JP2014517894A5 - - Google Patents
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Description
(優先権の主張)
本PCT国際特許出願は、米国仮特許出願第61/540,715号(2011年9月29日出願)および米国仮特許出願第61/488,067号(2011年5月19日出願)の優先権の利益を主張し、これらの両出願の開示は参照することによって本明細書において援用される。
本PCT国際特許出願は、米国仮特許出願第61/540,715号(2011年9月29日出願)および米国仮特許出願第61/488,067号(2011年5月19日出願)の優先権の利益を主張し、これらの両出願の開示は参照することによって本明細書において援用される。
(開示の分野)
本開示は、クランクシャフト、連接ロッド、および内燃機関に関する。具体的には、本開示は、向上した燃料効率および/またはパワー出力を有する内燃機関に関する。
本開示は、クランクシャフト、連接ロッド、および内燃機関に関する。具体的には、本開示は、向上した燃料効率および/またはパワー出力を有する内燃機関に関する。
(背景)
内燃機関の動作と関連付けられる高い燃料費および望ましくない排出物を削減する所望が、動作中の燃料効率を向上させることへの関心をこれまで新たにしてきた。したがって、従来の内燃機関の効率を向上させることが望ましくあり得る。
内燃機関の動作と関連付けられる高い燃料費および望ましくない排出物を削減する所望が、動作中の燃料効率を向上させることへの関心をこれまで新たにしてきた。したがって、従来の内燃機関の効率を向上させることが望ましくあり得る。
従来の内燃機関は、クランクシャフトを受容するジャーナルを画定するシリンダブロックと、連接ロッドを介してクランクピンにおいてクランクシャフトに動作可能に連結されるピストンを収納する1つ以上のシリンダとを含む。従来の動作において、ピストンは、内燃機関のパワーストローク中に、ピストン、シリンダ、およびシリンダヘッドによって画定される燃焼室内の空気/燃料混合物の燃焼が、ピストンをクランクシャフトに向かって押し込むようにシリンダ内で往復運動する。ピストンがクランクシャフトに向かって進行するとき、クランクシャフトは、連接ロッドおよびクランクピンを介して回転させられ、それにより、空気/燃料混合物の燃焼と関連付けられるエネルギーを機械仕事に変換する。
従来の内燃機関の構造に起因して、ピストンが最大圧縮と一致するシリンダ内の位置にある(すなわち、ピストンがクランクシャフトから最も遠いときに、燃焼室がその最低容積にある)とき、クランクシャフトの中心とクランクピンの中心との間に延在する半径方向軸は、連接ロッドの軸と同一線上とまではいかなくても、ほぼ同一の線上にある傾向がある。これらの相対位置において、ピストンが最初に、パワーストローク中にクランクシャフトに向かってその移動を開始するとき、連接ロッドの軸と半径方向軸との間に生成される非常に短いモーメントアームだけが存在する(該当する場合)。結果として、燃焼の瞬間に空気/燃料混合物によって最初に生成される力は、モーメントアームの長さがさらに大きい場合に伝達するであろうほど大きいトルクをクランクシャフトに伝達しない。この状況は、燃焼事象によるピストンへの力は、燃焼中およびその直後にその最大規模に近づくので、特に望ましくない場合がある。さらに、ピストンがクランクシャフトに向かってシリンダの下方に進行し、モーメントアームの長さが増加するときに、ピストンに作用する燃焼事象からの力の規模が急速に消散する。したがって、ピストンへの最大力の時間中に、連接ロッドの軸と半径方向軸との間に生成される非常に短いモーメントアームが存在するので、燃料プロセスから発生させられる仕事の効率は、所望のものよりも小さくなり得る。
したがって、動作中の内燃機関の効率を向上させる構成を有する内燃機関を提供することが望ましくあり得る。さらに、所望の性能特性の調節を可能にする構成を有する内燃機関を提供することが望ましくあり得る。
以下の説明において、ある側面および実施形態が明白となるであろう。側面および実施形態は、それらの最も広い意味で、これらの側面および実施形態の1つ以上の特徴を有することなく実践できることを理解されたい。これらの側面および実施形態は、例示にすぎないことを理解されたい。
本開示の一側面は、内燃機関用のクランクシャフトに関する。クランクシャフトは、第1のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第1のジャーナルであって、内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されている、第1のジャーナルを含んでもよい。クランクシャフトはさらに、第2のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第2のジャーナルであって、内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されている、第2のジャーナルを含んでもよく、第1および第2のジャーナル中心は、縦クランクシャフト軸を画定する。クランクシャフトはまた、縦クランクピン軸を画定し、および連接ロッドに連結されるように構成されているクランクピンを含んでもよく、縦クランクピン軸は、縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸から離間されている。クランクピンは、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、第1のカムプロファイルを含む第1のカムと、第2のカムプロファイルを含む第2のカムと、第3のカムプロファイルを含む第3のカムとを含んでもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なってもよく、第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、クランクピンに連結される連接ロッドのストロークに影響を及ぼすように構成されてもよい。
別の側面によれば、内燃機関用の連接ロッドは、ロッド部分と、キャップ部分とを含んでもよく、ロッド部分およびキャップ部分は、内燃機関のクランクピンを受容するように構成されている細長い円形開口部を画定する。細長い円形開口部の第1の端部は、ロッド部分と関連付けられてもよく、細長い円形開口部の第2の端部は、キャップ部分と関連付けられてもよい。連接ロッドはさらに、細長い円形開口部の第1の端部と関連付けられる第1の従動子と、細長い円形開口部の第1の端部と関連付けられる第2の従動子と、細長い円形開口部の第2の端部と関連付けられる第3の従動子とを含んでもよい。第1の従動子は、第1の従動子表面を含んでもよく、第2の従動子は、第2の従動子表面を含んでもよく、第1および第2の従動子表面は、相互に異なってもよい。
なおもさらなる側面によれば、内燃機関は、シリンダを画定するシリンダブロックと、クランクピンを含むクランクシャフトとを含んでもよく、クランクシャフトは、シリンダブロックに回転可能に連結されてもよく、および縦クランクシャフト軸に沿って回転してもよい。クランクピンは、縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸から離間されている縦クランクピン軸を画定してもよい。この機関はさらに、シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、近位端および遠位端を含む連接ロッドとを含んでもよく、近位端は、クランクピンに動作可能に連結され、遠位端は、ピストンに動作可能に連結される。クランクピンは、連接ロッドがその周りを旋回する少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、第1のカムプロファイルを含む第1のカムと、第2のカムプロファイルを含む第2のカムと、第3のカムプロファイルを含む第3のカムとを含んでもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なってもよく、第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、縦クランクピン軸と連接ロッドの近位端との間に相対的な直線移動を提供するように構成されてもよい。
さらに別の側面によれば、内燃機関は、シリンダを画定するシリンダブロックと、クランクピンを含むクランクシャフトとを含んでもよく、クランクシャフトは、シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転する。クランクピンは、縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸から離間されている縦クランクピン軸を画定してもよい。この機関はさらに、シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、近位端および遠位端を含む連接ロッドとを含んでもよく、近位端は、クランクピンに動作可能に連結され、遠位端は、ピストンに動作可能に連結される。クランクピンは、連接ロッドがその周りを旋回する少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、第1のカムプロファイルを含む第1のカムと、第2のカムプロファイルを含む第2のカムと、第3のカムプロファイルを含む第3のカムとを含んでもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、クランクピンと連接ロッドの近位端との間に相対的な直線運動を提供するように構成されてもよく、クランクシャフトが回転するとき変化する、縦クランクピン軸とピストンの上面との間の距離をもたらす。
なおもさらなる側面によれば、内燃機関は、シリンダを画定するシリンダブロックと、クランクピンを含むクランクシャフトとを含んでもよく、クランクシャフトは、シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転する。クランクピンは、縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸に対する距離によってオフセットされる縦クランクピン軸を画定してもよい。この機関は、シリンダ内で、ピストンのストロークを画定する、間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成されているピストンを含んでもよい。この機関はさらに、近位端および遠位端を含む連接ロッドを含んでもよく、近位端は、クランクピンに動作可能に連結され、遠位端は、ピストンに動作可能に連結される。クランクピンは、連接ロッドがその周りを旋回する少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、第1のカムプロファイルを含む第1のカムと、第2のカムプロファイルを含む第2のカムと、第3のカムプロファイルを含む第3のカムとを含んでもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なってもよい。縦クランクシャフト軸と縦クランクピン軸との間に延在する線は、クランクシャフトの半径方向軸を画定してもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、縦クランクピン軸と連接ロッドの遠位端との間の距離を変化させるように構成されている。この機関は、クランクシャフトが回転するとき、ピストンがストローク終端点のうちの少なくとも1つに到達した後、シリンダ内のピストンの進行方向の逆転が、縦クランクピン軸と連接ロッドの近位端との間の相対運動を介して遅延させられるように構成されてもよい。
その上さらなる側面によれば、内燃機関は、シリンダを画定するシリンダブロックと、クランクピンを含むクランクシャフトとを含んでもよく、クランクシャフトは、シリンダブロックによって回転可能に受容され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転する。クランクピンは、縦クランクシャフト軸に平行であり、およびそれに対する距離によってオフセットされる縦クランクピン軸を画定してもよい。この機関はさらに、シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、近位端および遠位端を含む連接ロッドとを含んでもよく、近位端は、クランクピンに動作可能に連結され、遠位端は、ピストンに動作可能に連結される。クランクピンは、連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、第1のカムプロファイルを含む第1のカムと、第2のカムプロファイルを含む第2のカムと、第3のカムプロファイルを含む第3のカムとを含んでもよい。第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なる。縦クランクシャフト軸と縦クランクピン軸との間に延在する線は、クランクシャフトの半径方向軸を画定してもよく、第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、縦クランクピン軸と連接ロッドの遠位端との間の距離を変化させるように構成されている。この機関は、第1のモードであって、縦クランクピン軸と連接ロッドの遠位端との間の距離は、クランクシャフトの半径方向軸の角度位置に基づく第1の方式に従って変化する第1のモードと、第2のモードであって、縦クランクピン軸と連接ロッドの遠位端との間の距離は、クランクシャフトの半径方向軸の角度位置に基づく第2の方式に従って変化する第2のモードとを含む、2つのモードで選択的に動作するように構成されてもよい。第1の方式は、第2の方式と異なってもよい。
さらに別の側面によれば、伝動機構は、上記の側面のうちのいずれかに記載の内燃機関と、機関に動作可能に連結される変速機と、仕事を行うように構成されている駆動部材とを含んでもよい。駆動部材は、変速機に動作可能に連結されてもよい。
