可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机
阅读：93发布：2021-09-08
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。并且本 发明 涉及一种可变长度 连杆 ，其包括连杆本体、偏心部件、切换机构和停止机构。所述偏心部件设置在所述连杆本体的小径端部处。所述偏心部件旋转以使得所述可变长度连杆的有效长度变化。所述切换机构包括与所述偏心部件连接的液压 活塞 。所述偏心部件在所述切换机构处于第一状态时到达第一 位置 。所述偏心部件在所述切换机构处于第二状态时到达第二位置。所述停止机构包括停止部件，所述停止部件与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得所述偏心部件维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中间位置。，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，其特征在于包括：
连杆本体，所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述小径端部是在所述连杆本体的轴线方向上位于所述大径端部的相反侧的端部，并且所述连杆本体在所述大径端部处具有接纳曲柄销的第一开口；
偏心部件，所述偏心部件设置在所述小径端部处以使得所述偏心部件相对于所述连杆本体沿所述小径端部的周向旋转，所述偏心部件具有接纳活塞销的第二开口，并且所述偏心部件构造成旋转以使得所述第二开口相对于所述连杆本体的位置改变并且所述可变长度连杆的有效长度变化；
旋转方向切换机构，所述旋转方向切换机构包括液压活塞，
所述液压活塞与所述偏心部件连接成使得所述液压活塞的作动位置伴随着所述偏心部件的旋转位置的变化而变化，
所述旋转方向切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换，
所述第一状态是所述偏心部件向第一侧旋转并且所述偏心部件向作为所述第一侧的反方向的第二侧的旋转被禁止的状态，
所述第二状态是所述偏心部件向所述第二侧旋转并且所述偏心部件向所述第一侧的旋转被禁止的状态，
在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时所述偏心部件最大限度地向所述第一侧旋转以到达第一旋转位置且被维持在所述第一旋转位置处，并且
在所述旋转方向切换机构处于所述第二状态时所述偏心部件最大限度地向所述第二侧旋转以到达第二旋转位置且被维持在所述第二旋转位置处；和
中间停止机构，所述中间停止机构包括停止部件，所述停止部件构造成在所述偏心部件处于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的中间旋转位置时与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得所述偏心部件被维持在所述中间旋转位置处。
2.根据权利要求1所述的可变长度连杆，其特征在于
所述中间停止机构设置在所述连杆本体中，
所述停止部件构造成从所述连杆本体突出，
所述停止部件构造成在对所述中间停止机构供给在一定压力以上的液压压力时从所述连杆本体突出，并且
所述停止部件构造成在所述停止部件从所述连杆本体突出并且所述偏心部件处于所述中间旋转位置时与所述偏心部件靠接。
3.根据权利要求2所述的可变长度连杆，其特征在于
所述连杆本体包括杆部，所述杆部位于所述大径端部与所述小径端部之间，并且所述中间停止机构配置在所述连杆本体的所述小径端部侧。
4.根据权利要求2所述的可变长度连杆，其特征在于
所述偏心部件包括套筒、第一臂和第二臂，
所述第一臂与所述套筒联接，并且所述第一臂与所述旋转方向切换机构的所述液压活塞连接，
所述第二臂与所述套筒联接，并且所述第二臂相对于所述套筒配置在所述第一臂的相反侧，
所述连杆本体具有接纳所述套筒的第三开口，
所述套筒构造成在所述第三开口中沿所述小径端部的周向旋转，并且
所述第二臂构造成在所述停止部件从所述连杆本体突出时与所述停止部件靠接。
5.根据权利要求4所述的可变长度连杆，其特征在于
所述第二臂弯曲成在与所述套筒侧相反的端部处相对于所述偏心部件的径向朝向所述大径端部延伸。
6.根据权利要求4所述的可变长度连杆，其特征在于
所述偏心部件设置成使得接纳活塞销的所述第二开口从所述偏心部件的旋转轴线朝向所述第一臂偏心。
7.根据权利要求2所述的可变长度连杆，其特征在于
所述停止部件构造成根据供给到所述中间停止机构的液压压力而沿所述停止部件的轴线方向滑动，
所述停止部件构造成滑动以便从所述连杆本体突出，并且
所述停止部件的滑动方向垂直于所述第一开口的轴线和所述连杆本体的纵向轴线。
8.根据权利要求1所述的可变长度连杆，其特征在于
所述连杆本体包括液压缸，
所述液压缸收纳所述旋转方向切换机构的液压活塞，
所述旋转方向切换机构的液压活塞具有在所述旋转方向切换机构的侧面中的接合沟槽，
所述中间停止机构配置在所述连杆本体的内部，
所述停止部件构造成在一定压力以上的液压压力供给到所述中间停止机构时向所述液压缸内突出，并且
所述停止部件构造成在所述停止部件向所述液压缸内突出时与所述液压活塞的接合沟槽接合。
9.根据权利要求8所述的可变长度连杆，其特征在于
所述偏心部件包括套筒、第一臂和第二臂，
所述第一臂与所述套筒联接，
所述第二臂与所述套筒联接，且所述第二臂配置成相对于所述套筒与所述第一臂相反，
所述连杆本体具有接纳所述套筒的第三开口，
所述连杆本体包括第一液压缸和第二液压缸，
所述套筒构造成在所述第三开口内旋转，
所述旋转方向切换机构包括第一液压活塞和第二液压活塞，
所述第一液压活塞构造成在所述第一液压缸内滑动，
所述第一液压活塞与所述第一臂连接，
所述第二液压活塞构造成在所述第二液压缸内滑动，
所述第二液压活塞与所述第二臂连接，并且
所述停止部件构造成与所述第一液压活塞和所述第二液压活塞中的仅一者接合。
10.根据权利要求9所述的可变长度连杆，其特征在于
所述第二液压缸配置成比所述第一液压缸更靠近所述小径端部，并且
所述停止部件构造成与所述第二液压活塞接合。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的可变长度连杆，其特征在于
所述偏心部件构造成使得所述可变长度连杆的有效长度在所述偏心部件处于所述第一旋转位置时最大，并且
所述中间停止机构构造成使得仅在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时在所述一定压力以上的液压压力才供给到所述中间停止机构。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的可变长度连杆，其特征在于
所述连杆本体包括液压缸，
所述旋转方向切换机构和所述中间停止机构与同一液压压力供给源连接，所述旋转方向切换机构构造成在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第一阈值以上时处于所述第一状态，
所述旋转方向切换机构在从所述液压压力供给源供给的液压压力比所述第一阈值低时处于所述第二状态，
所述中间停止机构构造成使得在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第二阈值以上时所述停止部件从所述连杆本体突出或向收纳所述液压活塞的液压缸内突出，并且所述第一阈值比所述第二阈值低。
13.根据权利要求12所述的可变长度连杆，其特征在于
供给到所述旋转方向切换机构以及所述中间停止机构的液压压力可由液压压力切换机构切换，
所述液压压力切换机构包括切换液压油的流动的切换阀，并且
所述切换阀构造成改变供给到所述旋转方向切换机构和所述中间停止机构的液压压力。
14.根据权利要求8-10中任一项所述的可变长度连杆，其特征在于
所述旋转方向切换机构和所述中间停止机构与同一液压压力供给源连接，所述旋转方向切换机构构造成在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第一阈值以上时处于所述第一状态，
所述旋转方向切换机构在从所述液压压力供给源供给的液压压力比所述第一阈值低时处于所述第二状态，
