Шатун с изменяемой длиной и двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия

Шатун с изменяемой длиной и двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к шатуну с изменяемой длиной, эффективная длина которого может варьироваться, и к двигателю внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, включающему в себя шатун с изменяемой длиной.

Уровень техники

Известен двигатель внутреннего сгорания, включающий в себя механизм регулирования степени сжатия, который может варьировать механическая степень сжатия двигателя внутреннего сгорания. Примеры механизма регулирования степени сжатия включают в себя механизмы регулирования степени сжатия, которые варьируют эффективную длину шатуна, используемого в двигателе внутреннего сгорания (например, публикация заявки на патент Японии № 2011-196549 и международная публикация WO 2014/019683). Эффективная длина шатуна означает расстояние между центром отверстия, которое принимает палец кривошипа (шатунную шейку коленчатого вала), и центром отверстия, которое принимает поршневой палец в шатуне. Следовательно, когда эффективная длина шатуна увеличивается, объем камеры сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке сжатия, сокращается, так что механическая степень сжатия увеличивается. С другой стороны, когда эффективная длина шатуна сокращается, объем камеры сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке сжатия, увеличивается, так что механическая степень сжатия снижается.

Шатун, в котором эксцентриковый элемент (эксцентриковый рычаг или эксцентриковая втулка), который может вращаться относительно стержня шатуна, предоставляется на конце малого диаметра стержня шатуна, известен как шатун с изменяемой длиной, эффективная длина которого может варьироваться (например, JP 2011-196549 А и международная публикация WO 2014/019683). Эксцентриковый элемент имеет отверстие, которое принимает поршневой палец. Отверстие эксцентрикового элемента предоставляется эксцентрически от оси вращения эксцентрикового элемента. В шатуне с изменяемой длиной, когда позиция вращения эксцентрикового элемента изменяется, соответственно, может варьироваться эффективная длина шатуна.

Сущность изобретения

В двигателе внутреннего сгорания, включающем в себя механизм регулирования степени сжатия, по мере того, как число переключаемых стадий механической степени сжатия увеличивается, двигатель внутреннего сгорания может работать более эффективно. Тем не менее, в шатунах, описанных выше, эксцентриковый элемент может поддерживаться только в двух позициях: первая позиция вращения, достигаемая, когда эксцентриковый элемент максимально вращается в одну сторону относительно стержня шатуна, и вторая позиция вращения, достигаемая, когда эксцентриковый элемент максимально вращается в противоположную сторону по отношению к одной стороне. Другими словами, в шатунах, механическая степень сжатия может переключаться только на двух стадиях.

Раскрытие сущности предоставляет шатун с изменяемой длиной, эффективная длина которого может варьироваться и поддерживаться с числом стадий, большим двух. Раскрытие сущности предоставляет двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, механическая степень сжатия которого может варьироваться и поддерживаться с числом стадий, большим двух, только посредством варьирования эффективной длины шатуна.

Примерный аспект раскрытия сущности предоставляет шатун с изменяемой длиной, который включает в себя стержень шатуна, эксцентриковый элемент, механизм переключения направления вращения и промежуточный стопорный механизм. Стержень шатуна включает в себя конец большого диаметра и конец малого диаметра, конец малого диаметра представляет собой концевую часть, расположенную на противоположной стороне по отношению к концу большого диаметра в осевом направлении стержня шатуна. Стержень шатуна имеет первое отверстие, которое принимает палец кривошипа на конце большого диаметра. Эксцентриковый элемент предоставляется на конце малого диаметра таким образом, что эксцентриковый элемент вращается в направлении вдоль окружности конца малого диаметра относительно стержня шатуна. Эксцентриковый элемент имеет второе отверстие, которое принимает поршневой палец. Эксцентриковый элемент выполнен с возможностью вращаться таким образом, что позиция второго отверстия относительно стержня шатуна изменяется, и эффективная длина шатуна с изменяемой длиной варьируется. Механизм переключения направления вращения включает в себя гидравлический поршень. Гидравлический поршень соединяется с эксцентриковым элементом таким образом, что рабочая позиция гидравлического поршня изменяется наряду с изменением позиции вращения эксцентрикового элемента. Механизм переключения направления вращения выполнен с возможностью переключаться между первым состоянием и вторым состоянием. Первое состояние представляет собой состояние, в котором эксцентриковый элемент вращается в первую сторону, а вращение эксцентрикового элемента во вторую сторону, которое представляет собой направление, противоположное первой стороне, запрещается. Второе состояние представляет собой состояние, в котором эксцентриковый элемент вращается во вторую сторону, а вращение эксцентрикового элемента в первую сторону запрещается. Эксцентриковый элемент максимально вращается в первую сторону, чтобы достигать первой позиции вращения, и поддерживается в первой позиции вращения, когда механизм переключения направления вращения находится в первом состоянии. Эксцентриковый элемент максимально вращается во вторую сторону, чтобы достигать второй позиции вращения, и поддерживается во второй позиции вращения, когда механизм переключения направления вращения находится во втором состоянии. Промежуточный стопорный механизм включает в себя стопорящий элемент. Стопорящий элемент выполнен с возможностью примыкать или зацепляться с эксцентриковым элементом или гидравлическим поршнем таким образом, что эксцентриковый элемент поддерживается в промежуточной позиции вращения между первой позицией вращения и второй позицией вращения, когда эксцентриковый элемент находится в промежуточной позиции вращения.

В шатуне с изменяемой длиной, промежуточный стопорный механизм может предоставляться в стержне шатуна. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью выступать из стержня шатуна. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью выступать из стержня шатуна, когда гидравлическое давление, равное или превышающее данное давление, подается в промежуточный стопорный механизм. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью примыкать к эксцентриковому элементу, когда стопорящий элемент выступает из стержня шатуна, и эксцентриковый элемент может находиться в промежуточной позиции вращения.

В шатуне с изменяемой длиной, стержень шатуна может включать в себя часть штока, часть штока может позиционироваться между концом большого диаметра и концом малого диаметра. Промежуточный стопорный механизм может располагаться на стороне конца малого диаметра стержня шатуна.

В шатуне с изменяемой длиной, эксцентриковый элемент может включать в себя втулку, первый рычаг и второй рычаг, причем первый рычаг соединяется с втулкой. Эксцентриковый элемент может соединяться с гидравлическим поршнем механизма переключения направления вращения. Второй рычаг может соединяться с втулкой и может располагаться напротив первого рычага относительно втулки. Стержень шатуна может иметь третье отверстие, которое принимает втулку. Втулка может быть выполнена с возможностью вращаться в направлении вдоль окружности конца малого диаметра в третьем отверстии. Второй рычаг может быть выполнен с возможностью примыкать к стопорящему элементу, когда стопорящий элемент выступает из стержня шатуна.

В шатуне с изменяемой длиной, второй рычаг может быть искривлен таким образом, что он проходит к концу большого диаметра относительно радиального направления эксцентрикового элемента в концевой части, противоположной стороне втулки.

В шатуне с изменяемой длиной, эксцентриковый элемент может предоставляться таким образом, что отверстие приема поршневого пальца является эксцентриковым от оси вращения эксцентрикового элемента к первому рычагу.

В шатуне с изменяемой длиной, стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью плавно перемещаться в осевом направлении стопорящего элемента согласно гидравлическому давлению, подаваемому в промежуточный стопорный механизм. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью плавно перемещаться таким образом, что он выступает из стержня шатуна. Направление плавного перемещения стопорящего элемента может быть перпендикулярным оси первого отверстия и продольной оси стержня шатуна.

В шатуне с изменяемой длиной, стержень шатуна может включать в себя гидравлический цилиндр, причем гидравлический цилиндр размещает гидравлический поршень механизма переключения направления вращения. Гидравлический поршень механизма переключения направления вращения может иметь зацепляющую канавку в боковой поверхности механизма переключения направления вращения. Промежуточный стопорный механизм может располагаться в стержне шатуна. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью выступать в гидравлический цилиндр, когда гидравлическое давление, равное или превышающее данное давление, подается в промежуточный стопорный механизм. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью зацепляться с зацепляющей канавкой гидравлического поршня, когда стопорящий элемент выступает в гидравлический цилиндр.