なおもさらなる側面によれば、車両は、上記の側面のうちのいずれかに記載の内燃機関と、機関に動作可能に連結される変速機と、仕事を行うように構成されている駆動部材とを含んでもよい。駆動部材は、変速機に動作可能に連結されてもよい。
本開示の付加的な目的および利点は、以下に続く説明に部分的に記載されるであろう、または開示された実施形態によって習得されてもよい。
上記に記載される構造および手順の編成は別として、実施形態は、以降で説明されるもの等のいくつかの他の編成を含むことができる。前述の説明および以下の説明は、例示的にすぎないことを理解されたい。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されている、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、
第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該近位端との間に相対的な直線移動を提供するように構成されている、内燃機関。
(項目2)
前記連接ロッドの前記近位端は、細長い円形開口部を備え、前記クランクピンは、該細長い円形開口部の中に受容される、項目1に記載の内燃機関。
(項目3)
前記クランクピンおよび前記連接ロッドは、該クランクピンが前記細長い円形開口部の縦軸に沿って移動するように構成されている、項目2に記載の内燃機関。
(項目4)
前記連接ロッドは、
前記細長い円形開口部の第1の端部と関連付けられる第1の従動子であって、該第1の従動子は、第1の従動子表面を画定する、第1の従動子と、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第2の従動子であって、該第2の従動子は、第2の従動子表面を画定する、第2の従動子と、
該細長い円形開口部の第2の端部と関連付けられる第3の従動子であって、該第3の従動子は、第3の従動子表面を画定する、第3の従動子と
を備え、
該細長い円形開口部に沿う前記移動は、前記第1、第2、および第3のカムのうちの少なくとも1つと、該第1、第2、および第3の従動子のうちの少なくとも1つとの間の相互作用に基づいている、項目3に記載の内燃機関。
(項目5)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、前記細長い円形開口部内に受容される、項目1に記載の内燃機関。
(項目6)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、および第3のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目5に記載の内燃機関。
(項目7)
前記連接ロッドは、第1の対の脚部と、第2の対の脚部とを備え、該第2の対の脚部は、該第1の対の脚部から離間されており、および該第1の対の脚部と第2の対の脚部との間に隙間を提供し、該第1の対の脚部および第2の対の脚部は、第1の細長い円形開口部および第2の細長い円形開口部を少なくとも部分的に画定し、第1のクランクピンジャーナルは、該第1の細長い円形開口部の中に受容され、第2のクランクピンジャーナルは、該第2の細長い円形開口部の中に受容される、項目6に記載の内燃機関。
(項目8)
前記連接ロッドは、前記第1および第2の対の脚部に連結されるキャップ部分を備える、項目7に記載の内燃機関。
(項目9)
前記キャップ部分および前記第1の対の脚部は、前記第1の細長い円形開口部を画定し、該キャップ部分および前記第2の対の脚部は、前記第2の細長い円形開口部を画定する、項目8に記載の内燃機関。
(項目10)
前記第1のカムプロファイルは、前記縦クランクピン軸から前記第1のカムの縁面までの半径方向距離を画定し、該半径方向距離は、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化し、前記縦クランクシャフト軸から該縦クランクピン軸に向かう線に沿って延在する第1の方向において、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該最大半径方向距離よりも小さい、項目1に記載の内燃機関。
(項目11)
前記縦クランクピン軸から前記縦クランクシャフト軸に向かう線に沿って延在する第2の方向において、該第2の方向と関連付けられる前記半径方向距離は、前記第1の方向と関連付けられる前記半径方向距離よりも大きい、項目10に記載の内燃機関。
(項目12)
前記連接ロッドは、ロッド部分と、キャップ部分とを備え、該ロッド部分と該キャップ部分とは、前記細長い円形開口部を画定する、項目2に記載の内燃機関。
(項目13)
前記細長い円形開口部は、前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルの直径に対応する幅を有する、項目2に記載の内燃機関。
(項目14)
前記クランクピンは、第4のカムと、第5のカムとをさらに備える、項目1に記載の内燃機関。
(項目15)
前記第4のカムは、第4のカムプロファイルを備え、該第4のカムプロファイルは、前記第2のカムの前記第2のカムプロファイルと実質的に同一である、項目14に記載の内燃機関。
(項目16)
前記クランクピンは、第5のカムプロファイルを備える第5のカムをさらに備え、該第5のカムプロファイルは、前記第3のカムの前記第3のカムプロファイルと実質的に同一である、項目1に記載の内燃機関。
(項目17)
前記第1のカムは、前記第2のカムと第4のカムとの間にあり、該第2および第4のカムは、前記第3のカムと第5のカムとの間にある、項目14に記載の内燃機関。
(項目18)
前記クランクピンは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、第3、および第4のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目14に記載の内燃機関。
(項目19)
前記第1の従動子表面は、第1の半径を備え、前記第2の従動子表面は、第2の半径を備え、該第1の半径と第2の半径とは、相互に異なる、項目4に記載の内燃機関。
(項目20)
前記第3の従動子は、第3の従動子表面を備え、該第3の従動子表面は、前記第1および第2の従動子表面とは異なる、項目19に記載の内燃機関。
(項目21)
前記第3の従動子表面は、実質的に平面の表面を備える、項目20に記載の内燃機関。(項目22)
前記第3の従動子表面は、第3の半径を備え、該第3の半径は、前記第1および第2の半径とは異なる、項目20に記載の内燃機関。
(項目23)
前記第1および第2の従動子は、前記連接ロッドに対して振動するように構成されている、項目4に記載の内燃機関。
(項目24)
前記第1の従動子表面は、第1の凹状半径を備え、該第1の凹状半径は、前記第1のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目25)
前記第1のカムプロファイルの前記一部分は、少なくとも約90度の間に、実質的に一定の凸状半径を画定する、項目24に記載の内燃機関。
(項目26)