所述中间停止机构构造成使得在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第二阈值以上时所述停止部件从所述连杆本体突出或向收纳所述液压活塞的液压缸内突出，并且所述第一阈值比所述第二阈值低。
15.一种可变压缩比内燃发动机，其特征在于包括
可变长度连杆,所述可变长度连杆包括连杆本体、偏心部件、旋转方向切换机构和中间停止机构，
所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述小径端部是在所述连杆本体的轴线方向上位于所述大径端部的相反侧的端部，并且所述连杆本体在所述大径端部处具有接纳曲柄销的第一开口；
所述偏心部件设置在所述小径端部处以使得所述偏心部件相对于所述连杆本体沿所述小径端部的周向旋转，所述偏心部件具有接纳活塞销的第二开口，并且所述偏心部件构造成旋转以使得所述第二开口相对于所述连杆本体的位置改变并且所述可变长度连杆的有效长度变化；
所述旋转方向切换机构包括液压活塞，
所述液压活塞与所述偏心部件连接成使得所述液压活塞的作动位置伴随着所述偏心部件的旋转位置的变化而变化，
所述旋转方向切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换，
所述第一状态是所述偏心部件向第一侧旋转并且所述偏心部件向作为所述第一侧的反方向的第二侧的旋转被禁止的状态，
所述第二状态是所述偏心部件向所述第二侧旋转并且所述偏心部件向所述第一侧的旋转被禁止的状态，
在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时所述偏心部件最大限度地向所述第一侧旋转以到达第一旋转位置且被维持在所述第一旋转位置处，并且
在所述旋转方向切换机构处于所述第二状态时所述偏心部件最大限度地向所述第二侧旋转以到达第二旋转位置且被维持在所述第二旋转位置处；并且
所述中间停止机构包括停止部件，所述停止部件构造成在所述偏心部件处于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的中间旋转位置时与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得所述偏心部件被维持在所述中间旋转位置处，其特征在于所述可变长度连杆的有效长度变化以使得机械压缩比变化。
可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可变更有效长度的可变长度连杆以及一种包括可变长度连杆的可变压缩比内燃发动机。
背景技术
[0002] 已知一种包括可变更内燃发动机的机械压缩比的可变压缩比机构的内燃发动机。这种可变压缩比机构的例子包括变更用于内燃发动机中的连杆的有效长度的可变压缩比机构(例如，日本专利申请公报No.2011-196549和国际公报No.WO2014/019683)。连杆的有效长度指接纳曲柄销的开口的中心与接纳连杆中的活塞销的开口的中心之间的距离。因此，当连杆的有效长度增加时，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旋转的偏心部件(偏心臂或偏心套筒)的连杆被已知为可变长度连杆，其有效长度可变化(例如，JP2011-196549 A和国际公报No.WO2014/019683)。偏心部件具有接纳活塞销的开口。偏心部件的开口相对于偏心部件的旋转轴线偏心地设置。在这种可变长度连杆中，当偏心部件的旋转位置改变时，连杆的有效长度会相应地变化。
发明内容
[0004] 在包括可变压缩比机构的内燃发动机中，随着可切换的机械压缩比的级数增多，内燃发动机能更有效地运转。然而，在上述连杆中，偏心部件只能被维持在两个位置：在偏心部件相对于连杆本体最大限度地向一侧旋转时到达的第一旋转位置，和在偏心部件最大限度地向所述一侧的相反侧旋转时到达的第二旋转位置。换言之，在这些连杆中，机械压缩比只能分两个阶段切换。
[0005] 本发明提供了一种能在多于两个的阶段中变更和维持有效长度的可变长度连杆。本发明提供了一种可变压缩比内燃发动机，能仅通过改变连杆的有效长度来在多于两个的阶段中变更和维持该可变压缩比内燃发动机的机械压缩比。
[0006] 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、旋转方向切换机构和中间停止机构。所述连杆本体包括大径端部和小径端部，所述小径端部是在所述连杆本体的轴线方向上位于所述大径端部的相反侧的端部。所述连杆本体在所述大径端部处具有接纳曲柄销的第一开口。所述偏心部件设置在所述小径端部处以使得所述偏心部件相对于所述连杆本体沿所述小径端部的周向旋转。所述偏心部件具有接纳活塞销的第二开口。所述偏心部件构造成旋转以使得所述第二开口相对于所述连杆本体的位置改变并且所述可变长度连杆的有效长度变化。所述旋转方向切换机构包括液压活塞。所述液压活塞与所述偏心部件连接成使得所述液压活塞的作动位置伴随着所述偏心部件的旋转位置的变化而变化。所述旋转方向切换机构构造成在第一状态与第二状态之间切换。所述第一状态是所述偏心部件向第一侧旋转并且所述偏心部件向作为所述第一侧的反方向的第二侧的旋转被禁止的状态。所述第二状态是所述偏心部件向所述第二侧旋转并且所述偏心部件向所述第一侧的旋转被禁止的状态。在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时所述偏心部件最大限度地向所述第一侧旋转以到达第一旋转位置且被维持在所述第一旋转位置处。在所述旋转切换机构处于所述第二状态时所述偏心部件最大限度地向所述第二侧旋转以到达第二旋转位置且被维持在所述第二旋转位置处。所述中间停止机构包括停止部件。所述停止部件构造成在所述偏心部件处于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间的中间旋转位置时与所述偏心部件或所述液压活塞靠接或接合以使得偏心部件被维持在所述中间旋转位置处。
[0007] 在所述可变长度连杆中，所述中间停止机构可设置在所述连杆本体中。所述停止部件可构造成从所述连杆本体突出。所述停止部件可构造成在对所述中间停止机构供给在一定压力以上的液压压力时从所述连杆本体突出。所述停止部件可构造成在所述停止部件从所述连杆本体突出并且所述偏心部件处于所述中间旋转位置时与所述偏心部件靠接。
[0008] 在所述可变长度连杆中，所述连杆本体可包括杆部，所述杆部可位于所述大径端部与所述小径端部之间。所述中间停止机构可配置在所述连杆本体的所述小径端部侧。
[0009] 在所述可变长度连杆中，所述偏心部件可包括套筒、第一臂和第二臂，所述第一臂与所述套筒联接。所述偏心部件可与所述旋转方向切换机构的所述液压活塞连接。所述第二臂可与所述套筒联接，并且可相对于所述套筒配置在所述第一臂的相反侧。所述连杆本体可具有接纳所述套筒的第三开口。所述套筒可构造成在所述第三开口中沿所述小径端部的周向旋转。所述第二臂可构造成在所述停止部件从所述连杆本体突出时与所述停止部件靠接。
[0010] 在所述可变长度连杆中，所述第二臂可弯曲成在与所述套筒侧相反的端部处相对于所述偏心部件的径向朝向所述大径端部延伸。
[0011] 在所述可变长度连杆中，所述偏心部件可设置成使得所述活塞销接纳开口从所述偏心部件的旋转轴线朝向所述第一臂偏心。
[0012] 在所述可变长度连杆中，所述停止部件可构造成根据供给到所述中间停止机构的液压压力而沿所述停止部件的轴线方向滑动。所述停止部件可构造成滑动以便从所述连杆本体突出。所述停止部件的滑动方向可垂直于所述第一开口的轴线和所述连杆本体的纵向轴线。
[0013] 在所述可变长度连杆中，所述连杆本体可包括液压缸，所述液压缸收纳所述旋转方向切换机构的液压活塞。所述旋转方向切换机构的液压活塞可具有在所述旋转方向切换机构的侧面中的接合沟槽。所述中间停止机构可配置在所述连杆本体的内部。所述停止部件可构造成在一定压力以上的液压压力供给到所述中间停止机构时向所述液压缸内突出。所述停止部件可构造成在所述停止部件向所述液压缸内突出时与所述液压活塞的接合沟槽接合。
