JP6437332B2

JP6437332B2 - 可変膨張比機構

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Publication number: JP6437332B2
Application number: JP2015021445A
Authority: JP
Inventors: 悦弘舩山
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2035-02-05
Also published as: JP2016142255A

Description

本発明は、可変膨張比機構に関する。

内燃機関において、圧縮比よりも膨張比を大きくする機構を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の内燃機関は、コンロッドに連結されたコネクティングロッドの一端側を案内するガイド部材を備えている。このガイド部材は、シリンダの軸線からずれた位置に配置され、シリンダの軸線からのずれ量を変更可能な構成とされている、この内燃機関では、クランクシャフトの回転位相に応じて、ガイド部材のシリンダの軸線からのずれ量を変更し、膨張行程におけるストロークが圧縮行程におけるストロークよりも長くなるようにしている。これにより、圧縮比よりも膨張比を大きくすることで、内燃機関の熱効率の向上を図っている。

特開２００７−７１１０７号公報

上記特許文献１に記載の内燃機関は、圧縮比よりも膨張比を大きくするように構成されているが、内燃機関の熱効率の向上において改善の余地があった。

本発明は、内燃機関における膨張比／圧縮比を変更して、熱効率の向上を図ることが可能な可変膨張比機構を提供することを目的とする。

本発明の可変膨張比機構は、内燃機関においてピストンに回転自在に連結されたコンロッドと、コンロッドに回転自在に連結されると共にクランクシャフトに回転自在に連結されたトリゴナルリンクと、トリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動軸を含み、膨張行程におけるピストンの下死点を変更するように揺動軸の変位量を制御して、トリゴナルリンクの可動範囲を規制するリンク機構と、を備え、リンク機構は、基端側の支持点を中心として揺動可能な揺動軸と、基端側が揺動軸の先端側に回転自在に連結され、先端側がトリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動ロッドと、揺動軸に装着され揺動軸の軸方向に変位可能なスライド部材と、クランクシャフトの１／２の回転速度で同期して回転する偏心軸と、基端側が偏心軸に回転自在に連結され、先端側がスライド部材に回転自在に連結された連結棒と、を備える。

この可変膨張比機構では、内燃機関のピストンに接続されたコンロッドに回転自在に連結されたトリゴナルリンクと、このトリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動軸を含むリンク機構と、を備え、リンク機構によって、揺動軸の変位量を制御してトリゴナルリンクの可動範囲を規制することで、膨張行程におけるピストンの下死点を変更する。これにより、膨張行程におけるピストンのストロークの長さを変更することができ、膨張比を変えて圧縮比／膨張比を変更することで、内燃機関の熱効率の向上を図ることができる。

また、リンク機構は、基端側の支持点を中心として揺動可能な揺動軸と、基端側が揺動軸の先端側に回転自在に連結され、先端側がトリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動ロッドと、揺動軸に装着され揺動軸の軸方向に変位可能なスライド部材と、クランクシャフトの１／２の回転速度で同期して回転する偏心軸と、基端側が偏心軸に回転自在に連結され、先端側がスライド部材に回転自在に連結された連結棒と、を備える構成でもよい。この構成の可変膨張比機構では、偏心軸がクランクシャフトの１／２の回転速度で回転するので、クランクシャフトが２回転すると、偏心軸が１回転し、この偏心軸の回転に連動させて揺動軸を１サイクル当たり１往復させる。これにより、トリゴナルリンクの姿勢を、圧縮行程と膨張行程とで変えて、圧縮行程におけるピストンの下死点と、膨張行程におけるピストンの下死点とを変更する。また、この構成の可変膨張比機構では、スライド部材を揺動軸の軸方向に変位させることで、揺動軸が揺動する角度を変更することができる。揺動軸が揺動する角度が変更されると、揺動ロッドの可動範囲が変更されてトリゴナルリンクの可動範囲が変更され、膨張行程におけるピストンの下死点が変更される。

また、リンク機構は、スライド部材を揺動軸の軸方向における先端側から基端側に移動させて、揺動軸が揺動する角度を大きくして揺動軸の変位量を制御し、トリゴナルリンクの可動範囲を規制して、膨張行程におけるピストンの下死点を下方に変更する構成でもよい。これにより、スライド部材を基端側に移動させるだけで、揺動軸が揺動する角度を大きくしてトリゴナルリンクの姿勢を変更し、膨張行程におけるピストンの下死点を下方に変更する。その結果、膨張行程におけるピストンのストロークの長さを長くして、膨張比を大きくすることができる。

