可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机制造技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变长度连杆和可变压缩比内燃发动机
本专利技术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。
技术介绍
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。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，JP2011-196549A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。
技术实现思路
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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 JP 2014-2594391.一种可变长度连杆，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，其中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，其中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或3所述的可变长度连杆，其中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，并且与所述旋转方向切换机构的所述液压活塞连接，而所述第二臂与所述套筒联接，并且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，其中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或5所述的可变长度连杆，其中所述偏心部件设置成使得所述活塞销接纳开口从所述偏心...

【专利技术属性】
技术研发人员：江崎修一，木户冈昭夫，加茂吉朗，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP