可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机
阅读：926发布：2021-09-20
专利汇可以提供可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种可变长度 连杆 包括连杆本体、偏心部件、第一 活塞 机构、 第二活塞 机构和流动方向切换机构。所述偏心部件、所述第一活塞部件、所述第二活塞部件和所述流动方向切换机构设置在所述连杆本体中。所述第一活塞机构和所述第二活塞机构构造成使所述偏心部件枢转。所述连杆本体具有与所述连杆的第一开口和所述流动方向切换机构连通的控制油路。所述流动方向切换机构由切换销在第一状态和第二状态之间切换。所述切换销在所述连杆本体中配置成使得所述切换销作动的方向相对于与所述第一开口的轴线垂直的平面成 角 度。，下面是可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机专利的具体信息内容。
1.一种可变长度连杆，包括：
连杆本体，所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述大径端部具有接纳曲柄销的第一开口，并且所述小径端部在所述连杆本体的轴向上位于所述大径端部的相反侧；
偏心部件，所述偏心部件能沿所述小径端部的周向枢转地安装在所述连杆本体上，所述偏心部件构造成在所述偏心部件枢转时改变所述可变长度连杆的有效长度；
第一活塞机构，所述第一活塞机构包括第一缸筒和第一活塞，所述第一缸筒设置在所述连杆本体中，所述第一活塞构造成在所述第一缸筒内滑动，并且所述第一活塞机构构造成在液压油被供给到所述第一缸筒内时使所述偏心部件沿第一方向枢转以使得所述可变长度连杆的有效长度增大；
第二活塞机构，所述第二活塞机构包括第二缸筒和第二活塞，所述第二缸筒设置在所述连杆本体中，所述第二活塞构造成在所述第二缸筒内滑动，并且所述第二活塞机构构造成在液压油被供给到所述第二缸筒内时使所述偏心部件沿与所述第一方向相反的第二方向枢转以使得所述有效长度缩短；和
设置在所述连杆本体内的流动方向切换机构，所述流动方向切换机构构造成在第一状态和第二状态之间切换，所述第一状态是禁止液压油从所述第一缸筒向所述第二缸筒的流动并且容许液压油从所述第二缸筒向所述第一缸筒的流动的状态，而所述第二状态是容许液压油从所述第一缸筒向所述第二缸筒的流动并且禁止液压油从所述第二缸筒向所述第一缸筒的流动的状态，其中
所述连杆本体具有与所述第一开口和所述流动方向切换机构连通的控制油路，所述流动方向切换机构包括多个切换销，并且所述多个切换销构造成通过从所述控制油路流过的液压压力而作动，
所述多个切换销构造成以使得所述流动方向切换机构在所述第一状态和所述第二状态之间切换的方式作动，
所述多个切换销在所述连杆本体中配置成使得所述多个切换销作动的方向相对于与所述第一开口的轴线垂直的平面成角度，并且
所述流动方向切换机构通过从所述控制油路流过的液压压力而在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
2.根据权利要求1所述的可变长度连杆，其中，所述多个切换销配置成使得所述多个切换销中的每个切换销的作动方向都平行于所述第一开口的轴线。
3.根据权利要求1或2所述的可变长度连杆，其中，所述流动方向切换机构在所述连杆本体的轴向上配置在所述第一缸筒和第二缸筒与所述第一开口之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述流动方向切换机构包括第一切换销和第二切换销，并且
经由所述控制油路供给液压压力时的所述第一切换销的作动方向和所述第二切换销的作动方向彼此相反。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述流动方向切换机构构造成在未经由所述控制油路供给液压压力时切换到所述第二状态以使得所述可变长度连杆的有效长度缩短，并且
所述流动方向切换机构构造成在经由所述控制油路供给液压压力时切换到所述第一状态以使得所述可变长度连杆的有效长度增大。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述流动方向切换机构包括第一切换销、第二切换销和止回阀，
所述止回阀容许从一次侧向二次侧的流动并且禁止从二次侧向一次侧的流动，当所述流动方向切换机构通过所述第一切换销和所述第二切换销而处于所述第一状态时，所述第二缸筒与所述止回阀的一次侧连接并且所述第一缸筒与所述止回阀的二次侧连接，并且
当所述流动方向切换机构通过所述第一切换销和所述第二切换销而处于所述第二状态时，所述第一缸筒与所述止回阀的一次侧连接并且所述第二缸筒与所述止回阀的二次侧连接。
7.根据权利要求6所述的可变长度连杆，其中
所述第一切换销和所述第二切换销设置在相对于所述连杆本体的中心轴线而言的相对两侧，并且
所述止回阀设置在所述连杆本体的中心轴线上。
8.根据权利要求6或7所述的可变长度连杆，其中
所述连杆本体具有阀收纳空间、多个销收纳空间和多个连通油路，
所述第一切换销和所述第二切换销收纳在相应的所述多个销收纳空间中，所述止回阀收纳在所述阀收纳空间中，并且
所述多个连通油路使所述多个销收纳空间与所述阀收纳空间连通，并且所述第一开口位于所述多个连通油路的相应延长线上。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述连杆本体具有第一销收纳空间、第二销收纳空间、第一活塞连通油路和第二活塞连通油路，
所述第一切换销收纳在所述第一销收纳空间中，并且所述第二切换销收纳在所述第二销收纳空间中，