前記第2の従動子表面は、第2の凹状半径を備え、該第2の凹状半径は、前記第2のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目27)
前記第2のカムプロファイルの前記一部分は、少なくとも約90度の間に、実質的に一定の凸状半径を画定する、項目26に記載の内燃機関。
(項目28)
前記第1の従動子表面は、第1の表面領域を画定し、前記第2の従動子表面は、第2の表面領域を画定し、該第1の表面領域は、該第2の表面領域よりも大きい、項目4に記載の内燃機関。
(項目29)
前記細長い円形開口部の前記第1の端部と関連付けられる第4の従動子をさらに備え、該第4の従動子は、第4の従動子表面を備え、該第4の従動子表面は、前記第2の従動子表面と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目30)
前記第1の従動子は、前記第2の従動子と第4の従動子との間にある、項目29に記載の内燃機関。
(項目31)
前記第1の従動子は、前記連接ロッドに対して前記第2および第4の従動子とは独立して振動するように構成されている、項目30に記載の内燃機関。
(項目32)
前記第2および第4の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目31に記載の内燃機関。
(項目33)
前記第1、第2、および第4の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目29に記載の内燃機関。
(項目34)
前記細長い円形開口部の前記第2の端部と関連付けられる第5の従動子をさらに備え、該第5の従動子は、第5の従動子表面を備え、該第5の従動子表面は、前記第3の従動子表面と実質的に同一である、項目29に記載の内燃機関。
(項目35)
前記第3および第5の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目34に記載の内燃機関。
(項目36)
前記細長い円形開口部の中に受容されるスリーブをさらに備え、該スリーブは、前記クランクピンを受容し、および該細長い円形開口部内で往復運動するように構成されている、項目1に記載の内燃機関。
(項目37)
前記第1のカムプロファイル、第2のカムプロファイル、第3のカムプロファイル、第1の従動子表面、第2の従動子表面、および第3の従動子表面のうちの1つ以上は、それぞれのプロファイルと表面との間の流体力学的潤滑または流体膜潤滑を促進するように構成されている、項目4に記載の内燃機関。
(項目38)
内燃機関用のクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、
第1のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第1のジャーナルであって、該第1のジャーナルは、内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されている、第1のジャーナルと、
第2のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第2のジャーナルであって、第2のジャーナルは、該内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されており、該第1および第2のジャーナル中心は、縦クランクシャフト軸を画定する、第2のジャーナルと、
縦クランクピン軸を画定し、および連接ロッドに連結されるように構成されているクランクピンであって、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されており、該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なる、クランクピンと
を備え、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該クランクピンに連結される連接ロッドのストロークに影響を及ぼすように構成されている、クランクシャフト。
(項目39)
前記第1のカムプロファイルは、前記縦クランクピン軸から前記第1のカムの縁面までの半径方向距離を画定し、該半径方向距離は、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化し、前記縦クランクシャフト軸から該縦クランクピン軸に向かう線に沿って延在する第1の方向において、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該最大半径方向距離よりも小さい、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目40)
前記縦クランクピン軸から前記縦クランクシャフト軸に向かう線に沿って延在する第2の方向において、該第2の方向と関連付けられる前記半径方向距離は、前記第1の方向と関連付けられる前記半径方向距離よりも大きい、項目39に記載のクランクシャフト。
(項目41)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、および第3のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目42)
前記クランクピンは、第4のカムと、第5のカムとをさらに備える、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目43)
前記第4のカムは、第4のカムプロファイルを備え、該第4のカムプロファイルは、前記第2のカムの前記第2のカムプロファイルと実質的に同一である、項目42に記載のクランクシャフト。
(項目44)
前記第5のカムは、第5のカムプロファイルを備え、該第5のカムプロファイルは、前記第3のカムの前記第3のカムプロファイルと実質的に同一である、項目42に記載のクランクシャフト。
(項目45)
前記第1のカムは、前記第2のカムと第4のカムとの間にあり、該第2および第4のカムは、前記第3のカムと第5のカムとの間にある、項目42に記載のクランクシャフト。(項目46)
内燃機関用の連接ロッドであって、該連接ロッドは、
ロッド部分と、
キャップ部分と
を備え、
該ロッド部分および該キャップ部分は、内燃機関のクランクピンを受容するように構成されている細長い円形開口部を画定し、
該細長い円形開口部の第1の端部は、該ロッド部分と関連付けられ、該細長い円形開口部の第2の端部は、該キャップ部分と関連付けられ、
該連接ロッドは、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第1の従動子と、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第2の従動子と、
該細長い円形開口部の該第2の端部と関連付けられる第3の従動子と
をさらに備え、
該第1の従動子は、第1の従動子表面を備え、該第2の従動子は、第2の従動子表面を備え、
該第1の従動子表面と第2の従動子表面とは、相互に異なる、連接ロッド。
(項目47)