В шатуне с изменяемой длиной, эксцентриковый элемент может включать в себя втулку, первый рычаг и второй рычаг. Первый рычаг может соединяться с втулкой. Второй рычаг может соединяться с втулкой и может располагаться напротив первого рычага относительно втулки. Стержень шатуна может иметь третье отверстие, которое принимает втулку, причем стержень шатуна включает в себя первый гидравлический цилиндр и второй гидравлический цилиндр. Втулка может быть выполнена с возможностью вращаться в третьем отверстии. Механизм переключения направления вращения может включать в себя первый гидравлический поршень и второй гидравлический поршень, причем первый гидравлический поршень выполнен с возможностью плавно перемещаться в первом гидравлическом цилиндре и может соединяться с первым рычагом. Второй гидравлический поршень может быть выполнен с возможностью плавно перемещаться во втором гидравлическом цилиндре и может соединяться со вторым рычагом. Стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью зацепляться только с одним из первого гидравлического поршня и второго гидравлического поршня.

В шатуне с изменяемой длиной, второй гидравлический цилиндр может располагаться ближе к концу малого диаметра, чем первый гидравлический цилиндр, и стопорящий элемент может быть выполнен с возможностью зацепляться со вторым гидравлическим поршнем.

В шатуне с изменяемой длиной, эксцентриковый элемент может иметь такую конфигурацию, в которой эффективная длина шатуна с изменяемой длиной является максимальной, когда эксцентриковый элемент находится в первой позиции вращения. Промежуточный стопорный механизм может иметь такую конфигурацию, в которой гидравлическое давление, равное или превышающее данное давление, подается в промежуточный стопорный механизм только тогда, когда механизм переключения направления вращения находится в первом состоянии.

В шатуне с изменяемой длиной, механизм переключения направления вращения и промежуточный стопорный механизм могут соединяться с одним и тем же источником подачи гидравлического давления. Механизм переключения направления вращения может быть выполнен с возможностью находиться в первом состоянии, когда гидравлическое давление, подаваемое из источника подачи гидравлического давления, имеет первое пороговое значение или выше, и находиться во втором состоянии, когда гидравлическое давление, подаваемое из источника подачи гидравлического давления, ниже первого порогового значения. Промежуточный стопорный механизм может иметь такую конфигурацию, в которой стопорящий элемент выступает из стержня шатуна или в гидравлический цилиндр, который размещает гидравлический поршень, когда гидравлическое давление, подаваемое из источника подачи гидравлического давления, имеет второе пороговое значение или выше. Первое пороговое значение может быть ниже второго порогового значения.

В шатуне с изменяемой длиной, гидравлическое давление может подаваться в механизм переключения направления вращения, и промежуточный стопорный механизм может переключаться посредством механизма переключения гидравлического давления. Механизм переключения гидравлического давления может включать в себя переключающий клапан, который переключает поток гидравлического масла. Переключающий клапан может быть выполнен с возможностью изменять гидравлическое давление, подаваемое в механизм переключения направления вращения и промежуточный стопорный механизм.

Другой примерный аспект раскрытия сущности предоставляет двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, который включает в себя шатун с изменяемой длиной. Эффективная длина шатуна с изменяемой длиной варьируется таким образом, что механическая степень сжатия варьируется.

В соответствии с вышеуказанной конфигурацией, предоставляется шатун с изменяемой длиной, эффективная длина которого может варьироваться и поддерживаться с числом стадий, большим двух. Кроме того, в соответствии с вышеуказанной конфигурацией, предоставляется двигатель внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, механическая степень сжатия которого может варьироваться и поддерживаться с числом стадий, большим двух, только посредством варьирования эффективной длины шатуна.