所述第一缸筒仅与和所述第一销收纳空间连通的所述第一活塞连通油路连通，并且所述第二缸筒仅与和所述第二销收纳空间连通的所述第二活塞连通油路连通，并且所述第一开口位于所述第一活塞连通油路和所述第二活塞连通油路的相应延长线上。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述止回阀定位成比所述第一切换销和所述第二切换销更靠近所述第一开口，并且所述连杆本体具有补充油路，所述补充油路与所述止回阀的一次侧连通。
11.一种可变压缩比内燃发动机，包括根据权利要求1至10中任一项所述的可变长度连杆，其中
所述可变压缩比内燃发动机构造成改变机械压缩比，并且
所述可变压缩比内燃发动机的机械压缩比通过改变所述可变长度连杆的有效长度而改变。
可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种有效长度可改变的可变长度连杆，和一种包括该可变长度连杆的可变压缩比内燃发动机。
背景技术
[0002] 已知一种包括可变压缩比机构的内燃发动机，该可变压缩比机构可改变内燃发动机的机械压缩比。这种可变压缩比机构的例子包括改变用在内燃发动机中的连杆的有效长度的那些可变压缩比机构(例如，日本专利申请公报No.6-129272、国际公报No.WO2014/019683、日本专利申请公报No.2011-196549和日本专利申请公报No.3-242433)。连杆的有效长度是指在连杆中接纳曲柄销的第一开口的中心与接纳活塞销的第二开口的中心之间的距离。因此，当连杆的有效长度增大时，活塞处于压缩上死点时的燃烧室容积减小，使得机械压缩比增大。另一方面，当连杆的有效长度缩短时，活塞处于压缩上死点时的燃烧室容积增大，使得机械压缩比下降。
[0003] 在连杆本体的小径端部处设置有能相对于连杆本体枢转的偏心部件(偏心臂或偏心套筒)的连杆被已知为可变长度连杆，其有效长度可改变(例如，JP 6-129272 A、国际公报No.WO2014/019683和JP 2011-196549 A)。所述偏心部件具有接纳活塞销的第二开口。第二开口从偏心部件的枢转轴线偏心地设置。在这种可变长度连杆中，当偏心部件的枢转位置改变时，连杆的有效长度会相应地变化。
[0004] 在JP 6-129272 A中记载的可变长度连杆中，偏心部件的枢转位置通过流体切换机构的切换销(切换器)的液压作动而改变。然而，切换销作动的方向是与曲轴的轴线垂直的平面上的方向。因此，当连杆伴随着曲轴的旋转而上下左右运动时，切换销的作动方向上的惯性力相应地作用于切换销。因此，当发动机转速变高或在类似情形时，切换销可能非本意地移动。
[0005] 另一方面，国际公报No.WO2014/019683记载了一种使用在与曲轴的轴线平行的方向上作动的切换销的可变长度连杆。由于国际公报No.WO2014/019683中记载的切换销的作动方向垂直于连杆的运动方向，所以即使在连杆运动时切换销也不容易受惯性影响。
[0006] 然而，国际公报No.WO2014/019683中记载的切换销具有比连杆本体的厚度(连杆本体在曲轴的轴向上的长度)大的全长，并且向形成在连杆本体中的用于切换销的接纳孔的外侧突出。此外，通过利用设置在连杆外部的凸轮盘推动切换销，切换销的作动位置切换。因此，在国际公报No.WO2014/019683中记载的可变长度连杆中，必须在连杆周围设置凸轮盘以便切换所述切换销的作动位置。因此，除连杆以外还需要复杂的机构来切换所述切换销的作动位置。
发明内容
[0007] 本发明提供了一种可变长度连杆，其在防止与连杆的运动相关的惯性力施加至切换偏心部件的枢转位置的切换销的同时不需要除连杆以外的复杂机构来切换所述切换销。
[0008] 本发明的一个示例性方面提供了一种可变长度连杆，其包括连杆本体、偏心部件、第一活塞机构、第二活塞机构、流动方向切换机构。所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述大径端部具有接纳曲柄销的第一开口，并且所述小径端部在所述连杆本体的轴向上位于所述大径端部的相反侧。所述偏心部件能沿所述小径端部的周向枢转地安装在所述连杆本体上。所述偏心部件构造成在所述偏心部件枢转时改变所述可变长度连杆的有效长度。所述第一活塞机构包括第一缸筒和第一活塞。所述第一缸筒设置在所述连杆本体中。所述第一活塞构造成在所述第一缸筒内滑动。所述第一活塞机构构造成在液压油被供给到所述第一缸筒内时使所述偏心部件沿第一方向枢转以使得所述可变长度连杆的有效长度增大。所述第二活塞机构包括第二缸筒和第二活塞。所述第二缸筒设置在所述连杆本体中。所述第二活塞构造成在所述第二缸筒内滑动。所述第二活塞机构构造成在液压油被供给到所述第二缸筒内时使所述偏心部件沿与所述第一方向相反的第二方向枢转以使得所述有效长度缩短。所述流动方向切换机构设置在所述连杆本体内。所述流动方向切换机构构造成在第一状态和第二状态之间切换。所述第一状态是禁止液压油从所述第一缸筒向所述第二缸筒的流动并且容许液压油从所述第二缸筒向所述第一缸筒的流动的状态。所述第二状态是容许液压油从所述第一缸筒向所述第二缸筒的流动并且禁止液压油从所述第二缸筒向所述第一缸筒的流动的状态。所述连杆本体具有与所述第一开口和所述流动方向切换机构连通的控制油路。所述流动方向切换机构包括多个切换销，并且所述多个切换销构造成通过从所述控制油路流过的液压压力而作动。所述多个切换销构造成以使得所述流动方向切换机构在所述第一状态和所述第二状态之间切换的方式作动。所述多个切换销在所述连杆本体中配置成使得所述多个切换销作动的方向相对于与所述第一开口的轴线垂直的平面成角度(倾斜)。所述流动方向切换机构通过从所述控制油路流过的液压压力而在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