前記第1の従動子表面は、第1の半径を備え、前記第2の従動子表面は、第2の半径を備え、該第1の半径と第2の半径とは、相互に異なる、項目46に記載の連接ロッド。
(項目48)
前記第3の従動子は、第3の従動子表面を備え、該第3の従動子表面は、前記第1および第2の従動子表面とは異なる、項目47に記載の連接ロッド。
(項目49)
前記第3の従動子表面は、実質的に平面の表面を備える、項目48に記載の連接ロッド。
(項目50)
前記第3の従動子表面は、第3の半径を備え、該第3の半径は、前記第1および第2の半径とは異なる、項目48に記載の連接ロッド。
(項目51)
前記細長い円形開口部は、クランクピンジャーナルの直径に対応するように構成されている幅を有する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目52)
前記ロッド部分は、4本の脚部を備え、該4本の脚部は、前記細長い円形開口部の前記第1の端部および第2の細長い円形開口部の第1の端部を少なくとも部分的に画定する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目53)
前記ロッド部分は、前記細長い円形開口部の前記第1の端部を少なくとも部分的に画定する第1の対の脚部と、第2の細長い円形開口部の第1の端部を少なくとも部分的に画定する第2の対の脚部とを備え、該第2の対の脚部は、該第1の対の脚部から離間されており、それにより、該第1の対の脚部と該第2の対の脚部との間に隙間を提供する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目54)
前記第1および第2の従動子は、前記隙間と関連付けられる、項目53に記載の連接ロッド。
(項目55)
前記キャップ部分は、前記第1および第2の対の脚部に連結されるように構成されている、項目53に記載の連接ロッド。
(項目56)
前記第1および第2の従動子は、前記ロッド部分に対して振動するように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目57)
前記第1および第2の従動子は、前記ロッド部分に対して相互に独立して振動するように構成されている、項目56に記載の連接ロッド。
(項目58)
前記第1の従動子表面は、第1の凹状半径を備え、該第1の凹状半径は、クランクシャフトと関連付けられるカムの凸状半径の一部分と実質的に同一であるように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目59)
前記第2の従動子表面は、第2の凹状半径を備え、該第2の凹状半径は、クランクシャフトと関連付けられるカムの凸状半径の一部分と実質的に同一であるように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目60)
前記第1の従動子表面は、第1の表面領域を画定し、前記第2の従動子表面は、第2の表面領域を画定し、該第1の表面領域は、該第2の表面領域よりも大きい、項目46に記載の連接ロッド。
(項目61)
前記細長い円形開口部の前記第1の端部と関連付けられる第4の従動子をさらに備え、該第4の従動子は、第4の従動子表面を備え、該第4の従動子表面は、前記第2の従動子表面と実質的に同一である、項目46に記載の連接ロッド。
(項目62)
前記第1の従動子は、前記第2の従動子と第4の従動子との間にある、項目61に記載の連接ロッド。
(項目63)
前記第1の従動子は、前記ロッド部分に対して前記第2および第4の従動子から独立して振動するように構成されている、項目62に記載の連接ロッド。
(項目64)
前記第2および第4の従動子は、前記ロッド部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目63に記載の連接ロッド。
(項目65)
前記第1、第2、および第4の従動子は、前記ロッド部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目61に記載の連接ロッド。
(項目66)
前記細長い円形開口部の前記第2の端部と関連付けられる第5の従動子をさらに備え、該第5の従動子は、第5の従動子表面を備え、該第5の従動子表面は、前記第3の従動子表面と実質的に同一である、項目61に記載の連接ロッド。
(項目67)
前記第3および第5の従動子は、前記キャップ部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目66に記載の連接ロッド。
(項目68)
前記細長い円形開口部の中に受容されるスリーブをさらに備える、項目46に記載の連接ロッド。
(項目69)
前記キャップ部分は、陥凹を備え、前記第3の従動子は、ロッカー部材と関連付けられ、該ロッカー部材は、該ロッカー部材がキャップ部材に対して枢動するように、該陥凹の中に受容される、項目46に記載の連接ロッド。
(項目70)
付勢部材をさらに備え、該付勢部材は、前記ロッカー部材に対して付勢力を提供するように構成されている、項目69に記載の連接ロッド。
(項目71)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されている、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該クランクピンと該連接ロッドの該近位端との間に相対的な直線運動を提供し、該クランクシャフトが回転するときに変化する、該縦クランクピン軸と該ピストンの上面との間の距離をもたらすように構成されている、内燃機関。
(項目72)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸に対してある距離だけオフセットされる、クランクシャフトと、
ピストンであって、該ピストンは、該シリンダ内で、該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成されている、ピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該縦クランクシャフト軸と該縦クランクピン軸との間に延在する線は、該クランクシャフトの半径方向軸を画定し、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離を変化させるように構成されており、
該機関は、該クランクシャフトが回転するとき、該ピストンが該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに到達した後に、該シリンダ内における該ピストンの進行方向の逆転が、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該近位端との間の相対運動を介して遅延させられるように構成されている、内燃機関。