Краткое описание чертежей

Ниже описываются признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 является схематичным видом сбоку в сечении двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия;

Фиг. 2 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим шатун с изменяемой длиной согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 3 является видом сбоку в сечении, схематично иллюстрирующим шатун с изменяемой длиной согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 4 является схематичным покомпонентным видом в перспективе области вокруг конца малого диаметра стержня шатуна;

Фиг. 5 является схематичным покомпонентным видом в перспективе области вокруг конца малого диаметра стержня шатуна;

Фиг. 6 является видом сбоку в сечении шатуна, иллюстрирующим увеличенную область, в которой предоставляется механизм переключения направления потока;

Фиг. 7 является видом в сечении шатуна по линии VII-VII с фиг. 6;

Фиг. 8 является видом в сечении шатуна по линии VIII-VIII с фиг. 6;

Фиг. 9 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда среднее гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.;

Фиг. 10 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда высокое гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.;

Фиг. 11 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда низкое гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.;

Фиг. 12A-12C являются видами сбоку в сечении, схематично иллюстрирующими шатун с изменяемой длиной согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 13 является видом в перспективе, аналогичным фиг. 2, схематично иллюстрирующим шатун с изменяемой длиной согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 14 является видом сбоку в сечении, аналогичным фиг. 3, схематично иллюстрирующим шатун с изменяемой длиной согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 15 является видом в сечении шатуна по линии XV-XV с фиг. 14;

Фиг. 16 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда среднее гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.;

Фиг. 17 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда высокое гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.;

Фиг. 18 является схематичным видом для пояснения работы шатуна с изменяемой длиной, когда низкое гидравлическое давление подается в переключающие пальцы и т.п.; и

Фиг. 19A-19C являются видами сбоку в сечении, схематично иллюстрирующими шатун с изменяемой длиной согласно второму варианту осуществления.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

В дальнейшем в этом документе подробно описываются варианты осуществления со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что аналогичным составляющим элементам назначаются идентичные ссылки с номерами в нижеприведенном описании.

Фиг. 1 является схематичным видом сбоку в сечении двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия согласно одному варианту осуществления. Со ссылкой на фиг. 1, ссылка с номером 1 обозначает двигатель внутреннего сгорания. Двигатель 1 внутреннего сгорания включает в себя картер 2, блок 3 цилиндров, головку 4 блока цилиндров, поршень 5, шатун 6 с изменяемой длиной, камеру 7 сгорания, свечу 8 зажигания, которая располагается в центральной части верхней поверхности камеры 7 сгорания, впускной клапан 9, впускной распределительный вал 10, впускной канал 11, выпускной клапан 12, выпускной распределительный вал 13 и выпускной канал 14.

Шатун 6 с изменяемой длиной соединяется с поршнем 5 посредством поршневого пальца 21 на конце малого диаметра шатуна 6 с изменяемой длиной и соединяется с пальцем 22 кривошипа коленчатого вала на конце большого диаметра шатуна 6 с изменяемой длиной. В шатуне 6 с изменяемой длиной, расстояние от оси поршневого пальца 21 до оси пальца 22 кривошипа, т.е. эффективная длина, может варьироваться, как описано ниже.

Когда эффективная длина шатуна 6 с изменяемой длиной увеличивается, длина от пальца 22 кривошипа до поршневого пальца 21 увеличивается. Таким образом, объем камеры сгорания 7, когда поршень 5 находится в верхней мертвой точке, сокращается, как указано посредством сплошной линии на фиг. 1. С другой стороны, даже когда эффективная длина шатуна 6 с изменяемой длиной варьируется, длина хода поршня 5, совершающего возвратно-поступательное движение в цилиндре, не варьируется. Следовательно, в это время, механическая степень сжатия двигателя 1 внутреннего сгорания увеличивается.

С другой стороны, когда эффективная длина шатуна 6 с изменяемой длиной сокращается, длина от пальца 22 кривошипа до поршневого пальца 21 сокращается. Таким образом, объем камеры сгорания 7, когда поршень 5 находится в верхней мертвой точке, увеличивается, как указано посредством пунктирной линии на фиг. 1. Тем не менее, длина хода поршня 5 является постоянной, как описано выше. Следовательно, в это время, механическая степень сжатия двигателя 1 внутреннего сгорания снижается.