[0014] 在所述可变长度连杆中，所述偏心部件可包括套筒、第一臂和第二臂。所述第一臂可与所述套筒联接。所述第二臂可与所述套筒联接，且可配置成相对于所述套筒与所述第一臂相反。所述连杆本体可具有接纳所述套筒的第三开口，所述连杆本体包括第一液压缸和第二液压缸。所述套筒可构造成在所述第三开口内旋转。所述旋转方向切换机构可包括第一液压活塞和第二液压活塞，所述第一液压活塞构造成在所述第一液压缸内滑动，并且可与所述第一臂连接。所述第二液压活塞可构造成在所述第二液压缸内滑动，并且可与所述第二臂连接。所述停止部件可构造成与所述第一液压活塞和所述第二液压活塞中的仅一者接合。
[0015] 在所述可变长度连杆中，所述第二液压缸可配置成比所述第一液压缸更靠近所述小径端部，并且所述停止部件可构造成与所述第二液压活塞接合。
[0016] 在所述可变长度连杆中，所述偏心部件可构造成使得所述可变长度连杆的有效长度在所述偏心部件处于所述第一旋转位置时最大。所述中间停止机构可构造成使得仅在所述旋转方向切换机构处于所述第一状态时在所述一定压力以上的液压压力才供给到所述中间停止机构。
[0017] 在所述可变长度连杆中，所述旋转方向切换机构和所述中间停止机构可与同一液压压力供给源连接。所述旋转方向切换机构可构造成在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第一阈值以上时处于所述第一状态，并且在从所述液压压力供给源供给的液压压力比所述第一阈值低时处于所述第二状态。所述中间停止机构可构造成使得在从所述液压压力供给源供给的液压压力在第二阈值以上时所述停止部件从所述连杆本体突出或向收纳所述液压活塞的液压缸内突出。所述第一阈值可比所述第二阈值低。
[0018] 在所述可变长度连杆中，供给到所述旋转方向切换机构以及所述中间停止机构的液压压力可由液压压力切换机构切换。所述液压压力切换机构可包括切换液压油的流动的切换阀。所述切换阀可构造成改变供给到所述旋转方向切换机构和所述中间停止机构的液压压力。
[0019] 本发明的另一示例性方面提供了一种包括上述可变长度连杆的可变压缩比内燃发动机。所述可变长度连杆的有效长度变化以使得机械压缩比变化。
[0020] 根据上述构型，提供了能在多于两个的阶段中变更和维持有效长度的可变长度连杆。此外，根据上述构型，提供了可变压缩比内燃发动机，能仅通过改变连杆的有效长度来在多于两个的阶段中变更和维持该可变压缩比内燃发动机的机械压缩比。附图说明
[0021] 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：
[0022] 图1是可变压缩比内燃发动机的示意性截面侧视图；
[0023] 图2是示意性地示出根据第一实施方式的可变长度连杆的透视图；
[0024] 图3是示意性地示出根据第一实施方式的可变长度连杆的截面侧视图；
[0025] 图4是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5是连杆本体的小径端部周围的区域的示意性分解透视图；
[0027] 图6是示出其中设置了流动方向切换机构的放大区域的连杆的截面侧视图；
[0028] 图7是沿图6中的VII-VII截取的连杆的截面图；
[0029] 图8是沿图6中的VIII-VIII截取的连杆的截面图；
[0030] 图9是用于说明中等液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；
[0031] 图10是用于说明高液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；
[0032] 图11是用于说明低液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；
[0033] 图12A至12C是示意性地示出根据第一实施方式的可变长度连杆的截面侧视图；
[0034] 图13是示意性地示出根据第二实施方式的可变长度连杆的类似于图2的透视图；
[0035] 图14是示意性地示出根据第二实施方式的可变长度连杆的类似于图3的截面侧视图；
[0036] 图15是沿图14中的XV-XV截取的连杆的截面图；
[0037] 图16是用于说明中等液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；
[0038] 图17是用于说明高液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；
[0039] 图18是用于说明低液压压力供给到切换销等时的可变长度连杆的动作的示意图；以及
[0040] 图19A至19C是示意性地示出根据第二实施方式的可变长度连杆的截面侧视图。
具体实施方式
[0041] 以下将通过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参考标号。
[0042] 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截面侧视图。参照图1，参考标号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的顶面的中央部中的火花塞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。
[0043] 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，并且在可变长度连杆6的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——可变更。
[0044] 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。
[0045] 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。
[0046] 图2是示意性地示出根据第一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第一实施方式的可变长度连杆6的截面侧视图。如图2、3所示，可变长度连杆6包括连杆本体31、可旋转地安装在连杆本体31上的偏心部件32、切换偏心部件32的旋转方向的旋转方向切换机构33、和能将偏心部件32停止和维持在中间旋转位置的中间停止机构34。
[0047] 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的第一开口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。第一开口41比套筒接纳开口42大。因此，连杆本体31的在设置了第一开口41的一侧的端部称为大径端部31a，而连杆本体31的在设置了套筒接纳开口42的端部称为小径端部31b。连杆本体还具有在大径端部31a与小径端部31b之间延伸的杆部31c。
[0048] 在第一开口41的中心轴线(亦即，接纳在第一开口41中的曲柄销22的轴线)与套筒接纳开口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)——即沿纵向延伸通过连杆本体31的中心的线——称为连杆6的纵向轴线。连杆在垂直于连杆6的纵向轴线X且垂直于第一开口41的中心轴线的方向上的长度称为连杆的宽度。此外，连杆在平行于第一开口41的中心轴线的方向上的长度称为连杆的厚度。
[0049] 如从图2、3理解的，连杆本体31的宽度在大径端部31a与小径端部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的厚度除了设置了活塞机构36的区域之外几乎是恒定的。
[0050] 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在连杆本体31的宽度方向上沿一个方向延伸的一对第一臂32b、和从套筒32a在连杆本体31的宽度方向上沿另一方向(上述一个方向的大致反方向)延伸的一对第二臂32c。套筒32a能在套筒接纳开口42内旋转。因此，偏心部件32在连杆本体31的小径端部31b处以可在小径端部31b的周向上旋转的方式安装在连杆本体31上。
[0051] 第二臂32c弯曲成在与套筒32a侧(亦即，第一臂32b侧)相反的端部处相对于偏心部件32的径向(亦即，套筒32a的径向)朝向连杆本体31的大径端部31a延伸。特别地，在本实施方式中，第二臂32c以使得与套筒32a侧相反的端部沿套筒32a的切向延伸的方式形成。