(項目73)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約10度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目74)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約20度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目75)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約30度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目76)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約40度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目77)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックによって回転可能に受容され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸に対してある距離だけオフセットされる、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該縦クランクシャフト軸と該縦クランクピン軸との間に延在する線は、該クランクシャフトの半径方向軸を画定し、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離を変化させるように構成され、
該機関は、2つのモードにおいて選択的に動作するように構成され、該2つのモードは、
該第1のモードであって、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離が、該クランクシャフトの該半径方向軸の角度位置に基づく第1の方式に従って変化する、第1のモードと、
第2のモードであって、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離は、該クランクシャフトの該半径方向軸の角度位置に基づく第2の方式に従って変化する、第2のモードと
を備え、該第1の方式は、該第2の方式とは異なる、内燃機関。
(項目78)
前記第1の方式は、前記第2の方式に対応するパワー出力よりも高いパワー出力で、前記内燃機関を操作することに対応する、項目77に記載の内燃機関。
(項目79)
前記第2の方式は、前記第1の方式に対応する効率よりも高い効率で、前記内燃機関を操作することに対応する、項目78に記載の内燃機関。
(項目80)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約10度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目81)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約20度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目82)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約30度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目83)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約40度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目84)
項目1に記載の内燃機関と、
該機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、伝動機構。
(項目85)
前記駆動部材は、推進装置を備える、項目84に記載の伝動機構。
(項目86)
前記推進装置は、車輪およびプロペラのうちの少なくとも1つを備える、項目85に記載の伝動機構。
(項目87)
回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機であって、該発電機は、前記内燃機関に動作可能に連結される、発電機と、
電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイスであって、該電力貯蔵デバイスは、該発電機に動作可能に連結される、電力貯蔵デバイスと
をさらに備え、
該変速機は、電気モータを備える、項目84に記載の伝動機構。
(項目88)
項目1に記載の内燃機関と、
該内燃機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、車両。
(項目89)
前記駆動部材は、推進装置を備える、項目88に記載の車両。
(項目90)
前記推進装置は、車輪およびプロペラのうちの少なくとも1つを備える、項目89に記載の車両。
(項目91)
回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機であって、該発電機は、前記内燃機関に動作可能に連結される、発電機と、
電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイスであって、該電力貯蔵デバイスは、該発電機に動作可能に連結される、電力貯蔵デバイスと
をさらに備え、
前記変速機は、電気モータを備える、項目88に記載の車両。
(項目92)
前記車両は、自動車、バン、トラック、ボート、船、電車、および飛行機のうちの1つを備える、項目88に記載の車両。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されている、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、
第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該近位端との間に相対的な直線移動を提供するように構成されている、内燃機関。
(項目2)
前記連接ロッドの前記近位端は、細長い円形開口部を備え、前記クランクピンは、該細長い円形開口部の中に受容される、項目1に記載の内燃機関。
(項目3)
前記クランクピンおよび前記連接ロッドは、該クランクピンが前記細長い円形開口部の縦軸に沿って移動するように構成されている、項目2に記載の内燃機関。
(項目4)
前記連接ロッドは、
前記細長い円形開口部の第1の端部と関連付けられる第1の従動子であって、該第1の従動子は、第1の従動子表面を画定する、第1の従動子と、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第2の従動子であって、該第2の従動子は、第2の従動子表面を画定する、第2の従動子と、
該細長い円形開口部の第2の端部と関連付けられる第3の従動子であって、該第3の従動子は、第3の従動子表面を画定する、第3の従動子と
を備え、
該細長い円形開口部に沿う前記移動は、前記第1、第2、および第3のカムのうちの少なくとも1つと、該第1、第2、および第3の従動子のうちの少なくとも1つとの間の相互作用に基づいている、項目3に記載の内燃機関。
