上げ部材 1 4！ を嵩上げ位置 Bに回動する態様 を追加することにより， ピストンァウタ 5 bを， 低圧縮比位置， 第 1中圧縮比位 置， 第 2中圧縮比位置及び高圧縮比位置の 4段階に制御することもできる。 また 第 1及び第 2電磁切換弁 4 5 , 4 5 2 の作動態様は， 上記実施例の場合と 逆であっても差し支えはない。 即ち， 各切換弁 4 5ェ , 4 5 2 の非通電状態 で第 1及び第 2油路 4 4 , 4 4 2 をオイルポンプ 4 6に接続し， 通電状態 で油路 4 4 , 4 4 2 を油溜め 4 7に接続することもできる。
さらに第 1ァクチユエ一夕 2 0 x の戻しばね 2 7のセット荷重を第 2ァクチ ユエ一夕 2 0 2 の戻しばね 2 7のセット荷重より弱く設定すると共に， 第 1駆 動手段 3 9 x の作動ばね 3 4のセット荷重を第 2駆動手段 3 9 2 の作動ばね 3 4のセット荷重より弱く設定する一方， 第 1及び第 2油路 4 4 Ί , 4 4 2 を共通一本の油路に纏めて， この共通一本の油路には， 共通 1個の切換弁を設け る他， 該油路の油圧を， 第 1ァクチユエ一夕 2 0 ！ 及び第 1駆動手段 3 9！ を油圧駆動し得る第 1の油圧と， 第 2ァクチユエ一夕 2 0 2 及び第 2駆動手段 3 9 2 を油圧駆動し得る第 2の油圧とに制御し得る油圧制御手段を設ければ， 簡単な油圧回路により第 1及び第 2 ァクチユエ一夕 2 0 , 2 0 2 の順次作 動， 並びに第 1及び第 2駆動手段 3 9 , 3 9 2 の順次作動を行うことがで さる。

Claims

請求の範囲
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 ンインナ (5 a) と， このピストンインナ （5 a) 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 （4 a) に臨ませながら， 前記ピストンインナ （5 a) 寄り の低圧縮比位置 (L) ， 燃焼室 （4 a) 寄りの高圧縮比位置 （H) 並びにそれら 低圧縮比位置 （L) 及び高圧縮比位置 （H) の中間の少なくとも 1つの中圧縮比 位置 （M) へと移動し得るピストンァウタ （5 b) と， これらピストンインナ及 びァゥ夕 （5 a, 5 b) 間に軸方向に直列に介装される少なくとも 2組の嵩上げ 手段 （R :L , R 2 ) と力らなり， 各組の嵩上げ手段 ， R 2 ) には, ピストンインナ及びァウタ （5 a， 5 b) の軸線周りの非嵩上げ位置 （A) 及び 嵩上げ位置 (B) 間を個別に回動可能し得る可動嵩上げ部材 (14 x ， 142 ) をそれぞれ設け， 両方の可動嵩上げ部材 , 142 ) を非嵩上げ 位置 （A) に回動するときはピストンァウタ （5 b) を低圧縮比位置 （L) に保 持し， また一方の可動嵩上げ部材のみを嵩上げ位置 （B) に回動するときはピス トンァウタ （5 b) を中圧縮比位置 （M) に保持し， 両方の可動嵩上げ部材 （1 4 , 142 ) を嵩上げ位置 （B) に回動したときはピストンァウタ （5 b) を高圧縮比位置 (H) に保持するようにしたことを特徴とする， 内燃機関の 圧縮比可変装置。
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