Фиг. 2 является видом в перспективе, схематично иллюстрирующим шатун 6 с изменяемой длиной согласно первому варианту осуществления. Фиг. 3 является видом сбоку в сечении, схематично иллюстрирующим шатун 6 с изменяемой длиной согласно первому варианту осуществления. Как показано на фиг. 2, 3, шатун 6 с изменяемой длиной включает в себя стержень 31 шатуна, эксцентриковый элемент 32, который монтируется с возможностью вращения на стержне 31 шатуна, механизм 33 переключения направления вращения, который переключает направление вращения эксцентрикового элемента 32, и промежуточный стопорный механизм 34, который может стопорить и поддерживать эксцентриковый элемент 32 в промежуточной позиции вращения.

Во-первых, описывается стержень 31 шатуна. Стержень 31 шатуна имеет первое отверстие 41, которое принимает палец 22 кривошипа коленчатого вала в одной из концевых частей, и отверстие 42 приема втулки, которое принимает втулку эксцентрикового элемента 32, описанного ниже, в другой из концевых частей. Первое отверстие 41 больше отверстия 42 приема втулки. Таким образом, концевая часть стержня 31 шатуна на стороне, на которой предоставляется первое отверстие 41, упоминается в качестве конца 31a большого диаметра, а концевая часть стержня 31 шатуна на стороне, на которой предоставляется отверстие 42 приема втулки, упоминается в качестве конца 31b малого диаметра. Стержень шатуна также имеет часть 31c штока, которая проходит между концом 31a большого диаметра и концом 31b малого диаметра.

Линия X (фиг. 3), проходящая между центральной осью первого отверстия 41 (т.е. осью пальца 22 кривошипа, принимаемого в первом отверстии 41) и центральной осью отверстия 42 приема втулки (т.е. осью втулки, принимаемой в отверстии 42 приема втулки), т.е. линия, проходящая в продольном направлении через центр стержня 31 шатуна, упоминается в качестве продольной оси шатуна 6. Длина шатуна в направлении, перпендикулярном продольной оси X шатуна 6 и перпендикулярном центральной оси первого отверстия 41, упоминается в качестве ширины шатуна. Кроме того, длина шатуна в направлении, параллельном центральной оси первого отверстия 41, упоминается в качестве толщины шатуна.

Как следует понимать из фиг 2, 3, ширина стержня 31 шатуна является наименьшей в промежуточной части между концом 31a большого диаметра и концом 31b малого диаметра. Ширина конца 31a большого диаметра превышает ширину конца 31b малого диаметра. С другой стороны, толщина стержня 31 шатуна является почти постоянной за исключением области, в которой предоставляется поршневой механизм 36.

Далее описывается эксцентриковый элемент 32. Фиг. 4, 5 являются схематичными видами в перспективе области вокруг конца 31b малого диаметра стержня 31 шатуна. Эксцентриковый элемент 32 показан в покомпонентном состоянии на фиг. 4, 5. Со ссылкой на фиг. 2-5, эксцентриковый элемент 32 включает в себя цилиндрическую втулку 32a, которая принимается в отверстии 42 приема втулки, сформированном в стержне 31 шатуна, пару первых рычагов 32b, которые проходят в одном направлении в направлении ширины стержня 31 шатуна из втулки 32a, и пару вторых рычагов 32c, которые проходят в другом направлении (в направлении, примерно противоположном вышеуказанному одному направлению) в направлении ширины стержня 31 шатуна из втулки 32a. Втулка 32a может вращаться в отверстии 42 приема втулки. Таким образом, эксцентриковый элемент 32 монтируется на стержне 31 шатуна с возможностью вращения в направлении вдоль окружности конца 31b малого диаметра стержня 31 шатуна на конце 31b малого диаметра.

Вторые рычаги 32c искривлены таким образом, что они проходят к концу 31a большого диаметра стержня 31 шатуна относительно радиального направления эксцентрикового элемента 32 (т.е. радиального направления втулки 32a) в концевой части, противоположной стороне втулки 32a (т.е. стороне первых рычагов 32b). В частности, в настоящем варианте осуществления, вторые рычаги 32c формируются таким образом, что концевая часть, противоположная стороне втулки 32a, проходит в касательном направлении втулки 32a.