[0009] 在所述可变长度连杆中，所述多个切换销可配置成使得所述多个切换销中的每个切换销的作动方向都平行于所述第一开口的轴线。
[0010] 在所述可变长度连杆中，所述流动方向切换机构可在所述连杆本体的轴向上配置在所述第一缸筒和第二缸筒与所述第一开口之间。
[0011] 在所述可变长度连杆中，所述流动方向切换机构可包括第一切换销和第二切换销，并且经由所述控制油路供给液压压力时的所述第一切换销的作动方向和所述第二切换销的作动方向可彼此相反。
[0012] 在所述可变长度连杆中，所述流动方向切换机构可构造成在未经由所述控制油路供给液压压力时切换到所述第二状态以使得所述可变长度连杆的有效长度缩短，并且所述流动方向切换机构可构造成在经由所述控制油路供给液压压力时切换到所述第一状态以使得所述可变长度连杆的有效长度增大。
[0013] 在所述可变长度连杆中，所述流动方向切换机构可包括第一切换销、第二切换销和止回阀。所述止回阀可容许从一次侧向二次侧的流动并且禁止从二次侧向一次侧的流动。所述第二缸筒可与所述止回阀的一次侧连接。当所述流动方向切换机构通过所述第一切换销和所述第二切换销而处于所述第一状态时，所述第一缸筒可与所述止回阀的二次侧连接。当所述流动方向切换机构通过所述第一切换销和所述第二切换销而处于所述第二状态时，所述第一缸筒可与所述止回阀的一次侧连接，并且所述第二缸筒可与所述止回阀的二次侧连接。
[0014] 在所述可变长度连杆中，所述第一切换销和所述第二切换销可设置在相对于所述连杆本体的中心轴线而言的相对两侧。所述止回阀可设置在所述连杆本体的中心轴线上。
[0015] 在所述可变长度连杆中，所述连杆本体可具有阀收纳空间、多个销收纳空间和多个连通油路。所述第一切换销和所述第二切换销可收纳在相应的所述多个销收纳空间中。所述止回阀可收纳在所述阀收纳空间中。所述多个连通油路可使所述多个销收纳空间与所述阀收纳空间连通，并且所述第一开口可位于所述多个连通油路的相应延长线上。
[0016] 在所述可变长度连杆中，所述连杆本体可具有第一销收纳空间、第二销收纳空间、第一活塞连通油路和第二活塞连通油路。所述第一切换销可收纳在所述第一销收纳空间中，并且所述第二切换销可收纳在所述第二销收纳空间中。所述第一缸筒可仅与和所述第一销收纳空间连通的所述第一活塞连通油路连通，并且所述第二缸筒可仅与和所述第二销收纳空间连通的所述第二活塞连通油路连通。所述第一开口可位于所述第一活塞连通油路和所述第二活塞连通油路的相应延长线上。
[0017] 在所述可变长度连杆中，所述止回阀可定位成比所述第一切换销和所述第二切换销更靠近所述第一开口。所述连杆本体可具有补充油路，所述补充油路与所述止回阀的一次侧连通。
[0018] 本发明的另一个示例性方面提供了一种包括所述可变长度连杆的可变压缩比内燃发动机。所述可变压缩比内燃发动机构造成改变机械压缩比。所述可变压缩比内燃发动机的机械压缩比通过改变所述可变长度连杆的有效长度而改变。
[0020] 下面将参照附图说明示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
[0021] 图1是根据一个实施方式的可变压缩比内燃发动机的示意性剖视侧视图；
[0022] 图2是示意性地示出根据该实施方式的可变长度连杆的透视图；
[0023] 图3是示意性地示出根据该实施方式的可变长度连杆的剖视侧视图；
[0024] 图4是根据该实施方式的连杆本体的小径端部周围的区域的示意性分解透视图；
[0025] 图5是根据该实施方式的连杆本体的小径端部周围的区域的示意性分解透视图；
[0026] 图6A、6B是示意性地示出根据该实施方式的可变长度连杆的剖视侧视图；
[0027] 图7是根据该实施方式的连杆的剖视侧视图，示出了设置有流动方向切换机构的放大区域；
[0028] 图8A、8B是沿图7中的VIII-VIII和IX-IX截取的连杆的剖视图；
[0029] 图9是用于说明根据该实施方式的从液压压力供给源向切换销供给液压压力时流动方向切换机构的动作的示意图；以及
[0030] 图10是用于说明根据该实施方式的未从液压压力供给源向切换销供给液压压力时流动方向切换机构的动作的示意图。
具体实施方式
[0031] 以下将参照附图详细说明实施方式。注意，在以下说明中同样的构成要素被赋予相同的附图标记。
[0032] 图1是根据本实施方式的可变压缩比内燃发动机的示意性剖视侧视图。参照图1，附图标记1表示内燃发动机。内燃发动机1包括曲柄箱2、气缸体3、气缸盖4、活塞5、可变长度连杆6、燃烧室7、配置在燃烧室7的顶面中央部的火花塞8、进气门9、进气凸轮轴10、进气口11、排气门12、排气凸轮轴13和排气口14。
[0033] 可变长度连杆6在其小径端部处通过活塞销21与活塞5连接，并且在其大径端部处与曲轴的曲柄销22连接。在可变长度连杆6中，如稍后所述，从活塞销21的轴线到曲柄销22的轴线的距离——即有效长度——可改变。
[0034] 当可变长度连杆6的有效长度增大时，从曲柄销22到活塞销21的长度增大。因此，活塞5处于上死点时的燃烧室7的容积如图1中的实线所示减小。另一方面，即使当可变长度连杆6的有效长度变化时，在气缸内往复运动的活塞5的行程长度也不变化。因此，此时，内燃发动机1的机械压缩比增大。
[0035] 另一方面，当可变长度连杆6的有效长度缩短时，从曲柄销22到活塞销21的长度缩短。因此，活塞5处于上死点时的燃烧室7的容积如图1中的虚线所示增大。然而，活塞5的行程长度如上所述是恒定的。因此，此时，内燃发动机1的机械压缩比减小。