(項目5)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、前記細長い円形開口部内に受容される、項目1に記載の内燃機関。
(項目6)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、および第3のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目5に記載の内燃機関。
(項目7)
前記連接ロッドは、第1の対の脚部と、第2の対の脚部とを備え、該第2の対の脚部は、該第1の対の脚部から離間されており、および該第1の対の脚部と第2の対の脚部との間に隙間を提供し、該第1の対の脚部および第2の対の脚部は、第1の細長い円形開口部および第2の細長い円形開口部を少なくとも部分的に画定し、第1のクランクピンジャーナルは、該第1の細長い円形開口部の中に受容され、第2のクランクピンジャーナルは、該第2の細長い円形開口部の中に受容される、項目6に記載の内燃機関。
(項目8)
前記連接ロッドは、前記第1および第2の対の脚部に連結されるキャップ部分を備える、項目7に記載の内燃機関。
(項目9)
前記キャップ部分および前記第1の対の脚部は、前記第1の細長い円形開口部を画定し、該キャップ部分および前記第2の対の脚部は、前記第2の細長い円形開口部を画定する、項目8に記載の内燃機関。
(項目10)
前記第1のカムプロファイルは、前記縦クランクピン軸から前記第1のカムの縁面までの半径方向距離を画定し、該半径方向距離は、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化し、前記縦クランクシャフト軸から該縦クランクピン軸に向かう線に沿って延在する第1の方向において、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該最大半径方向距離よりも小さい、項目1に記載の内燃機関。
(項目11)
前記縦クランクピン軸から前記縦クランクシャフト軸に向かう線に沿って延在する第2の方向において、該第2の方向と関連付けられる前記半径方向距離は、前記第1の方向と関連付けられる前記半径方向距離よりも大きい、項目10に記載の内燃機関。
(項目12)
前記連接ロッドは、ロッド部分と、キャップ部分とを備え、該ロッド部分と該キャップ部分とは、前記細長い円形開口部を画定する、項目2に記載の内燃機関。
(項目13)
前記細長い円形開口部は、前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルの直径に対応する幅を有する、項目2に記載の内燃機関。
(項目14)
前記クランクピンは、第4のカムと、第5のカムとをさらに備える、項目1に記載の内燃機関。
(項目15)
前記第4のカムは、第4のカムプロファイルを備え、該第4のカムプロファイルは、前記第2のカムの前記第2のカムプロファイルと実質的に同一である、項目14に記載の内燃機関。
(項目16)
前記クランクピンは、第5のカムプロファイルを備える第5のカムをさらに備え、該第5のカムプロファイルは、前記第3のカムの前記第3のカムプロファイルと実質的に同一である、項目1に記載の内燃機関。
(項目17)
前記第1のカムは、前記第2のカムと第4のカムとの間にあり、該第2および第4のカムは、前記第3のカムと第5のカムとの間にある、項目14に記載の内燃機関。
(項目18)
前記クランクピンは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、第3、および第4のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目14に記載の内燃機関。
(項目19)
前記第1の従動子表面は、第1の半径を備え、前記第2の従動子表面は、第2の半径を備え、該第1の半径と第2の半径とは、相互に異なる、項目4に記載の内燃機関。
(項目20)
前記第3の従動子は、第3の従動子表面を備え、該第3の従動子表面は、前記第1および第2の従動子表面とは異なる、項目19に記載の内燃機関。
(項目21)
前記第3の従動子表面は、実質的に平面の表面を備える、項目20に記載の内燃機関。(項目22)
前記第3の従動子表面は、第3の半径を備え、該第3の半径は、前記第1および第2の半径とは異なる、項目20に記載の内燃機関。
(項目23)
前記第1および第2の従動子は、前記連接ロッドに対して振動するように構成されている、項目4に記載の内燃機関。
(項目24)
前記第1の従動子表面は、第1の凹状半径を備え、該第1の凹状半径は、前記第1のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目25)
前記第1のカムプロファイルの前記一部分は、少なくとも約90度の間に、実質的に一定の凸状半径を画定する、項目24に記載の内燃機関。
(項目26)
前記第2の従動子表面は、第2の凹状半径を備え、該第2の凹状半径は、前記第2のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目27)
前記第2のカムプロファイルの前記一部分は、少なくとも約90度の間に、実質的に一定の凸状半径を画定する、項目26に記載の内燃機関。
(項目28)
前記第1の従動子表面は、第1の表面領域を画定し、前記第2の従動子表面は、第2の表面領域を画定し、該第1の表面領域は、該第2の表面領域よりも大きい、項目4に記載の内燃機関。
(項目29)
前記細長い円形開口部の前記第1の端部と関連付けられる第4の従動子をさらに備え、該第4の従動子は、第4の従動子表面を備え、該第4の従動子表面は、前記第2の従動子表面と実質的に同一である、項目4に記載の内燃機関。
(項目30)
前記第1の従動子は、前記第2の従動子と第4の従動子との間にある、項目29に記載の内燃機関。
(項目31)
前記第1の従動子は、前記連接ロッドに対して前記第2および第4の従動子とは独立して振動するように構成されている、項目30に記載の内燃機関。
(項目32)
前記第2および第4の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目31に記載の内燃機関。
(項目33)
前記第1、第2、および第4の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目29に記載の内燃機関。
(項目34)
前記細長い円形開口部の前記第2の端部と関連付けられる第5の従動子をさらに備え、該第5の従動子は、第5の従動子表面を備え、該第5の従動子表面は、前記第3の従動子表面と実質的に同一である、項目29に記載の内燃機関。
(項目35)
前記第3および第5の従動子は、前記連接ロッドに対して一緒に振動するように構成されている、項目34に記載の内燃機関。
(項目36)
前記細長い円形開口部の中に受容されるスリーブをさらに備え、該スリーブは、前記クランクピンを受容し、および該細長い円形開口部内で往復運動するように構成されている、項目1に記載の内燃機関。
(項目37)
前記第1のカムプロファイル、第2のカムプロファイル、第3のカムプロファイル、第1の従動子表面、第2の従動子表面、および第3の従動子表面のうちの1つ以上は、それぞれのプロファイルと表面との間の流体力学的潤滑または流体膜潤滑を促進するように構成されている、項目4に記載の内燃機関。