Втулка 32a эксцентрикового элемента 32 также имеет второе отверстие 32d, которое принимает поршневой палец 21. Второе отверстие 32d имеет цилиндрическую форму. Цилиндрическое второе отверстие 32d формируется таким образом, что ось второго отверстия 32d является параллельной, а не коаксиальной с центральной осью цилиндрической внешней формы втулки 32a. Следовательно, центр второго отверстия 32d является эксцентриковым от центра цилиндрической внешней формы втулки 32a.

В частности, в настоящем варианте осуществления, центр второго отверстия 32d втулки 32a является эксцентриковым от центра цилиндрической внешней формы втулки 32a к первым рычагам 32b. Следовательно, когда эксцентриковый элемент 32 вращается, позиция второго отверстия 32d в отверстии 42 приема втулки изменяется. Когда эксцентриковый элемент 32 вращается в одну сторону, так что второе отверстие 32d позиционируется на стороне конца 31a большого диаметра в отверстии 42 приема втулки, эффективная длина шатуна сокращается. С другой стороны, когда эксцентриковый элемент 32 вращается в другую сторону, противоположную одной стороне, так что второе отверстие 32d позиционируется напротив стороны конца 31a большого диаметра в отверстии 42 приема втулки, эффективная длина шатуна увеличивается. Следовательно, в соответствии с настоящим вариантом осуществления эффективная длина шатуна 6 варьируется посредством вращения эксцентрикового элемента. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, эксцентриковый элемент 32 может вращаться между первой позицией вращения, достигаемой, когда эксцентриковый элемент 32 максимально вращается в одну сторону, и второй позицией вращения, достигаемой, когда эксцентриковый элемент 32 максимально вращается другой стороне. Следовательно, эффективная длина шатуна 6 может варьироваться между максимальной длиной, полученной, когда эксцентриковый элемент 32 находится в первой позиции вращения, и минимальной длиной, полученной, когда эксцентриковый элемент 32 находится во второй позиции вращения.

Далее описывается механизм 33 переключения направления вращения в отношении фиг. 3, 6-8. Механизм 33 переключения направления вращения выполнен с возможностью быть переключаемым между первым состоянием, в котором вращение эксцентрикового элемента 32 в одну сторону разрешается, а вращение в другую сторону, противоположную одной стороне, запрещается, и вторым состоянием, в котором вращение эксцентрикового элемента 32 в другую сторону разрешается, а вращение в первую сторону запрещается. Механизм 33 переключения направления вращения включает в себя один поршневой механизм 36, который предоставляется на стержне 31 шатуна, и механизм 38 переключения направления потока, который переключает поток гидравлического масла в поршневой механизм 36.

Во-первых, описывается поршневой механизм 36 в отношении фиг. 3. Поршневой механизм 36 имеет гидравлический цилиндр 36a, который формируется в стержне 31 шатуна, и гидравлический поршень 36b, который плавно перемещается в гидравлическом цилиндре 36a. Гидравлический цилиндр 36a почти или полностью расположен на стороне первых рычагов 32b относительно продольной оси X шатуна 6. Гидравлический цилиндр 36a также расположен под определенным наклонным углом относительно продольной оси X таким образом, что он выступает в направлении ширины стержня 31 шатуна к концу 31b малого диаметра. Гидравлический цилиндр 36a также сообщается с механизмом 38 переключения направления потока через поршневой сообщающийся масляный канал 55.

Гидравлический поршень 36b соединяется с первыми рычагами 32b эксцентрикового элемента 32 посредством первого соединительного элемента 43. Гидравлический поршень 36b соединяется с возможностью вращения с первым соединительным элементом 43 посредством пальца. Первые рычаги 32b соединяются с возможностью вращения с первым соединительным элементом 43 посредством пальца в концевой части, противоположной стороне, на которой первые рычаги 32b соединяются с втулкой 32a. Следовательно, когда рабочая позиция гидравлического поршня 36b изменяется, позиция вращения эксцентрикового элемента 32 изменяется. Другими словами, можно сказать, что гидравлический поршень 36b имеет такую конфигурацию, в которой рабочая позиция изменяется наряду с изменением позиции вращения эксцентрикового элемента 32.