[0036] 图2是示意性地示出根据本实施方式的可变长度连杆6的透视图。图3是示意性地示出根据本实施方式的可变长度连杆6的剖视侧视图。如图2、3所示，可变长度连杆6包括连杆本体31、可枢转地安装在连杆本体31上的偏心部件32、设置在连杆本体31上的第一活塞机构33和第二活塞机构34、以及切换液压油流向活塞机构33、34的流动方向切换机构35。
[0037] 首先，将说明连杆本体31。连杆本体31具有在一个端部处的接纳曲轴的曲柄销22的曲柄接纳开口41，和在另一端部处的接纳下述偏心部件32的套筒的套筒接纳开口42。曲柄接纳开口41比套筒接纳开口42大。因此，连杆本体31的位于设置曲柄接纳开口41的一侧的端部称为大径端部31a，而连杆本体31的位于设置套筒接纳开口42的一侧的端部称为小径端部31b。
[0038] 注意，在曲柄接纳开口41的中心轴线(亦即，接纳在曲柄接纳开口41中的曲柄销22的轴线)和套筒接纳开口42的中心轴线(亦即，接纳在套筒接纳开口42中的套筒的轴线)之间延伸的线X(图3，称为轴线X)——亦即，从连杆本体31的中心通过的线——称为连杆6的轴线。连杆在与连杆6的轴线X垂直且与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的方向上的长度称为连杆的宽度。此外，连杆在与曲柄接纳开口41的中心轴线平行的方向上的长度称为连杆的厚度。
[0039] 如从图2、3理解的，连杆本体31的宽度在大径端部31a和小径端部31b之间的中间部分处最小。大径端部31a的宽度大于小径端部31b的宽度。另一方面，连杆本体31的厚度除了设置有活塞机构33、34的区域之外几乎是恒定的。
[0040] 接下来将说明偏心部件32。图4、5是连杆本体31的小径端部31b周围的区域的示意性透视图。偏心部件32在图4、5中以分解状态示出。参照图2至5，偏心部件32包括接纳在形成于连杆本体31中的套筒接纳开口42中的圆筒状的套筒32a、从套筒32a沿连杆本体31的宽度方向上的一个方向延伸的一对第一臂32b、和从套筒32a沿连杆本体31的宽度方向上的另一方向(与上述一个方向大致相反的方向)延伸的一对第二臂32c。套筒32a能在套筒接纳开口42内枢转。因此，偏心部件32在连杆本体31的小径端部31b处以可沿小径端部31b的周向枢转的方式安装在连杆本体31上。
[0041] 偏心部件32的套筒32a也具有接纳活塞销21的活塞销接纳开口32d。活塞销接纳开口32d呈圆筒状形成。圆筒状的销接纳开口32d以使得活塞销接纳开口32d的轴线与套筒32a的圆筒状外形的中心轴线平行但不共轴的方式形成。因此，活塞销接纳开口32d的中心相对于套筒32a的圆筒状外形的中心偏心。
[0042] 如上所述，在本实施方式中，套筒32a的活塞销接纳开口32d的中心相对于套筒32a的圆筒状外形的中心偏心。因此，当偏心部件32枢转时，套筒接纳开口42内的活塞销接纳开口32d的位置变化。当在套筒接纳开口42内活塞销接纳开口32d的位置在大径端部31a侧时，连杆的有效长度缩短。相反地，当在套筒接纳开口42内活塞销接纳开口32d的位置在大径端部31a侧的相反侧时，连杆的有效长度增大。因此，根据本实施方式，连杆6的有效长度通过使偏心部件枢转而变化。
[0043] 接下来将参照图3说明第一活塞机构33。第一活塞机构33具有形成在连杆本体31中的第一缸筒33a和在第一缸筒33a内滑动的第一活塞33b。第一缸筒33a相对于连杆6的轴线X几乎或完全配置在第一臂32b侧。第一缸筒33a也相对于轴线X成一定倾斜角度配置成在连杆本体31的宽度方向上朝向小径端部31b突出。第一缸筒33a还经由第一活塞连通油路51与流动方向切换机构35连通。
[0044] 第一活塞33b通过第一连接部件45与偏心部件32的第一臂32b连接。第一活塞33b通过销与第一连接部件45可旋转地连接。第一臂32b在与第一臂32b连接到套筒32a的一侧相对的端部处通过销与第一连接部件45可旋转地连接。
[0045] 接下来将说明第二活塞机构34。第二活塞机构34具有形成在连杆本体31中的第二缸筒34a和在第二缸筒34a内滑动的第二活塞34b。第二缸筒34a相对于连杆6的轴线X几乎或完全配置在第二臂32c侧。第二缸筒34a也相对于轴线X成一定倾斜角度配置成在连杆本体31的宽度方向上朝向小径端部31b突出。第二缸筒34a还经由第二活塞连通油路52与流动方向切换机构35连通。
[0046] 第二活塞34b通过第二连接部件46与偏心部件32的第二臂32c连接。第二活塞34b通过销与第二连接部件46可旋转地连接。第二臂32c在与第二臂32c连接到套筒32a的一侧相对的端部处通过销与第二连接部件46可旋转地连接。
[0047] 接下来将参照图6A、6B说明具有上述构型的偏心部件32、第一活塞机构33和第二活塞机构34的动作。图6A示出液压油供给到第一活塞机构33的第一缸筒33a内并且液压油未供给到第二活塞机构34的第二缸筒34a内的状态。另一方面，图6B示出液压油未供给到第一活塞机构33的第一缸筒33a内并且液压油供给到第二活塞机构34的第二缸筒34a内的状态。
[0048] 这里，如稍后所述，流动方向切换机构35能在第一状态与第二状态之间切换，在所述第一状态下禁止液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且容许液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动，在所述第二状态下容许液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且禁止液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动。