[0052] 偏心部件32的套筒32a也具有接纳活塞销21的第二开口32d。第二开口32d呈圆筒状形成。圆筒状的第二开口32d以使得第二开口32d的轴线与套筒32a的圆筒状外形的中央轴线平行但不共轴的方式形成。因此，第二开口32d的中心从套筒32a的圆筒状外形的中心偏心。
[0053] 特别地，在本实施方式中，套筒32a的第二开口32d的中心从套筒32a的圆筒状外形的中心朝向第一臂32b偏心。因此，当偏心部件32旋转时，套筒接纳开口42内的第二开口32d的位置变化。当偏心部件32向一侧旋转成使得第二开口32d在套筒接纳开口42内位于大径端部31a侧时，连杆的有效长度缩短。相反地，当偏心部件32向与所述一侧相反的另一侧旋转成使得第二开口32d在套筒接纳开口42内与大径端部31a侧相反时，连杆的有效长度增大。因此，根据本实施方式，连杆6的有效长度通过旋转偏心部件而变化。此外，在本实施方式中，偏心部件32能在偏心部件32最大限度地向所述一侧旋转时到达的第一旋转位置与偏心部件32最大限度地向所述另一侧旋转时到达的第二旋转位置之间旋转。因此，连杆6的有效长度能在偏心部件32处于第一旋转位置时获得的最大长度与偏心部件32处于第二旋转位置时获得的最小长度之间变更。
[0054] 接下来将参照图3、6至8说明旋转方向切换机构33。旋转方向切换机构33构造成可在容许偏心部件向一侧的旋转并且禁止向与所述一侧相反的另一侧的旋转的第一状态与容许偏心部件32向所述另一侧的旋转并且禁止向所述一侧的旋转的第二状态之间切换。旋转方向切换机构33包括设置在连杆本体31上的单个活塞机构36和切换液压油向活塞机构36的流动的流动方向切换机构38。
[0055] 首先，将参照图3说明活塞机构36。活塞机构36具有形成在连杆本体31中的液压缸36a和在液压缸36a内滑动的液压活塞36b。液压缸36a几乎或完全相对于连杆6的纵向轴线X配置在第一臂32b侧。液压缸36a也相对于纵向轴线X成一定倾斜角度配置成以便沿连杆本体31的宽度方向朝向小径端部31b突出。液压缸36a也经由活塞连通油路55与流动方向切换机构38连通。
[0056] 液压活塞36b通过第一连接部件43与偏心部件32的第一臂32b连接。液压活塞36b通过销与第一连接部件43可旋转地连接。第一臂32b在与第一臂32b与套筒32a联接的一侧相反的端部处通过销与第一连接部件43可旋转地连接。因此，当液压活塞36b的作动位置变化时，偏心部件32的旋转位置变化。换言之，可以说液压活塞36b构造成使得作动位置伴随着偏心部件32的旋转位置的变化而变化。
[0057] 接下来将参照图6至8说明流动方向切换机构38的构型。图6是示出其中设置了流动方向切换机构38的放大区域的连杆的截面侧视图。图7是沿图6中的VII-VII截取的连杆的截面图。图8是沿图6中的VIII-VIII截取的连杆的截面图。流动方向切换机构38能在容许液压油从外部供给到液压缸36a但禁止液压油从液压缸36a排出的第一状态与禁止液压油供给到液压缸36a但容许液压油从液压缸36a排出的第二状态之间切换液压油的流动。
[0058] 如图6所示，流动方向切换机构38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的方向上配置在液压缸36a与第一开口41之间。止回阀63在连杆本体31的轴线X的方向上配置成比两个切换销61、62更接近第一开口41。
[0059] 此外，两个切换销61、62相对于连杆本体31的轴线X设置在相对两侧，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。
[0060] 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的轴线平行于第一开口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的作动方向平行于第一开口41的中心轴线的方式配置在连杆本体31内。
[0061] 两个销收纳空间64、65之中收纳第一切换销61的第一销收纳空间64如图7所示形成为在连杆本体31的一个侧面上开口并且在连杆本体31的另一侧面上封闭的销收纳孔。同样，两个销收纳空间64、65之中收纳第二切换销62的第二销收纳空间65如图7所示形成为在连杆本体31的另一侧面上开口并且在所述一个侧面上封闭的销收纳孔。
[0062] 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沿平行于第一开口41的中心轴线的方向驱促第一切换销61。特别地，在图7所示的例子中，第一切换销61被促向第一销收纳空间64的封闭端部。
[0063] 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。该周向沟槽中的一个、即周向沟槽62b通过形成在第二切换销62内的连通通路62c与第二切换销62的端部中的一个(在未设置第二驱促弹簧68的一侧的端部)连通。第二驱促弹簧68也收纳在第二销收纳空间65内。第二驱促弹簧68沿平行于第一开口41的中心轴线的方向驱促第二切换销62。特别地，在图7所示的例子中，第二切换销62被促向第二销收纳空间65的封闭端部。
[0064] 结果，第二切换销62在第一切换销61的反方向上被驱促。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的作动方向彼此相对。
[0065] 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也形成为平行于第一开口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的作动方向平行于第一开口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的一个侧面上开口并且在连杆本体31的另一侧面上封闭的止回阀收纳孔。
[0066] 止回阀63构造成容许从一次侧(图8中的上侧)流向二次侧(图8中的下侧)，并且禁止从二次侧流向一次侧。
[0067] 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51、52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51如图7所示在相对于连杆本体31的厚度方向中央的侧面侧中的一个侧面侧(图7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52在相对于连杆本体31的厚度方向中央的侧面侧中的另一个侧面侧(图7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。
[0068] 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、即第三空间连通油路53如图7所示在相对于连杆本体31的厚度方向中央的侧面侧中的一个侧面侧(图7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54在相对于连杆本体31的厚度方向中央的侧面侧中的另一个侧面侧(图7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。
[0069] 收纳第一切换销61的第一销收纳空间64经由活塞连通油路55与液压缸36a连通。如图7所示，活塞连通油路55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。
活塞连通通路55也配置成使得第一空间连通油路51与活塞连通油路55之间在连杆本体的厚度方向上的间隔和第二空间连通油路52与活塞连通油路55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。
活塞连通通路55也配置成使得第一空间连通油路51与活塞连通油路55之间在连杆本体的厚度方向上的间隔和第二空间连通油路52与活塞连通油路55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。
[0070] 与连杆本体31的外部连通的排出油路56也与收纳第二切换销62的第二销收纳空间65连通。如图7所示，排出油路56配置在第二销收纳空间65的轴线方向上与第三空间连通油路53相同的位置处。亦即，排出油路56构造成在周向沟槽62a与第三空间连通油路53连通的同时与第二切换销62的周向沟槽62a连通。