Далее описывается конфигурация механизма 38 переключения направления потока в отношении фиг. 6-8. Фиг. 6 является видом сбоку в сечении шатуна, иллюстрирующим увеличенную область, в которой предоставляется механизм 38 переключения направления потока. Фиг. 7 является видом в сечении шатуна вдоль линии VII-VII на фиг. 6. Фиг. 8 является видом в сечении шатуна вдоль линии VIII-VIII на фиг. 6. Механизм 38 переключения направления потока может переключать поток гидравлического масла между первым состоянием, в котором подача гидравлического масла в гидравлический цилиндр 36a снаружи разрешается, но выпуск гидравлического масла из гидравлического цилиндра 36a запрещается, и вторым состоянием, в котором подача гидравлического масла в гидравлический цилиндр 36a запрещается, но выпуск гидравлического масла из гидравлического цилиндра 36a разрешается.

Как показано на фиг. 6, механизм 38 переключения направления потока включает в себя два переключающих пальца 61, 62 и один контрольный клапан 63. Два переключающих пальца 61, 62 и контрольный клапан 63 располагаются между гидравлическим цилиндром 36a и первым отверстием 41 в направлении оси X стержня 31 шатуна. Контрольный клапан 63 располагается ближе к первому отверстию 41, чем два переключающих пальца 61, 62 в направлении оси X стержня 31 шатуна.

Кроме того, два переключающих пальца 61, 62 предоставляются на противоположных сторонах относительно оси X стержня 31 шатуна, и контрольный клапан 63 предоставляется на оси X. Соответственно, можно подавлять снижение билатеральной весовой балансировки стержня 31 шатуна вследствие переключающих пальцев 61, 62 и контрольного клапана 63, расположенных в стержне 31 шатуна.

Два переключающих пальца 61, 62 размещаются в цилиндрических пространствах 64, 65 для размещения пальца, соответственно. В настоящем варианте осуществления, пространства 64, 65 для размещения пальца формируются таким образом, что оси пространств 64, 65 для размещения пальца, проходят параллельно центральной оси первого отверстия 41. Переключающие пальцы 61, 62 могут плавно перемещаться в пространствах 64, 65 для размещения пальца в направлениях, в которых проходят пространства 64, 65 для размещения пальца. Таким образом, переключающие пальцы 61, 62 располагаются в стержне 31 шатуна таким образом, что рабочие направления переключающих пальцев 61, 62 являются параллельными центральной оси первого отверстия 41.

Первое пространство 64 для размещения пальца, которое размещает первый переключающий палец 61, из двух пространств 64, 65 для размещения пальца, формируется в качестве отверстия для размещения пальца, которое открыто для одной из боковых поверхностей стержня 31 шатуна и закрыто для другой из боковых поверхностей стержня 31 шатуна, как показано на фиг. 7. Кроме того, второе пространство 65 для размещения пальца, которое размещает второй переключающий палец 62, из двух пространств 64, 65 для размещения пальца, формируется в качестве отверстия для размещения пальца, которое открыто для другой из боковых поверхностей стержня 31 шатуна и закрыто для одной из боковых поверхностей, как показано на фиг. 7.

Первый переключающий палец 61 имеет две кольцевых канавки 61a, 61b, которые проходят в направлении вдоль окружности первого переключающего пальца 61. Кольцевые канавки 61a, 61b переводятся в состояние сообщения друг с другом посредством сообщающегося канала 61c, который формируется в первом переключающем пальце 61. Первая поджимающая пружина 67 также размещена в первом пространстве 64 для размещения пальца. Первый переключающий палец 61 поджимается в направлении, параллельном центральной оси первого отверстия 41, посредством первой поджимающей пружины 67. В частности, в примере, показанном на фиг. 7, первый переключающий палец 61 поджимается к закрытой концевой части первого пространства 64 для размещения пальца.