[0049] 当流动方向切换机构35处于禁止液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且容许液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动的第一状态时，如图6A所示，液压油供给到第一缸筒33a内，并且从第二缸筒34a排出。因此，第一活塞33b向上移动，并且与第一活塞33b连接的偏心部件32的第一臂32b也向上移动。另一方面，第二活塞34b向下移动，并且与第二活塞34b连接的第二臂32c也向下移动。结果，在图6A所示的例子中，偏心部件32沿图6A中的箭头的方向枢转，并且活塞销接纳开口32d的位置由此上升。因此，曲柄接纳开口41的中心和活塞销接纳开口32d的中心之间的长度——亦即连杆6的有效长度——增大至图
6A中的L1。亦即，当液压油供给到第一缸筒33a内并且从第二缸筒34a排出时，连杆6的有效长度增大。
6A中的L1。亦即，当液压油供给到第一缸筒33a内并且从第二缸筒34a排出时，连杆6的有效长度增大。
[0050] 另一方面，当流动方向切换机构35处于容许液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且禁止液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动的第二状态时，如图6B所示，液压油供给到第二缸筒34a内，并且从第一缸筒33a排出。因此，第二活塞34b向上移动，并且与第二活塞34b连接的偏心部件32的第二臂32c也向上移动。另一方面，第一活塞33b向下移动，并且与第一活塞33b连接的第一臂32b也向下移动。结果，在图6B所示的例子中，偏心部件32沿图6B中的箭头的方向(与图6A中的箭头相反的方向)枢转，并且活塞销接纳开口32d的位置由此下降。因此，曲柄接纳开口41的中心和活塞销接纳开口32d的中心之间的长度——亦即连杆6的有效长度——缩短至图6B中的比L1小的L2。亦即，当液压油供给到第二缸筒34a内并且从第一缸筒33a排出时，连杆6的有效长度缩短。
[0051] 在根据本实施方式的连杆6中，如上所述，能通过使流动方向切换机构35在第一状态和第二状态之间切换来使连杆6的有效长度在L1和L2之间切换。结果，在使用连杆6的内燃发动机1中机械压缩比能改变。
[0052] 这里，当流动方向切换机构35处于第一状态时，第一活塞33b和第二活塞34b在基本上不从外部供给液压油的情况下移动到图6A所示的位置。这是因为，当随着活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动而有向上的惯性力作用于活塞5时第二活塞34b被推入，并且第二缸筒34a内的液压油由此移动到第一缸筒33a。另一方面，当随着活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动而有向下的惯性力作用于活塞5或随着空燃混合物在燃烧室7内燃烧而有向下的力作用于活塞5时，第一活塞33b趋于被推入。然而，由于流动方向切换机构35禁止液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动，所以第一缸筒33a内的液压油不流出。因此，第一活塞33b不会被推入。
[0053] 另一方面，当流动方向切换机构35处于第二状态时，第一活塞33b和第二活塞34b也在基本上不从外部供给液压油的情况下移动到图6B所示的位置。这是因为，当随着活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动而有向下的惯性力作用于活塞5或随着空燃混合物在燃烧室7内燃烧而有向下的力作用于活塞5时第一活塞33b被推入，并且第一缸筒33a内的液压油由此移动到第二缸筒34a。另一方面，当随着活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动而有向上的惯性力作用于活塞5时，第二活塞34b趋于被推入。然而，由于流动方向切换机构35禁止液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动，所以第二缸筒34a内的液压油不流出。因此，第二活塞34b不会被推入。
[0054] 接下来将参照图7、8A、8B说明流动方向切换机构35的构型。图7是连杆的剖视侧视图，示出了其中设置有流动方向切换机构35的放大区域。图8A是沿图7中的VIII-VIII截取的连杆的剖视图。图8B是沿图7中的IX-IX截取的连杆的剖视图。如上所述，流动方向切换机构35是在第一状态和第二状态之间切换的机构，在所述第一状态下禁止液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且容许液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动，在所述第二状态下容许液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且禁止液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动。
[0055] 如图7所示，流动方向切换机构35包括两个切换销61、62和一个止回阀63。两个切换销61、62和止回阀63在连杆本体31的轴线X的方向上配置在第一和第二缸筒33a、34a与曲柄接纳开口41之间。止回阀63配置成在连杆本体31的轴线X的方向上比两个切换销61、62更靠近曲柄接纳开口41。