また、リンク機構は、スライド部材を揺動軸の軸方向における基端側から先端側に移動させて、揺動軸が揺動する角度を小さくして揺動軸の変位量を制御し、トリゴナルリンクの可動範囲を規制して、膨張行程におけるピストンの下死点を上方に変更する構成でもよい。これにより、スライド部材を先端側に移動させるだけで、揺動軸が揺動する角度を小さくしてトリゴナルリンクの姿勢を変更し、膨張行程におけるピストンの下死点を上方に変更する。その結果、膨張行程におけるピストンのストロークの長さを短くして、膨張比を小さくすることができる。

本発明によれば、内燃機関における膨張比／圧縮比を変更して、熱効率の向上を図ることが可能な可変膨張比機構を提供することができる。

本発明の一実施形態のストローク可変機構を備えた内燃機関を示す概略断面図である。圧縮行程においてピストンが下死点にあるとき、及び膨張行程においてピストンが下死点にあるときのストローク可変機構の配置を示す概略断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示される内燃機関１は、例えば大型車両に搭載されるディーゼルエンジンである。内燃機関１は、中型車両、小型車両、又は軽車両に搭載されるものでもよい。また、内燃機関１は、車両以外の例えば船舶などに搭載されるものでもよく、発電機などの動力原として利用されるものでもよい。

内燃機関１は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程が順に実行される４サイクルエンジンであり、シリンダ２に嵌合しシリンダ２の軸線Ｏ_２方向に摺動するピストン３を備えている。ピストン３にはコンロッド４が回転自在に連結されている。ピストン３には、コンロッド４の一端側が連結される支持ピン３ａが設けられ、コンロッド４は支持ピン３ａを介してピストン３に連結されている。

内燃機関１は、圧縮行程におけるピストン３のストロークを一定とし、膨張行程におけるピストン３のストロークを変更可能なストローク可変機構（可変膨張比機構）１０を備えている。ストローク可変機構１０は、コンロッド４と、コンロッド４の他端側に連結されたトリゴナルリンク１１と、トリゴナルリンク１１に連結されたスライダーリンク機構２０と、を有する。ストローク可変機構１０は、シリンダ２の下方に配置されクランクシャフト５を収容するクランクケース内に配置されている。

トリゴナルリンク１１には、第１の連結部１２、第２の連結部１３、及び第３の連結部１４が設けられている。第１の連結部１２、第２の連結部１３、及び第３の連結部１４は、三角形の頂点にそれぞれ配置されている。第１の連結部１２と第２の連結部１３とを結ぶ直線Ｌ１の長さは、第２の連結部１３と第３の連結部１４とを結ぶ直線Ｌ２の長さより長く、第２の連結部１３と第３の連結部１４とを結ぶ直線Ｌ３の長さは、直線Ｌ１，Ｌ２よりも長くなっている。

第１の連結部１２には、コンロッド４の他端側が回転自在に連結されている。第１の連結部１２には開口部が設けられ、この開口部には支持ピン１２ａが挿通されている。コンロッド４は支持ピン１２ａを介してトリゴナルリンク１１に連結されている。

第２の連結部１３には、クランクシャフト５のクランクピン５ａが回転自在に連結されている。第２の連結部１３には開口部が設けられ、この開口部にはクランクピン５ａが挿通されている。クランクピン５ａは、クランクシャフト５のクランクアーム５ｂの先端に設けられ、クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５と平行に配置されている。第２の連結部８はクランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５を中心として回転する。

クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５が延在する方向から見た場合、クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５は、シリンダ２の軸線Ｏ_２からずれた位置に配置されている。クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５とクランクピン５ａとの距離は、クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５とシリンダ２の軸線Ｏ_２との距離よりも長くなっている。

第３の連結部１４にはスライダーリンク機構２０が連結されている。スライダーリンク機構２０は、第３の連結部１４の可動範囲を制限して、トリゴナルリンク１１の姿勢を変更するものであり、揺動軸２１と、揺動ロッド２２と、スライド部材２３と、偏心軸２４と、を備えている。