Аналогично, второй переключающий палец 62 имеет две кольцевых канавки 62a, 62b, которые проходят в направлении вдоль окружности второго переключающего пальца 62. Одна из кольцевых канавок, т.е. кольцевая канавка 62b переводится в состояние сообщения с одной из концевых частей (концевой частью на стороне, на которой вторая поджимающая пружина 68 не предоставляется) второго переключающего пальца 62 посредством сообщающегося канала 62c, который формируется во втором переключающем пальце 62. Вторая поджимающая пружина 68 также размещена во втором пространстве 65 для размещения пальца. Второй переключающий палец 62 поджимается в направлении, параллельном центральной оси первого отверстия 41, посредством второй поджимающей пружины 68. В частности, в примере, показанном на фиг. 7, второй переключающий палец 62 поджимается к закрытой концевой части второго пространства 65 для размещения пальца.

Как результат, второй переключающий палец 62 поджимается в направлении, противоположном первому переключающему пальцу 61. Следовательно, в настоящем варианте осуществления, рабочие направления первого переключающего пальца 61 и второго переключающего пальца 62 являются противоположными друг другу, когда гидравлическое давление подается в первый переключающий палец 61 и второй переключающий палец 62.

Контрольный клапан 63 размещается в цилиндрическом пространстве 66 для размещения контрольного клапана. В настоящем варианте осуществления, пространство 66 для размещения контрольного клапана также формируется таким образом, что оно проходит параллельно центральной оси первого отверстия 41. Контрольный клапан 63 может перемещаться в пространстве 66 для размещения контрольного клапана в направлении, в котором проходит пространство 66 для размещения контрольного клапана. Следовательно, контрольный клапан 63 располагается в стержне 31 шатуна таким образом, что рабочее направление контрольного клапана 63 является параллельным центральной оси первого отверстия 41. Пространство 66 для размещения контрольного клапана формируется в качестве отверстия для размещения контрольного клапана, которое открыто для одной из боковых поверхностей стержня 31 шатуна и закрыто для другой из боковых поверхностей стержня 31 шатуна.

Контрольный клапан 63 выполнен с возможностью разрешать поток из первичной стороны (верхней стороны на фиг. 8) во вторичную сторону (нижнюю сторону на фиг. 8) и запрещать поток из вторичной стороны в первичную сторону.

Первое пространство 64 для размещения пальца, которое размещает первый переключающий палец 61, переводится в состояние сообщения с пространством 66 для размещения контрольного клапана через два сообщающихся с пространством масляных канала 51, 52. Один из сообщающихся с пространством масляных каналов, т.е. первый сообщающийся с пространством масляный канал 51 переводится в состояние сообщения с первым пространством 64 для размещения пальца и вторичной стороной пространства 66 для размещения контрольного клапана на одной из сторон боковых поверхностей (на нижней стороне на фиг. 7) относительно центра в направлении толщины стержня 31 шатуна, как показано на фиг. 7. Другой из сообщающихся с пространством масляных каналов, т.е. второй сообщающийся с пространством масляный канал 52 переводится в состояние сообщения с первым пространством 64 для размещения пальца и первичной стороной пространства 66 для размещения контрольного клапана на другой из сторон боковых поверхностей (на верхней стороне на фиг. 7) относительно центра в направлении толщины стержня 31 шатуна.

Второе пространство 65 для размещения пальца, которое размещает второй переключающий палец 62, переводится в состояние сообщения с пространством 66 для размещения контрольного клапана через два сообщающихся с пространством масляных канала 53, 54. Один из сообщающихся с пространством масляных каналов, т.е. третий сообщающийся с пространством масляный канал 53 переводится в состояние сообщения со вторым пространством 65 для размещения пальца и вторичной стороной пространства 66 для размещения контрольного клапана на одной из сторон боковых поверхностей (на нижней стороне на фиг. 7) относительно центра в направлении толщины стержня 31 шатуна, как показано на фиг. 7. Другой из сообщающихся с пространством масляных каналов, т.е. четвертый сообщающийся с пространством масляный канал 54 переводится в состояние сообщения со вторым пространством 65 для размещения пальца и первичной стороной пространства 66 для размещения контрольного клапана на другой из сторон боковых поверхностей (на верхней стороне на фиг. 7) относительно центра в направлении толщины стержня 31 шатуна.

Первое пространство 64 для размещения пальца, которое размещает первый переключающий палец 61, переводится в состояние сообщения с гидравлическим цилиндром 36a через поршневой сообщающийся масляный канал 55. Как показано на фиг. 7, поршневой