[0056] 此外，两个切换销61、62设置在相对于连杆本体31的轴线X而言的相对两侧，并且止回阀63设置在轴线X上。因此，可以抑制由于设置在连杆本体31内的切换销61、62和止回阀63而引起的连杆本体31的左右重量平衡的下降。
[0057] 两个切换销61、62分别收纳在圆筒状的销收纳空间64、65内。在本实施方式中，销收纳空间64、65以使得销收纳空间64、65的轴线平行于曲柄接纳开口41的中心轴线延伸的方式形成。切换销61、62能在销收纳空间64、65内沿销收纳空间64、65延伸的方向滑动。亦即，切换销61、62以使得切换销61、62的作动方向平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方式配置在连杆本体31内。
[0058] 收纳第一切换销61的第一销收纳空间64如图8A所示形成为在连杆本体31的一个侧面中开口并且在连杆本体31的另一个侧面中封闭的销接纳孔。此外，收纳第二切换销62的第二销收纳空间65如图8A所示形成为在连杆本体31的所述另一个侧面中开口并且在所述一个侧面中封闭的销接纳孔。
[0059] 第一切换销61具有沿第一切换销61的周向延伸的两个周向沟槽61a、61b。周向沟槽61a、61b通过形成在第一切换销61内的连通通路61c彼此连通。在第一销收纳空间64内还收纳有第一驱促弹簧67。第一驱促弹簧67沿平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方向驱促第一切换销61。特别地，在图8A所示的例子中，第一切换销61被驱向第一销收纳空间64的封闭端部。
[0060] 类似地，第二切换销62具有沿第二切换销62的周向延伸的两个周向沟槽62a、62b。周向沟槽62a、62b通过形成在第二切换销62内的连通通路62c彼此连通。在第二销收纳空间
65内也收纳有第二驱促弹簧68。第二驱促弹簧68沿平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方向驱促第二切换销62。特别地，在图8A所示的例子中，第二切换销62被驱向第二销收纳空间
65的封闭端部。结果，第二切换销62在与第一切换销61相反的方向上被驱促。
65内也收纳有第二驱促弹簧68。第二驱促弹簧68沿平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方向驱促第二切换销62。特别地，在图8A所示的例子中，第二切换销62被驱向第二销收纳空间
65的封闭端部。结果，第二切换销62在与第一切换销61相反的方向上被驱促。
[0061] 此外，第一切换销61和第二切换销62在平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方向上沿彼此相反的方向配置。第二切换销62也在与第一切换销61相反的方向上被驱促。因此，在本实施方式中，当液压压力供给到第一切换销61和第二切换销62时，第一切换销61和第二切换销62的作动方向彼此相反。
[0062] 止回阀63收纳在圆筒状的止回阀收纳空间66内。在本实施方式中，止回阀收纳空间66也形成为平行于曲柄接纳开口41的中心轴线延伸。止回阀63可在止回阀收纳空间66内沿止回阀收纳空间66延伸的方向移动。因此，止回阀63以使得止回阀63的作动方向平行于曲柄接纳开口41的中心轴线的方式配置在连杆本体31内。止回阀收纳空间66形成为在连杆本体31的一个侧面中开口并且在连杆本体31的另一个侧面中封闭的止回阀收纳孔。
[0063] 止回阀63构造成容许从一次侧(图8B中的上侧)向二次侧(图8B中的下侧)的流动，并且禁止从二次侧向一次侧的流动。
[0064] 收纳第一切换销61的第一销收纳空间64经由第一活塞连通油路51与第一缸筒33a连通。如图8A所示，第一活塞连通油路51在连杆本体31的厚度方向中央周围与第一销收纳空间64连通。收纳第二切换销62的第二销收纳空间65经由第二活塞连通油路52与第二缸筒34a连通。如图8A所示，第二活塞连通油路52也在连杆本体31的厚度方向中央周围与第二销收纳空间65连通。
[0065] 注意，第一活塞连通油路51和第二活塞连通油路52是通过从曲柄接纳开口41进行钻削加工等而形成的。因此，在活塞连通油路51、52的曲柄接纳开口41侧与第一活塞连通油路51和第二活塞连通油路52同轴地形成有第一延长油路51a和第二延长油路52a。换言之，第一活塞连通油路51和第二活塞连通油路52以使得曲柄接纳开口41位于活塞连通油路51、52的延长线上的方式形成。第一延长油路51a和第二延长油路52a例如通过设置在曲柄接纳开口41内的轴承金属71封闭。
[0066] 收纳第一切换销61的第一销收纳空间64经由两个空间连通油路53、54与止回阀收纳空间66连通。空间连通油路中的一个、即第一空间连通油路53如图8A所示在相对于连杆本体31的厚度方向中央的一个侧面侧(图8B中的下侧)与第一销收纳空间64和止回阀收纳空间66的二次侧连通。空间连通油路中的另一个、即第二空间连通油路54在相对于连杆本体31的厚度方向中央的另一个侧面侧(图8B中的上侧)与第一销收纳空间64和止回阀收纳空间66的一次侧连通。第一空间连通油路53和第二空间连通油路54配置成使得第一空间连通油路53和第一活塞连通油路51之间在连杆本体的厚度方向上的间隔以及第二空间连通油路54和第一活塞连通油路51之间在连杆本体的厚度方向上的间隔与周向沟槽61a、61b之间在连杆本体的厚度方向上的间隔相等。