揺動軸２１は、基端側がクランクケースの壁面６に対して回転自在に支持されている。揺動軸２１は、基端側の支持点２１ａを中心として揺動可能に構成されている。

揺動ロッド２２は、当該揺動ロッド２２の基端側が揺動軸２１の先端側に回転自在に連結され、当該揺動ロッド２２の先端側がトリゴナルリンク１１の第３の連結部１４に回転自在に連結されている。揺動ロッド２２の基端側は、支持ピン２２ａを介して、揺動軸２１の先端側に連結され、揺動ロッド２２の先端側は、支持ピン１４ａを介してトリゴナルリンク１１に連結されている。揺動ロッド２２は、揺動軸２１の揺動及びトリゴナルリンク１１の第３の連結部１４の移動に連動する。

スライド部材２３は、揺動軸２１に装着され揺動軸２１の軸方向に変位可能な部材である。スライド部材２３は、例えば円筒部を有し、この円筒部は揺動軸２１に嵌められて、揺動軸２１の軸方向に変位可能となっている。スライド部材２３は、例えば、油圧シリンダ（不図示）である駆動源によって駆動される。油圧シリンダの一端側は揺動軸２１に固定され、他端側はスライド部材２３に固定されている。また、スライド部材２３には、連結棒２５が連結される支持ピン２３ａが設けられている。支持ピン２３ａは、クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５と平行に配置されている。

偏心軸２４は、クランクシャフト５の回転速度の１／２の回転速度でクランクシャフト５に同期して回転するものであり、例えばギア等によってクランクシャフト５の回転駆動力が伝達されて回転する。偏心軸２４の回転中心線Ｏ_２４は、クランクシャフト５の回転中心線Ｏ_５と平行に配置されている。偏心軸２４には、連結棒２５が連結される支持ピン２４ａが設けられている。支持ピン２４ａは、偏心軸２４の回転中心線Ｏ_２４からずれた位置に配置されている。

連結棒２５は、基端側が偏心軸２４に回転自在に連結され、先端側がスライド部材２３に回転自在に連結されている。連結棒２５の基端側には開口部が形成され、この開口部には支持ピン２４ａが挿通されている。また、連結棒２５の先端側には開口部が設けられ、この開口部には支持ピン２３ａが挿通されている。連結棒２５は、偏心軸２４の回転に連動し、揺動軸２１に動力を伝達して揺動軸２１を揺動させる。

このスライダーリンク機構２０では、スライド部材２３を揺動軸２１の軸方向において基端側に配置することで、揺動軸２１の揺動の角度を大きくして揺動軸２１の変位量を大きくし、スライド部材２３を揺動軸２１の軸方向において先端側に配置することで、揺動軸２１の揺動の角度を小さくして揺動軸２１の変位量を小さくする。スライダーリンク機構２０は、揺動軸２１の揺動の変位量を変更することで、揺動軸２１の先端側の変位量を変更して、トリゴナルリンク１１の第３の連結部の可動範囲を変更する。

この内燃機関１では、膨張行程におけるピストン３の下死点の位置（図２（ｂ），（ｄ）、第１の位置）を、圧縮行程におけるピストン３の下死点の位置（図２（ａ），（ｃ）、第２の位置）よりも下方に設定することで、膨張比を圧縮比よりも大きくしている。ストローク可変機構１０は、膨張行程におけるピストン３の下死点の位置を、圧縮行程におけるピストン３の下死点の位置よりも下方に設定するように、トリゴナルリンク１１の動きを規定している（詳しくは後述する）。

また、内燃機関１では、膨張行程におけるピストン３の下死点の位置を変更することで、膨張比を変更し、膨張比／圧縮比を変更する。ストローク可変機構１０は、圧縮行程におけるピストン３の下死点の位置を一定とし、膨張行程におけるピストン３の下死点の位置を変更するように、揺動軸２１の揺動の角度を変更して変位量を制御して、トリゴナルリンク１１の動きを規定している。内燃機関１では、膨張比／圧縮比が低く設定されている状態と、膨張比／圧縮比が高く設定されている状態とに変更可能である。

図１では、膨張行程におけるピストン３の下死点を図示している。ピストン３の下死点が上方に配置され膨張比／圧縮比が低い場合（図２の（ｂ））を実線で示し、ピストン３の下死点が下方に配置され膨張比／圧縮比が高い場合（図２の（ｄ））を一点鎖線で示している。

なお、クランクシャフト５のクランクアーム５ｂがシリンダ２の軸線に沿って上方に向いている場合を、クランクシャフト５の回転角度が０度であるとする。クランクシャフト５は、図１において右回りに回転し、右回りに回転した場合に回転角度が増加するものとする。また、偏心軸２４の支持ピン２４ａが偏心軸２４の回転中心の真上に配置された場合を、偏心軸２４の回転角度が０度であるとする。偏心軸２４は、図１において右回りに回転し、右回りに回転した場合に回転角度が増加するものとする。