[0071] 上述油路51至55是通过从第一开口41进行钻削加工等而形成的。因此，油路51至55延伸到第一开口41。换言之，油路51至55以使得第一开口41位于油路51至55的延长线上的方式形成。油路51至55通过例如轴承金属71封闭。
[0072] 如上所述，所有油路51至55都通过轴承金属71封闭。因此还，仅通过利用轴承金属71将连杆6附接在曲柄销22上，能在不分开进行用于封闭油路51至55的加工的情况下封闭油路51至55。
[0073] 在连杆本体31中还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以与第一开口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(液压泵)连通。
[0074] 因此，当从外部液压压力供给源的液压压力具有比预定第一阈值低的值时，第一切换销61和第二切换销62由第一驱促弹簧67和第二驱促弹簧68驱促，并且如图7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的液压压力在第一阈值以上时，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的驱促力移动，并且分别位于销收纳空间64、65内的开口端部侧。
[0075] 接下来将参照图3说明中间停止机构34。中间停止机构34能通过在偏心部件32处于上述第一旋转位置和第二旋转位置之间的中间旋转位置时与偏心部件32靠接来将偏心部件32维持在中间旋转位置。
[0076] 中间停止机构34包括形成在连杆本体31内的停止缸45和能在停止缸45内滑动的停止部件46。在图3所示的例子中，停止缸45和停止部件46配置成使得停止缸45和停止部件46的轴线沿连杆本体31的宽度方向(垂直于连杆6的纵向轴线X且垂直于第一开口41的中心轴线的方向)延伸。因此，停止部件46沿连杆本体31的宽度方向滑动。然而，停止缸45和停止部件46也可配置成与连杆本体31的宽度方向成一定角度。
[0077] 中间停止机构34配置在连杆本体31的杆部31c中的小径端部31b侧。亦即，中间停止机构34配置在小径端部31b附近。因此，即使当偏心部件32的第二臂32c不是很长时，中间停止机构34的停止部件46也能与第二臂32c靠接。因此，偏心部件32的第二臂32c能缩短，使得偏心部件32能紧凑地构成。如上所述，第二臂32c也弯曲成朝向连杆本体31的大径端部31a延伸。因此不必使与第二臂32c相接触的停止部件46不必要地突出，使得停止部件46能紧凑地构成。
[0078] 停止部件46能在停止部件46在偏心部件32的第二臂32c侧至少部分地从连杆本体31突出的突出位置与停止部件46至少大部分收纳在连杆本体31内(亦即，停止缸45内)的缩回位置之间滑动。
[0079] 停止部件46配置成在突出位置和缩回位置两者与偏心部件32的第二臂32c靠接。这里，在本实施方式中，中间停止机构34构造成使得停止部件46与第二臂32c而不是连接到液压活塞36b的第一臂32b靠接。因此，中间停止机构34能构造成不干涉液压活塞36b。在本实施方式中，停止部件46沿停止部件46的轴线方向滑动，并且还在轴线方向的延长线上与第二臂32c靠接。因此，停止部件46基本上被施加一轴向方向上的力。由此提高了停止部件
46的耐久性。
46的耐久性。
[0080] 中间停止机构34包括向缩回位置驱促停止部件46的驱促弹簧47。中间停止机构34的停止缸45经由液压压力供给油路59与第二销收纳空间65连通。液压压力供给油路59如图7所示在第二控制油路58与第二销收纳空间65连接的一侧的端部处与第二销收纳空间65连通。因此，与第二控制油路58相同的液压压力供给到液压压力供给油路59。注意，液压压力供给油路59也是通过从第一开口41进行钻削加工等而形成的。因此，液压压力供给油路59也延伸到第一开口41，并且如图6所示通过轴承金属71封闭。
[0081] 在具有上述构型的中间停止机构34中，当未经液压压力供给油路59向停止缸45供给在第二阈值以上的高液压压力时，停止部件46通过驱促弹簧47的作用而缩回到缩回位置。另一方面，当经液压压力供给油路59向停止缸45供给在第二阈值以上的高液压压力时，停止部件46通过供给到停止缸45内的液压油的作用而移动到突出位置。
[0082] 接下来将参照图9至12C说明根据本实施方式的可变长度连杆6的动作。图9是用于说明低液压压力供给到切换销61、62和停止部件46时的可变长度连杆6的动作的示意图。图10、11分别是用于说明高液压压力供给到切换销61、62和停止部件46时以及低液压压力供给到切换销61、62和停止部件46时的可变长度连杆6的动作的示意图。图12A至12C是示意性地示出根据本实施方式的可变长度连杆的截面侧视图。特别地，图12A、12B、12C分别示出中等液压压力供给到切换销等的状态、高液压压力供给到切换销等的状态和低液压压力供给到切换销等的状态。
[0083] 注意，在本实施方式中，液压油从一个液压压力供给源75供给到流动方向切换机构38的第一切换销、第二切换销62和停止部件46。因此，供给到第一切换销61、第二切换销62的液压油和供给到停止部件46的液压油具有相同压力。
[0084] 这里，如上所述，第一切换销61和第二切换销62的作动位置根据供给的液压压力是否在第一阈值以上而切换。亦即，流动方向切换机构38和进而旋转方向切换机构33在第一状态与第二状态之间切换的液压油压力具有第一阈值。第一阈值根据切换销61、62的截面积(或销收纳空间64、65的截面积)、驱促弹簧67、68的弹性系数等而变化。此外，如上所述，停止部件46的作动位置根据供给的液压压力是否在第二阈值以上而切换。第二阈值根据停止部件46的截面积(或停止缸45的截面积)、驱促弹簧47的弹性系数等而变化。在本实施方式中，第一阈值小于第二阈值。因此，当从液压压力供给源75供给的液压油的压力上升时，第一切换销61和第二切换销62的作动位置首先切换，使得流动方向切换机构38从第二状态切换到第一状态。此后，当液压压力供给源75供给的液压油的压力进一步上升时，停止部件46的作动位置从缩回位置变成突出位置。
[0085] 在本实施方式中，在液压压力供给源75与控制油路57、58之间也设置有液压压力切换机构90。液压压力切换机构90包括与液压压力供给源75连通的三向阀91和与该三向阀91连通的三个油路92至94。三个油路92至94中的每个油路都设置有泄压阀。泄压阀具有彼此不同的释放压力。在图9至11所示的例子中，释放压力以设置在油路92中的泄压阀的释放压力P1、设置在油路93中的泄压阀的释放压力P2和设置在油路94中的泄压阀的释放压力P3的次序降低(P1＞P2＞P3)。在油路92与油路93之间设置有在油路93内的压力升高时释放的泄压阀。在油路93与油路94之间设置有在油路94内的压力升高时释放的泄压阀。设置在各油路之间的泄压阀的释放压力P4被设定比设置在油路94中的泄压阀的释放压力P3低(P3＞P4)。油路92与控制油路57、58连通。
[0086] 在具有上述构型的液压压力切换机构90中，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力通过切换用作用于切换液压油的流动的切换阀的三向阀91而变更。具体而言，当液压压力供给源75通过三向阀91与油路92连通时，供给的液压压力变成最高。在本实施方式中，此时的液压压力比第二阈值高。当液压压力供给源75通过三向阀91与油路93连通时，供给的液压压力具有中等水平。在本实施方式中，此时的液压压力高于第一阈值且低于第二阈值。当液压压力供给源75通过三向阀91与油路94连通时，供给的液压压力变成最低。在本实施方式中，此时的液压压力低于第一阈值。根据本实施方式，由于使用液压压力切换机构90，所以供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力仅通过切换三向阀91来变更。因此，与供给的液压压力通过例如变更液压泵的输出来变更的情况相比，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力能迅速变更。