[0067] 收纳第二切换销62的第二销收纳空间65经由两个空间连通油路55、56与止回阀收纳空间66连通。空间连通油路中的一个、即第三空间连通油路55如图8A所示在相对于连杆本体31的厚度方向中央的一个侧面侧(图8B中的下侧)与第二销收纳空间65和止回阀收纳空间66的二次侧连通。空间连通油路中的另一个、即第四空间连通油路56在相对于连杆本体31的厚度方向中央的另一个侧面侧(图8B中的上侧)与第二销收纳空间65和止回阀收纳空间66的一次侧连通。第三空间连通油路55和第四空间连通油路56配置成使得第三空间连通油路55和第二活塞连通油路52之间在连杆本体的厚度方向上的间隔以及第四空间连通油路56和第二活塞连通油路52之间在连杆本体的厚度方向上的间隔与周向沟槽62a、62b之间在连杆本体的厚度方向上的间隔相等。
[0068] 空间连通油路53至56是通过从曲柄接纳开口41进行钻削加工等而形成的。因此，在空间连通油路53至56的曲柄接纳开口41侧与空间连通油路53至56同轴地形成有延长油路53a至56a。换言之，空间连通油路53至56以使得曲柄接纳开口41位于空间连通油路53至56的延长线上的方式形成。延长油路53a至56a例如通过轴承金属71封闭。
[0069] 如上所述，所有的延长油路51a至56a都通过轴承金属71封闭。因此，仅通过利用轴承金属71将连杆6安装在曲柄销22上，能在不另外进行用于封闭延长油路51a至56a的工序的情况下封闭延长油路51a至56a。
[0070] 在连杆本体31中也形成有向第一切换销61供给液压压力的第一控制油路57和向第二切换销62供给液压压力的第二控制油路58。第一控制油路57在与设置了第一驱促弹簧67的端部相对的端部处与第一销收纳空间64连通。第二控制油路58在与设置了第二驱促弹簧68的端部相对的端部处与第二销收纳空间65连通。控制油路57、58以与曲柄接纳开口41连通的方式形成。控制油路57、58还经由形成在曲柄销22内的油路(未示出)与外部液压压力供给源连通。
[0071] 因此，当未从外部液压压力供给源供给液压压力时，第一切换销61和第二切换销62被第一驱促弹簧67和第二驱促弹簧68驱促，并且如图8A所示分别位于销收纳空间64、65内的封闭端部侧。另一方面，当从外部液压压力供给源供给液压压力时，第一切换销61和第二切换销62克服第一驱促弹簧67和第二驱促弹簧68的驱促力而移动，并且分别位于销收纳空间64、65内的开口端部侧。
[0072] 此外，在连杆本体31内形成有向收纳了止回阀63的止回阀收纳空间66内的止回阀63的一次侧补充液压油的补充油路59。补充油路59的一个端部在止回阀63的一次侧与止回阀收纳空间66连通。补充油路59的另一个端部与曲柄接纳开口41连通。在轴承金属71中还与补充油路59对应地形成有通孔71a。补充油路59经由通孔71a和形成在曲柄销22内的油路(未示出)与外部液压油供给源连通。因此，止回阀63的一次侧通过补充油路59伴随着曲轴的旋转而恒定地或定期地与液压油供给源连通。注意，在本实施方式中，液压油供给源是将润滑油供给到连杆6等的润滑油供给源。
[0073] 接下来将参照图9、10说明流动方向切换机构35的动作。图9是用于说明从液压压力供给源75向切换销61、62供给液压压力时流动方向切换机构35的动作的示意图。图10是用于说明未从液压压力供给源75向切换销61、62供给液压压力时流动方向切换机构35的动作的示意图。尽管向第一切换销61和第二切换销62供给液压压力的液压压力供给源75在图9中被分别示出，但在本实施方式中液压压力从同一液压压力供给源供给。
[0074] 如图9所示，当从液压压力供给源75供给液压压力时，切换销61、62分别克服驱促弹簧67、68的驱促而移动以位于第一位置。结果，第一活塞连通油路51和第一空间连通油路53通过第一切换销61的连通通路61c彼此连通，并且第二活塞连通油路52和第四空间连通油路56通过第二切换销62的连通通路62c彼此连通。因此，第一缸筒33a与止回阀63的二次侧连接，并且第二缸筒34a与止回阀63的一次侧连接。
[0075] 这里，止回阀63构造成容许液压油从与第二空间连通油路54和第四空间连通油路56连通的一次侧向与第一空间连通油路53和第三空间连通油路55连通的二次侧流动，但禁止反向流动。因此，在图9所示的状态下，在液压油从第四空间连通油路56流向第一空间连通油路53的同时，液压油不会反向流动。
[0076] 结果，在图9所示的状态下，第二缸筒34a内的液压油能以第二活塞连通油路52、第四空间连通油路56、第一空间连通油路53和第一活塞连通油路51的次序通过各油路供给到第一缸筒33a。然而，第一缸筒33a内的液压油无法供给到第二缸筒34a。因此，可以说，当从液压压力供给源75供给液压压力时，流动方向切换机构35处于禁止液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且容许液压油从第二缸筒34a向第一缸筒33a的流动的第一状态。结果，如上所述，第一活塞33b向上移动并且第二活塞34b向下移动，使得连杆6的有效长度如图6A中的L1所示地增大。
[0077] 另一方面，如图10所示，当未从液压压力供给源75供给液压压力时，切换销61、62分别被驱促弹簧67、68驱促而位于第二位置。结果，第二空间连通油路54和与第一活塞机构33连通的第一活塞连通油路51通过第一切换销61的连通通路61c彼此连通。此外，第三空间连通油路55和与第二活塞机构34连通的第二活塞连通油路52通过第二切换销62的连通通路62c彼此连通。因此，第一缸筒33a与止回阀63的一次侧连接，并且第二缸筒34a与止回阀
63的二次侧连接。
63的二次侧连接。