図１に示されるように、クランクシャフト５の回転角度が１８０度であるときに、膨張行程においてピストン３が下死点に配置される。このとき、偏心軸２４の回転角度は０度であり、揺動軸２１が上死点に配置される。

スライダーリンク機構２０は、膨張比を低く設定する場合、膨張比を高く設定する場合と比較して、スライド部材２３を揺動軸２１の先端側に配置することで、揺動軸２１の上死点の位置を下方に配置する。

換言すれば、スライダーリンク機構２０は、膨張比を高く設定する場合、膨張比を低く設定する場合と比較して、スライド部材２３を揺動軸２１の基端側に配置することで、揺動軸２１の上死点の位置を上方に配置する。

揺動軸２１の上死点が下方に変更されると、それに伴い揺動ロッド２２が下がり、トリゴナルリンク１１の第３の連結部１４が下方に変更される。第３の連結部１４が下方に変更されると、トリゴナルリンク１１は、第２の連結部１３を支点として、右回りに回転し、第１の連結部１２が上方に移動する。第１の連結部１２が上方に移動すると、それに伴いコンロッド４が上がり、ピストン３の下死点が上方に変更される。これにより、膨張行程におけるピストン３のストロークが短くなるように、トリゴナルリンク１１の動きが規制され、膨張比が低く設定される。

一方、揺動軸２１の上死点が上方に変更されると、それに伴い揺動ロッド２２が上がり、トリゴナルリンク１１の第３の連結部１４が上方に変更される。第３の連結部１４が上方に変更されると、トリゴナルリンク１１は、第２の連結部１３を支点として左回りに回転し、第１の連結部１２が下方に移動する。第１の連結部１２が下方に移動すると、それに伴いコンロッド４が下がり、ピストン３の下死点が下方に変更される。これにより、膨張行程におけるピストン３のストロークが長くなるように、トリゴナルリンク１１の動きが規制され、膨張比が高く設定される。

次に、図２を参照して、ピストン３が下死点にあるときのストローク可変機構１０の配置について、圧縮行程と膨張行程とを比較して説明する。

図２（ａ），（ｂ）では、圧縮比／膨張比が低く設定されている場合におけるストローク可変機構１０の状態を示している。図２（ａ）は、圧縮行程においてピストン３が下死点にある場合を示し、このとき、クランクシャフト５の回転角度は１８０度であり、偏心軸２４の回転角度は１８０度である。図２（ｂ）は、膨張行程においてピストン３が下死点にある場合を示し、このとき、クランクシャフト５の回転角度は１８０度であり、偏心軸２４の回転角度は０度である。

図２（ａ）に示す状態から、図２（ｂ）に示す状態に変化する際に、クランクシャフト５が１回転して、ピストン３が１往復するのに伴い、偏心軸２４は１／２回転して、揺動軸２１が下死点から上死点に移動する。内燃機関１において、圧縮行程及び膨張行程が実行されている間に、揺動軸２１は下死点から上死点に移動する。

また、図２（ｂ）に示す状態から、図２（ａ）に示す状態に変化する際に、クランクシャフト５が１回転して、ピストン３が１往復するのに伴い、偏心軸２４は１／２回転して、揺動軸が上死点から下死点に移動する。内燃機関１において、排気行程及び吸気行程が実行されている間に、揺動軸２１は上死点から下死点に移動する。

図２（ｃ），（ｄ）では、圧縮比／膨張比が高く設定されている場合におけるストローク可変機構１０の配置の状態を示している。図２（ｃ）は、圧縮行程においてピストン３が下死点にある場合を示し、このとき、クランクシャフト５の回転角度は１８０度であり、偏心軸２４の回転角度は１８０度である。図２（ｄ）は、膨張行程においてピストン３が下死点にある場合を示し、このとき、クランクシャフト５の回転角度は１８０度であり、偏心軸２４の回転角度は０度である。

図２（ｃ）に示す状態から、図２（ｄ）に示す状態に変化する際に、クランクシャフト５が１回転して、ピストン３が１往復するのに伴い、偏心軸２４は１／２回転して、揺動軸２１が下死点から上死点に移動する。内燃機関１において、圧縮行程及び膨張行程が実行されている間に、揺動軸２１は下死点から上死点に移動する。

また、図２（ｄ）に示す状態から、図２（ｃ）に示す状態に変化する際に、クランクシャフト５が１回転して、ピストン３が１往復するのに伴い、偏心軸２４は１／２回転して、揺動軸が上死点から下死点に移動する。内燃機関１において、排気行程及び吸気行程が実行されている間に、揺動軸２１は上死点から下死点に移動する。

上述したように、圧縮比／膨張比が低く設定されている場合、及び圧縮比／膨張比が高く設定されている場合の両方において、圧縮行程のピストン３の下死点時は、揺動軸２１の下死点時であり、膨張行程のピストン３の下死点時は、揺動軸２１の上死点時である。トリゴナルリンク１１の第３の連結部１４は、圧縮行程の場合よりも、膨張行程の場合の方が上方に配置され、シリンダ２の軸線方向においてシリンダ２に近い方に配置されている。トリゴナルリンク１１の第１の連結部１２は、圧縮行程の場合よりも、膨張行程の場合の方が下方に配置され、シリンダ２の軸線Ｏ_２方向においてシリンダ２から遠い方に配置されている。そのため、ピストン３は、圧縮行程の場合より膨張行程の場合の方が、下死点が低くなる。

圧縮比／膨張比が高く設定されている場合において、圧縮行程におけるピストン３の下死点と膨張行程におけるピストン３の下死点との差ΔＤ_Ｌは、圧縮比／膨張比が低く設定されている場合において、圧縮行程におけるピストン３の下死点と膨張行程におけるピストン３の下死点との差ΔＤ_Ｓよりも大きくなっている。

以上、本実施形態のストローク可変機構１０によれば、トリゴナルリンク１１に回転自在に連結されたスライダーリンク機構２０によって、トリゴナルリンク１１の可動範囲を規制することで、圧縮行程におけるピストン３の下死点を一定とし、膨張行程におけるピストン３の下死点を変更する。これにより、圧縮行程におけるピストン３のストロークを一定とすると共に、膨張行程におけるピストン３のストロークの長さを変更することができる。これにより、圧縮比を一定として、膨張比を変更して、膨張比／圧縮比を変更することができる。ストローク可変機構１０では、内燃機関１の負荷に応じて膨張比／圧縮比を任意に制御することで、内燃機関１の熱効率の向上を図ることができる。

例えば、低負荷において、膨張比／圧縮比を低く設定した方が、内燃機関１における熱効率を向上させることができる場合には、内燃機関１は、低負荷の場合に、高負荷の場合と比較して、高負荷の場合と比較して膨張比／圧縮比を低く設定する。このように、内燃機関１の負荷に応じて膨張比／圧縮比を任意に制御することで、内燃機関１の熱効率の向上を図ることができる。

また、ストローク可変機構１０では、偏心軸２４がクランクシャフト５の１／２の回転速度で回転するので、クランクシャフト５が２回転すると、偏心軸２４が１回転し、この偏心軸２４の回転に連動させて揺動軸２１を１サイクル当たり１往復させて、圧縮行程におけるトリゴナルリンク１１の姿勢と、膨張行程におけるトリゴナルリンク１１の姿勢とを変えることができる。そのため、圧縮行程におけるピストン３の下死点と、膨張行程におけるピストン３の下死点とを変えることができる。また、ストローク可変機構１０では、スライド部材２３を揺動軸２１の軸方向に変位させることで、揺動軸２１の変位量を制御して、膨張行程において揺動軸２１が揺動する角度を変更することができる。揺動軸２１が揺動する角度が変更されると、揺動ロッド２２の可動範囲が変更されて、トリゴナルリンク１１の可動範囲が変更される。そのため、膨張行程におけるピストン３の下死点が変更される。

また、ストローク可変機構１０は、スライド部材２３を揺動軸２１の軸方向における先端側から基端側に移動させて、揺動軸２１が揺動する角度を大きくするようにトリゴナルリンク１１の可動範囲を規制して、膨張行程におけるピストン３の下死点を下方に変更している。これにより、スライド部材２３を基端側に移動させるだけで、揺動軸２１が揺動する角度を大きくしてトリゴナルリンク１１の姿勢を変更し、膨張行程におけるピストン３の下死点を下方に変更する。その結果、膨張行程におけるピストン３のストロークの長さを長くして、膨張比を大きくすることができる。