[0087] 首先，如图9所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路93连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力被设定为高于第一阈值且低于第二阈值的中等压力。由于此时的液压压力高于第一阈值，所以切换销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，活塞连通油路55和第一空间连通油路51通过第一切换销61的连通通路61c彼此连通。液压压力供给源75和第四空间连通油路54也通过第二切换销62的连通通路62c彼此连通。因此，液压缸36a与止回阀63的二次侧连接，并且液压压力供给源75与止回阀63的一次侧连接。
[0088] 这里，止回阀63构造成容许液压油从与第二空间连通油路52和第四空间连通油路54连通的一次侧流向与第一空间连通油路51和第三空间连通油路53连通的二次侧，但禁止反向流动。因此，在图9所示的状态下，虽然液压油从第四空间连通油路54流向第一空间连通油路51，但液压油不会反向流动。
[0089] 结果，在图9所示的状态下，液压压力供给源75中的液压油能依次经第四空间连通油路54、第一空间连通油路51和活塞连通油路55供给到液压缸36a。然而，液压缸36a中的液压油无法从液压缸36a排出。因此，可以说流动方向切换机构38处于第一状态，在第一状态下，当通过液压压力切换机构90将供给的液压压力设定为高于第一阈值且低于第二阈值的压力时，容许液压油从外部液压压力供给源75供给到液压缸36a，但禁止液压油从液压缸36a排出。
[0090] 当流动方向切换机构38处于第一状态时，容许液压油向液压缸36a内供给。当液压油供给到液压缸36a内时，偏心部件32沿图12A中的箭头所示的方向旋转。另一方面，当流动方向切换机构38处于第一状态时，禁止液压油从液压缸36a排出。当禁止液压油从液压缸36a排出时，偏心部件32不能沿图12A中的箭头所示的方向的反方向旋转。因此，旋转方向切换机构33处于其中容许偏心部件32向第一旋转位置旋转但禁止向第二旋转位置旋转的第一状态。
[0091] 当旋转方向切换机构33处于如上所述的第一状态时，液压压力供给源75中的液压油供给到液压缸36a，使得液压活塞36b向上移动。当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向上的惯性力作用于活塞5时，液压活塞36b也向上移动。
[0092] 另一方面，当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向下的惯性力作用于活塞5或在空燃混合物在燃烧室7内燃烧的状态下向下的力作用于活塞5时，液压活塞36b将向下移动。然而，由于流动方向切换机构38禁止液压油从液压缸36a排出，所以液压缸
36a中的液压油不流出。因此，液压活塞36b不向下移动。结果，连杆6的有效长度保持长。
36a中的液压油不流出。因此，液压活塞36b不向下移动。结果，连杆6的有效长度保持长。
[0093] 结果，在图9、12A所示的情况下，液压活塞36b向上移动，并且与液压活塞36b连接的偏心部件32的第一臂32b也向上移动。因此，如图12A所示，偏心部件32沿图12A中的箭头的方向旋转，并且第二开口32d的位置因此上升。因此，第一开口41的中心与第二开口32d的中心之间的长度、即连杆6的有效长度增大至图12A中的L1。亦即，当液压油通过液压压力供给源75和液压压力切换机构90以高于第一阈值且低于第二阈值的压力供给时，连杆6的有效长度增大。注意，此时的偏心部件32沿图12A中的箭头的方向的旋转通过偏心部件32的第二臂32c的弯曲端部与连杆本体31的侧面靠接而被停止。
[0094] 另一方面，由于此时的液压压力低于第二阈值，所以停止部件46如图9所示处于缩回位置。因此，当中等液压压力从液压供给源75供给时，连杆6的有效长度如图12A中的L1所示增大。
[0095] 如图10所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路92连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力被设定为高于第二阈值的压力。因此，此时的液压压力高于第一阈值。因此，切换销61、62分别克服驱促弹簧67、68的驱促移动而位于第一位置，类似于图9所示的状态。因此，流动方向切换机构38处于第一状态，并且液压活塞36b向上移动。
[0096] 另一方面，由于此时的液压压力高于第二阈值，所以停止部件46如图10所示移动到突出位置。因此，偏心部件32在到达第一旋转位置(偏心部件32沿图12A中的箭头所示的方向最大限度地旋转时到达的旋转位置)之前与停止部件46相靠接。相应地，偏心部件32无法再旋转，并且被停止并维持在第一旋转位置与第二旋转位置之间的中间旋转位置。因此，当高液压压力从液压供给源75供给时，连杆6的有效长度如图12B中的L2所示变成中等长度。
[0097] 注意，此时高液压压力供给到液压缸36a以便增大连杆6的有效长度。亦即，根据本实施方式，当旋转方向切换机构处于第一状态时，停止部件46移动到突出位置。因此，即使当在空燃混合物在燃烧室7内燃烧的状态下大的向下力作用于活塞5时，禁止液压油从液压缸36a排出。相应地，即使当大的向下力与空燃混合物的燃烧相关地施加时，连杆6的有效长度也能如图12B中的L2所示保持在中等水平。
[0098] 另一方面，如图11所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路94连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59的液压压力被设定为低于第一阈值的压力。因此，如图11所示，切换销61、62分别由驱促弹簧67、68驱促而位于第二位置。结果，活塞连通油路55和第二空间连通油路52通过第一切换销61的连通通路61c彼此连通。第三空间连通油路53和排出油路56也通过第二切换销62的周向沟槽62a彼此连通。因此，液压缸36a与止回阀63的一次侧连接，并且排出油路56与止回阀63的二次侧连接。
[0099] 在图11所示的状态下，液压缸36a内的液压油能通过上述止回阀63的作用依次经活塞连通油路55、第二空间连通油路52、第三空间连通油路53和排出油路56排出到外部。然而，液压油无法通过止回阀63的作用从排出油路56供给到液压缸36a。因此，可以说当液压压力切换机构90将供给的液压压力设定为低于第一阈值的压力时，流动方向切换机构38处于禁止向液压缸36a供给液压油但容许液压油从液压缸36a排出的第二状态。
[0100] 当流动方向切换机构38处于第二状态时，容许液压油从液压缸36a排出。当液压油从液压缸36a排出时，偏心部件32沿图12C中的箭头所示的方向旋转。另一方面，当流动方向切换机构38处于第二状态时，禁止液压油供给到液压缸36a内。当禁止液压油供给到液压缸36a内时，偏心部件32不能沿图12C中的箭头所示的方向的反方向旋转。因此，旋转方向切换机构33处于禁止偏心部件32向第一旋转位置旋转但容许向第二旋转位置旋转的第二状态。
[0101] 旋转方向切换机构33处于如上所述的第二状态。在这种情况下，当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向下的惯性力作用于活塞5或在空燃混合物在燃烧室7内燃烧的状态下向下的力作用于活塞5时，液压活塞36b向下移动。另一方面，当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向上的惯性力作用于活塞5时，液压活塞36b将向上移动。然而，由于液压油未通过止回阀63的作用供给到液压缸36a内，所以当液压活塞36b向上移动时液压缸36a内产生大的负压。因此，即使当向上的惯性力作用于活塞5时，液压活塞36b也不向上移动。结果，在图11、12C所示的情况下，液压活塞36b向下移动，并且与液压活塞36b连接的偏心部件32的第一臂32b也向下移动。因此，如图12C所示，偏心部件32沿图12C中的箭头的方向旋转，并且第二开口32d的位置因此降低。因此，连杆6的有效长度减小至图12C中的L3。亦即，当液压油通过液压压力供给源75和液压压力切换机构90以低于第一阈值的压力供给时，连杆6的有效长度缩短。注意，此时偏心部件32沿图12C中的箭头的方向的旋转利用液压活塞36b与液压缸36a的底面靠接而停止。由于此时的液压压力低于第二阈值，所以停止部件46如图11所示处于缩回位置。