[0078] 通过上述止回阀63的作用，在图10所示的状态下，第一缸筒33a内的液压油能以第一活塞连通油路51、第二空间连通油路54、第三空间连通油路55和第二活塞连通油路52的次序通过各油路供给到第二缸筒34a。然而，第二缸筒34a内的液压油无法供给到第一缸筒33a。因此，可以说，当未从液压压力供给源75供给液压压力时，流动方向切换机构35处于容许液压油从第一缸筒33a向第二缸筒34a的流动并且禁止液压油从第二缸筒34a向第一缸筒
33a的流动的第二状态。结果，如上所述，第二活塞34b向上移动并且第一活塞33b向下移动，使得连杆6的有效长度如图6B中的L2所示地缩短。
33a的流动的第二状态。结果，如上所述，第二活塞34b向上移动并且第一活塞33b向下移动，使得连杆6的有效长度如图6B中的L2所示地缩短。
[0079] 此外，在本实施方式中，如上所述，液压油在第一活塞机构33的第一缸筒33a和第二活塞机构34的第二缸筒34a之间移动。因此，基本上不需要从第一活塞机构33、第二活塞机构34和流动方向切换机构35的外部供给液压油。然而，液压油可能从设置在机构33、34、35中的密封件等泄漏到外部。在发生液压油的泄漏的情况下，必须从外部补充液压油。
[0080] 在本实施方式中，补充油路59与止回阀63的一次侧连通，使得止回阀63的一次侧恒定地或定期地与液压油供给源76连通。因此，即使当液压油从机构33、34、35等泄漏时，也能补充液压油。
[0081] 连杆6伴随着曲轴的旋转而沿与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的方向移动。因此，有惯性力沿与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的方向作用于切换销61、62和止回阀63。另一方面，即使当曲轴旋转时，连杆6也不沿与曲柄接纳开口41的中心轴线平行的方向移动。因此，没有惯性力沿与曲柄接纳开口41的中心轴线平行的方向作用于切换销61、62和止回阀63。
[0082] 这里，在上述实施方式中，切换销61、62和止回阀63的作动方向平行于曲柄接纳开口41的中心轴线。因此，切换销61、62和止回阀63在作动方向上不承受惯性力。由此能抑制切换销61、62和止回阀63的与惯性力相关的误动作。
[0083] 在上述实施方式中，切换销61、62和止回阀63的作动方向平行于曲柄接纳开口41的中心轴线。然而，只要切换销61、62和止回阀63的作动方向相对于与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的平面成角度，与所述作动方向与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的情况相比就能减小惯性力的影响。因此，在本实施方式中，只要切换销61、62和止回阀63的作动方向相对于与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的平面成角度，所述作动方向就可以不与曲柄接纳开口41的中心轴线平行。因此，销收纳空间64、65和止回阀收纳空间66仅需形成为沿相对于与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的平面成角度的方向延伸。类似地，驱促弹簧67、68的驱促方向仅需相对于与曲柄接纳开口41的中心轴线垂直的平面成角度。
[0084] 此外，在本实施方式中，液压油在活塞机构33、34之间的流动由流动方向切换机构35的切换销61、62切换。切换销61、62收纳在形成于连杆本体31内的销收纳空间64、65内，并且被液压地驱动。因此，不必使切换销61、62突出到连杆本体31的侧面之外，并且也不必为了使切换销61、62作动而在连杆6的外部设置其它切换机构。因此，能简单和紧凑地形成流动方向切换机构35。
[0085] 此外，本实施方式的流动方向切换机构35构造成使得从第二活塞机构34的第二缸筒34a流出的液压油流入第一活塞机构33的第一缸筒33a内，并且从第一缸筒33a流出的液压油流入第二缸筒34a内。因此，在本实施方式中，不必从外部供给液压油。这里，在从外部供给液压油的情况下，可能相应地混入气泡。当气泡混入缸筒33a、34a之间的油路中时，连杆6的有效长度可能非本意地变化。相比之下，在本实施方式中，基本上不必从外部供给液压油。因此可以抑制气泡混入到缸筒33a、34a之间的油路中。
[0086] 在本实施方式中，流动方向切换机构35也设置有两个切换销61、62和止回阀63。由于流动方向切换机构35具有如上所述的构型，所以可以容易地制造收纳切换销61、62的销收纳空间64、65、收纳止回阀63的止回阀收纳空间66以及使第一缸筒33a和第二缸筒34a连通的油路。
[0087] 此外，在本实施方式中，流动方向切换机构35构造成在从液压压力供给源75向切换销61、62供给液压压力时切换到第一状态且连杆6的有效长度增大，并且流动方向切换机构35构造成在未从液压压力供给源75向切换销61、62供给液压压力时切换到第二状态且连杆6的有效长度缩短。因此，当由于例如液压压力供给源75的故障而无法供给液压压力时，能保持连杆6的有效长度短。因此，能维持低的机械压缩比。当维持高的机械压缩比时，内燃发动机的输出受到限制。因此，根据本实施方式，可以抑制在液压压力供给源75发生故障等时内燃发动机的输出受到限制。
[0088] 两个切换销61、62和止回阀63在连杆本体31的轴线X的方向上配置在第一和第二缸筒33a、34a与曲柄接纳开口41之间。因此，能缩短从曲柄接纳开口41到切换销61、62和止回阀63的距离，并且能缩短在其间延伸的油路等的长度。
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