また、ストローク可変機構１０は、スライド部材２３を揺動軸２１の軸方向における基端側から先端側に移動させて、揺動軸２１が揺動する角度を小さくするようにトリゴナルリンク１１の可動範囲を規制して、膨張行程におけるピストン３の下死点を上方に変更している。これにより、スライド部材２３を先端側に移動させるだけで、揺動軸２１が揺動する角度を小さくしてトリゴナルリンク１１の姿勢を変更し、膨張行程におけるピストン３の下死点を上方に変更する。その結果、膨張行程におけるピストン３のストロークの長さを短くして、膨張比を小さくすることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記実施形態では、スライド部材２３の揺動軸２１の軸方向の位置を変えることで、揺動軸２１が揺動する角度を変更して揺動軸２１の変位量を制御し、トリゴナルリンク１１の姿勢を変更しているが、揺動軸２１を備えるその他のリンク機構を用いて、トリゴナルリンク１１の姿勢を変更して、ピストン３の下死点を変更してもよい。

また、上記の実施形態では、油圧シリンダを用いて、スライド部材２３の位置を変位させているが、その他の駆動源を用いてスライド部材２３を変位させてもよく、例えば歯車などを有するその他の機構を用いて、スライド部材２３を変位させてもよい。

また、上記の実施形態では、「膨張比／圧縮比」を高く設定する場合と、低く設定する場合と２段階に変更しているが、「膨張比／圧縮比」を３段階以上に変更させる構成でもよい。

また、上記の実施形態において、内燃機関１が中負荷の場合に、高負荷の場合と同様に、「膨張比／圧縮比」を高く設定してもよい。また、内燃機関１が低負荷である場合に、「膨張比／圧縮比＝１」と設定してもよい。また、可変膨張比機構は、内燃機関１の負荷が大きい場合に、負荷が小さい場合と比較して、「膨張比／圧縮比」が大きくなるように、膨張行程におけるピストンの下死点を下方に変更する構成でもよい。

また、上記の実施形態では、圧縮行程（吸気行程）におけるピストン３の下死点を一定とすると共に、膨張行程におけるピストン３の下死点を変更するように、トリゴナルリンク１１の可動範囲を規制しているが、スライダーリンク機構２０は、ピストン３の下死点を変更すると共に、膨張行程におけるピストン３の下死点を変更するように、トリゴナルリンク１１の可動範囲を規制するものでもよい。なお、「圧縮行程におけるピストンの下死点を一定とする」とは、ピストン３の下死点が僅かに変動し一定とみなせる場合も含むものとする。

１…内燃機関、２…シリンダ、３…ピストン、４…コンロッド、５…クランクシャフト、５ａ…クランクピン、５ｂ…クランクアーム、１０…ストローク可変機構（可変膨張比機構）、１１…トリゴナルリンク、１２…第１の連結部、１３…第２の連結部、１４…第３の連結部、２０…スライダーリンク機構（リンク機構）、２１…揺動軸、２１ａ…支持点、２２…揺動ロッド、２３…スライド部材、２４…偏心軸、２５…連結棒。

Claims

内燃機関においてピストンに回転自在に連結されたコンロッドと、
前記コンロッドに回転自在に連結されると共にクランクシャフトに回転自在に連結されたトリゴナルリンクと、
前記トリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動軸を含み、膨張行程における前記ピストンの下死点を変更するように前記揺動軸の変位量を制御して、前記トリゴナルリンクの可動範囲を規制するリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
基端側の支持点を中心として揺動可能な前記揺動軸と、
基端側が前記揺動軸の先端側に回転自在に連結され、先端側が前記トリゴナルリンクに回転自在に連結された揺動ロッドと、
前記揺動軸に装着され前記揺動軸の軸方向に変位可能なスライド部材と、
前記クランクシャフトの１／２の回転速度で同期して回転する偏心軸と、
基端側が前記偏心軸に回転自在に連結され、先端側が前記スライド部材に回転自在に連結された連結棒と、を備える可変膨張比機構。
前記リンク機構は、
前記スライド部材を前記揺動軸の軸方向における先端側から基端側に移動させて、前記揺動軸が揺動する角度を大きくして前記揺動軸の変位量を制御し、前記トリゴナルリンクの可動範囲を規制して、前記膨張行程における前記ピストンの下死点を下方に変更する請求項１に記載の可変膨張比機構。
前記リンク機構は、
前記スライド部材を前記揺動軸の軸方向における基端側から先端側に移動させて、前記揺動軸が揺動する角度を小さくして前記揺動軸の変位量を制御し、前記トリゴナルリンクの可動範囲を規制して、前記膨張行程における前記ピストンの下死点を上方に変更する請求項１又は２に記載の可変膨張比機構。