[0102] <第二实施方式>接下来将参照图13至19C说明根据第二实施方式的可变长度连杆。根据第二实施方式的可变长度连杆6’除了下述的点之外具有与根据第一实施方式的可变长度连杆6相似的构型。
[0103] <根据第二实施方式的可变长度连杆的构型>在本实施方式中，旋转方向切换机构33’包括设置在连杆本体31上的两个活塞机构36、37，和切换液压油向活塞机构36、37的流动的流动方向切换机构38’。因此，在本实施方式中，类似于第一实施方式的活塞机构，除第一活塞机构36外还设置了第二活塞机构37。
[0104] 第二活塞机构37具有形成在连杆本体31中的第二液压缸37a和在第二液压缸37a内滑动的第二液压活塞37b。第二液压缸几乎或完全相对于连杆6’的纵向轴线X配置在第二臂32c侧。第二液压缸37a也相对于纵向轴线X成一定倾斜角度配置成以便沿连杆本体31的宽度方向朝向小径端部31b突出。第二液压缸37a也经由第二活塞连通油路60与流动方向切换机构38’连通。第二液压缸37a也设置成比第一液压缸36a靠近小径端部31b。
[0105] 第二液压活塞37b通过第二连接部件44与偏心部件32的第二臂32c连接。第二液压活塞37b通过销与第二连接部件44可旋转地连接。第二臂32c在与第二臂32c与套筒32a联接的一侧相反的端部处通过销与第二连接部件44可旋转地连接。因此，当第二液压活塞37b的作动位置变化时，偏心部件32的旋转位置变化。换言之，可以说第二液压活塞37b构造成使得作动位置伴随着偏心部件32的旋转位置的变化而变化。注意，在本实施方式中，偏心部件32的第二臂32c具有第一臂32b对称的形状。
[0106] 在第二液压活塞37b的侧面中也形成有能与后述中间停止机构34’的停止部件46’接合的接合沟槽37d。因此，接合沟槽37d具有与停止部件46’的截面形状几乎相同的截面形状。
[0107] 接下来将参照图14、15说明本实施方式中的流动方向切换机构38’的构型。图14是示意性地示出根据本实施方式的可变长度连杆的截面侧视图。图15是沿图14中的XV-XV截取的类似于图7的截面图。本实施方式的流动方向切换机构38’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液压缸36a流向第二液压缸37a并且容许液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a，在所述第二状态下容许液压油从第一液压缸36a流向第二液压缸37a并且禁止液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a。
[0108] 类似于第一实施方式的流动方向切换机构38，本实施方式的流动方向切换机构38’包括两个切换销61、62’和一个止回阀63。第一切换销61和止回阀63具有类似于第一实施方式的第一切换销61和止回阀63的构型。然而，第二切换销62’具有与第一实施方式的第二切换销62不同的构型。
[0109] 如图15所示，本实施方式中的第二切换销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。第二驱促弹簧68也收纳在第二销收纳空间65内。第二驱促弹簧68沿平行于第一开口41的中心轴线的方向驱促第二切换销62’。特别地，在图15所示的例子中，第二切换销62’被促向第二销收纳空间65的封闭端部。
[0110] 因此，本实施方式的第二切换销62’形成为具有类似于第一切换销61的构型的销。此外，第二切换销62’在第一切换销61的反方向上被驱促。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’的作动方向彼此相对。
[0111] 收纳第二切换销62’的第二销收纳空间65类似于第一实施方式经由两个空间连通油路53、54与止回阀收纳空间66连通。第二销收纳空间65也经由第二活塞连通油路60与第二液压缸37a连通。如图15所示，第二活塞连通油路60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。第二活塞连通通路60也配置成使得第三空间连通油路53与第二活塞连通油路60之间在连杆本体的厚度方向上的间隔和第四空间连通油路54与第二活塞连通油路60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。
[0112] 第二活塞连通油路60也是通过从第一开口41进行钻削加工等而形成的。因此，第二活塞连通油路60延伸到第一开口41。因此，可以说第二活塞连通油路60以使得第一开口41位于第二活塞连通油路60的延长线上的方式形成。第二活塞连通油路60通过例如轴承金属71封闭。
[0113] 接下来将参照图14说明本实施方式的中间停止机构34’。在本实施方式中，中间停止机构34’也能通过在偏心部件32处于上述第一旋转位置和第二旋转位置之间的中间旋转位置时与偏心部件32靠接来将偏心部件32维持在中间旋转位置。
[0114] 中间停止机构34’包括形成在连杆本体31内的停止缸45’和能在停止缸45’内滑动的停止部件46’。在图14所示的例子中，停止缸45’和停止部件46’配置成使得停止缸45’和停止部件46’的轴线垂直于第二活塞机构37的第二液压缸37a的轴线延伸。然而，停止缸45’和停止部件46’可以不配置成垂直于第二液压缸37a的轴线，只要停止缸45’和停止部件46’相对于第二液压缸37a的轴线成角度。
[0115] 停止部件46’能在停止部件46’从限定第二液压缸37a的表面至少部分地突出到第二液压缸37a中的突出位置与停止部件46’收纳在停止缸45’内并且不从限定第二液压缸37a的表面突出的缩回位置之间滑动。此外，停止部件46’配置成能在第二液压缸37a的轴线方向中间部分处从限定第二液压缸37a的表面突出。当停止部件46’处于突出位置并且偏心部件32处于中间停止位置时，停止部件46’与第二液压活塞37b的接合沟槽37d接合。因此，在偏心部件32处于中间停止位置处的状态下第二液压活塞37b的作动停止。另一方面，当停止部件46’处于缩回位置处时，停止部件46’不与第二液压活塞37b的接合沟槽37d接合，使得第二液压活塞37b能自由地作动。
[0116] 中间停止机构34’包括向缩回位置驱促停止部件46’的驱促弹簧47’。中间停止机构34’的停止缸45’经由液压压力供给油路59’与第二销收纳空间65连通。液压压力供给油路59’如图15所示在第二控制油路58与第二销收纳空间65连接的一侧的端部处与第二销收纳空间65连通。因此，与第二控制油路58相同的液压压力供给到液压压力供给油路59’。
[0117] 在具有上述构型的中间停止机构34’中，当未经液压压力供给油路59’向停止缸45’供给在第二阈值以上的高液压压力时，停止部件46’通过驱促弹簧47’的作用而缩回到缩回位置。另一方面，当经液压压力供给油路59’向停止缸45’供给在第二阈值以上的高液压压力时，停止部件46’通过供给到停止缸45’内的液压油的作用而移动到突出位置。
[0118] 注意，在本实施方式中，中间停止机构34’的停止部件46’构造成与在设置成比第一液压缸36a更靠近小径端部31b的第二液压缸37a内滑动的第二液压活塞37b接合。相应地，中间停止机构34’在第二液压缸37a的内侧设置在连杆本体31中。因此，中间停止机构34’能在几乎不从连杆本体31突出的情况下配置在连杆本体31中。然而，中间停止机构34’的停止部件46’也可构造成与在第一液压缸36a内滑动的第一液压活塞36b接合。因此，中间停止机构34’的停止部件46’构造成可与第一液压活塞36b和第二液压活塞37b中的仅一者接合。
[0119] <可变长度连杆的动作>接下来将参照图16至19C说明根据本实施方式的可变长度连杆6’的动作。图16是用于说明中等液压压力供给到切换销61、62’和停止部件46’时的可变长度连杆6’的动作的类似于图9的示意图。图17、18分别是用于说明高液压压力供给到切换销61、62’和停止部件46’时以及低液压压力供给到切换销61、62’和停止部件46’时的可变长度连杆6’的动作的示意图。图19A至19C是示意性地示出根据本实施方式的可变长度连杆的截面侧视图。特别地，图19A、19B、19C分别示出中等液压压力供给到切换销等的状态、高液压压力供给到切换销等的状态和低液压压力供给到切换销等的状态。
[0120] 在本实施方式中，如上所述，停止部件46’的作动位置也根据供给的液压压力是否在第二阈值以上而切换。第二阈值根据停止部件46’的截面积(或停止缸45’的截面积)、驱促弹簧47’的弹性系数等而变化。在本实施方式中，第一阈值也小于第二阈值。因此，当从液压压力供给源75供给的液压油的压力上升时，第一切换销61和第二切换销62’的作动位置首先切换，使得流动方向切换机构38’从第二状态切换到第一状态。此后，当液压压力供给源75供给的液压油的压力进一步上升时，停止部件46’的作动位置从缩回位置变成突出位置。
[0121] 首先，如图16所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路93连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59’的液压压力被设定为高于第一阈值且低于第二阈值的中等压力。因此，切换销61、62’分别克服驱促弹簧67、68的驱促而位于第一位置。结果，第一活塞连通油路55和第一空间连通油路51通过第一切换销61的连通通路61c彼此连通。第二活塞连通油路60和第四空间连通油路54也通过第二切换销62’的连通通路62c’彼此连通。因此，第一液压缸36a与止回阀63的二次侧连接，并且第二液压缸37a与止回阀63的一次侧连接。
[0122] 结果，在图16所示的状态下，第二液压缸37a内的液压油能依次经第二活塞连通油路60、第四空间连通油路54、第一空间连通油路51和第一活塞连通油路55供给到第一液压缸36a。然而，第一液压缸36a内的液压油无法供给到第二液压缸37a。因此，可以说当液压压力切换机构90将供给的液压压力设定为高于第一阈值且低于第二阈值的压力时，流动方向切换机构38’处于禁止液压油从第一液压缸36a流向第二液压缸37a并且容许液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a的第一状态。
[0123] 当流动方向切换机构38’处于第一状态时，容许液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a。当液压油供给到第一液压缸36a内时，偏心部件32沿图19A中的箭头所示的方向旋转。另一方面，当流动方向切换机构38’处于第一状态时，禁止液压油从第一液压缸36a流向第二液压缸37a。当禁止液压油从第一液压缸36a流动时，偏心部件32不能沿图19A中的箭头所示的方向的反方向旋转。因此，旋转方向切换机构33’处于容许偏心部件32向第一旋转位置旋转但禁止向第二旋转位置旋转的第一状态。
[0124] 旋转方向切换机构33’处于如上所述的第一状态。在这种情况下，当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向上的惯性力作用于活塞5时，第一液压活塞36b也向上移动。另一方面，即使当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向下的惯性力作用于活塞5或在空燃混合物在燃烧室7内燃烧的状态下向下的力作用于活塞5时，第一液压活塞36b也不向下移动。结果，连杆6’的有效长度保持长。因此，当液压油通过液压压力供给源75和液压压力切换机构90以高于第一阈值且低于第二阈值的压力供给时，连杆6’的有效长度增大至图19A中的L1。注意，此时偏心部件32沿图19A中的箭头的方向的旋转利用第二液压活塞37b与第二液压缸37a的底面靠接而停止。另一方面，由于此时的液压压力低于第二阈值，所以停止部件46’如图16所示处于缩回位置。
[0125] 如图17所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路92连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59’的液压压力被设定为高于第二阈值的压力。因此，此时的液压压力高于第一阈值。因此，切换销61、62’分别克服驱促弹簧67、68的驱促移动而位于第一位置，类似于图16所示的状态。因此，流动方向切换机构38’处于第一状态，并且第一液压活塞36b向上移动。
[0126] 另一方面，由于此时的液压压力高于第二阈值，所以停止部件46’如图17所示移动到突出位置。因此，第二液压活塞37b在偏心部件32到达第一旋转位置(偏心部件32沿图19A中的箭头所示的方向最大限度地旋转时到达的旋转位置)之前与停止部件46’接合。相应地，偏心部件32无法再旋转，并且被停止并维持在第一旋转位置与第二旋转位置之间的中间旋转位置。因此，当高液压压力从液压供给源75供给时，连杆6’的有效长度如图19B中的L2所示变成中等长度。
[0127] 另一方面，如图18所示，当液压压力供给源75通过液压压力切换机构90的三向阀91与油路94连通时，供给到控制油路57、58和液压压力供给油路59’的液压压力被设定为低于第一阈值的压力。因此，如图18所示，切换销61、62’分别由驱促弹簧67、68驱促而位于第二位置。结果，第一活塞连通油路55和第二空间连通油路52通过第一切换销61的连通通路
61c彼此连通。第二活塞连通油路60和第三空间连通油路53也通过第二切换销62’的连通通路62c’彼此连通。因此，第二液压缸37a与止回阀63的一次侧连接，并且第一液压缸36a与止回阀63的二次侧连接。
61c彼此连通。第二活塞连通油路60和第三空间连通油路53也通过第二切换销62’的连通通路62c’彼此连通。因此，第二液压缸37a与止回阀63的一次侧连接，并且第一液压缸36a与止回阀63的二次侧连接。
[0128] 结果，在图18所示的例子下，第一液压缸36a内的液压油能依次经第一活塞连通油路55、第二空间连通油路52、第三空间连通油路53和第二活塞连通油路60供给到第二液压缸37a。然而，第二液压缸37a内的液压油无法供给到第一液压缸36a。因此，可以说当液压压力切换机构90将供给的液压压力设定为低于第一阈值的压力时，流动方向切换机构38’处于容许液压油从第一液压缸36a流向第二液压缸37a并且禁止液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a的第二状态。
[0129] 当流动方向切换机构38’处于第二状态时，容许液压油从第一液压缸36a流向第二液压缸37a。当液压油供给到第二液压缸37a内时，偏心部件32沿图19C中的箭头所示的方向旋转。另一方面，当流动方向切换机构38’处于第二状态时，禁止液压油从第二液压缸37a流向第一液压缸36a。当禁止液压油从第二液压缸37a流动时，偏心部件32不能沿图19C中的箭头所示的方向的反方向旋转。因此，旋转方向切换机构33’处于禁止偏心部件32向第一旋转位置旋转但容许向第二旋转位置旋转的第二状态。
[0130] 旋转方向切换机构33’处于如上所述的第二状态。在这种情况下，当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向下的惯性力作用于活塞5或在空燃混合物在燃烧室7内燃烧的状态下向下的力作用于活塞5时第二液压活塞37b向上移动。另一方面，即使当在活塞5在内燃发动机1的气缸内往复运动的状态下向上的惯性力作用于活塞5时，第二液压活塞37b不向下移动。结果，连杆6’的有效长度保持短。因此，当液压油通过液压压力供给源75和液压压力切换机构90以低于第一阈值的压力供给时，连杆6’的有效长度缩短至图19C中的L3。由于此时的液压压力低于第二阈值，所以停止部件46’如图18所示处于缩回位置。
[0131] 注意，在上述第二实施方式中，中间停止机构34’的停止部件46’构造成与第二活塞机构37的第二液压活塞37b接合。然而，中间停止机构34’的停止部件46’可构造成与第一活塞机构36的第一液压活塞36b接合。
[0132] 此外，在上述第二实施方式中，连杆6’设置有两个活塞机构。然而，连杆可类似于第一实施方式仅设置有一个活塞机构，并且活塞机构的液压活塞和中间停止机构的停止部件可构造成彼此接合。
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