(項目38)
内燃機関用のクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、
第1のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第1のジャーナルであって、該第1のジャーナルは、内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されている、第1のジャーナルと、
第2のジャーナル中心を画定する円形断面を有する第2のジャーナルであって、第2のジャーナルは、該内燃機関のシリンダブロックに回転可能に連結されるように構成されており、該第1および第2のジャーナル中心は、縦クランクシャフト軸を画定する、第2のジャーナルと、
縦クランクピン軸を画定し、および連接ロッドに連結されるように構成されているクランクピンであって、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されており、該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なる、クランクピンと
を備え、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該クランクピンに連結される連接ロッドのストロークに影響を及ぼすように構成されている、クランクシャフト。
(項目39)
前記第1のカムプロファイルは、前記縦クランクピン軸から前記第1のカムの縁面までの半径方向距離を画定し、該半径方向距離は、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化し、前記縦クランクシャフト軸から該縦クランクピン軸に向かう線に沿って延在する第1の方向において、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該最大半径方向距離よりも小さい、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目40)
前記縦クランクピン軸から前記縦クランクシャフト軸に向かう線に沿って延在する第2の方向において、該第2の方向と関連付けられる前記半径方向距離は、前記第1の方向と関連付けられる前記半径方向距離よりも大きい、項目39に記載のクランクシャフト。
(項目41)
前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、および第3のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目42)
前記クランクピンは、第4のカムと、第5のカムとをさらに備える、項目38に記載のクランクシャフト。
(項目43)
前記第4のカムは、第4のカムプロファイルを備え、該第4のカムプロファイルは、前記第2のカムの前記第2のカムプロファイルと実質的に同一である、項目42に記載のクランクシャフト。
(項目44)
前記第5のカムは、第5のカムプロファイルを備え、該第5のカムプロファイルは、前記第3のカムの前記第3のカムプロファイルと実質的に同一である、項目42に記載のクランクシャフト。
(項目45)
前記第1のカムは、前記第2のカムと第4のカムとの間にあり、該第2および第4のカムは、前記第3のカムと第5のカムとの間にある、項目42に記載のクランクシャフト。(項目46)
内燃機関用の連接ロッドであって、該連接ロッドは、
ロッド部分と、
キャップ部分と
を備え、
該ロッド部分および該キャップ部分は、内燃機関のクランクピンを受容するように構成されている細長い円形開口部を画定し、
該細長い円形開口部の第1の端部は、該ロッド部分と関連付けられ、該細長い円形開口部の第2の端部は、該キャップ部分と関連付けられ、
該連接ロッドは、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第1の従動子と、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第2の従動子と、
該細長い円形開口部の該第2の端部と関連付けられる第3の従動子と
をさらに備え、
該第1の従動子は、第1の従動子表面を備え、該第2の従動子は、第2の従動子表面を備え、
該第1の従動子表面と第2の従動子表面とは、相互に異なる、連接ロッド。
(項目47)
前記第1の従動子表面は、第1の半径を備え、前記第2の従動子表面は、第2の半径を備え、該第1の半径と第2の半径とは、相互に異なる、項目46に記載の連接ロッド。
(項目48)
前記第3の従動子は、第3の従動子表面を備え、該第3の従動子表面は、前記第1および第2の従動子表面とは異なる、項目47に記載の連接ロッド。
(項目49)
前記第3の従動子表面は、実質的に平面の表面を備える、項目48に記載の連接ロッド。
(項目50)
前記第3の従動子表面は、第3の半径を備え、該第3の半径は、前記第1および第2の半径とは異なる、項目48に記載の連接ロッド。
(項目51)
前記細長い円形開口部は、クランクピンジャーナルの直径に対応するように構成されている幅を有する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目52)
前記ロッド部分は、4本の脚部を備え、該4本の脚部は、前記細長い円形開口部の前記第1の端部および第2の細長い円形開口部の第1の端部を少なくとも部分的に画定する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目53)
前記ロッド部分は、前記細長い円形開口部の前記第1の端部を少なくとも部分的に画定する第1の対の脚部と、第2の細長い円形開口部の第1の端部を少なくとも部分的に画定する第2の対の脚部とを備え、該第2の対の脚部は、該第1の対の脚部から離間されており、それにより、該第1の対の脚部と該第2の対の脚部との間に隙間を提供する、項目46に記載の連接ロッド。
(項目54)
前記第1および第2の従動子は、前記隙間と関連付けられる、項目53に記載の連接ロッド。
(項目55)
前記キャップ部分は、前記第1および第2の対の脚部に連結されるように構成されている、項目53に記載の連接ロッド。
(項目56)
前記第1および第2の従動子は、前記ロッド部分に対して振動するように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目57)
前記第1および第2の従動子は、前記ロッド部分に対して相互に独立して振動するように構成されている、項目56に記載の連接ロッド。
(項目58)
前記第1の従動子表面は、第1の凹状半径を備え、該第1の凹状半径は、クランクシャフトと関連付けられるカムの凸状半径の一部分と実質的に同一であるように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目59)
前記第2の従動子表面は、第2の凹状半径を備え、該第2の凹状半径は、クランクシャフトと関連付けられるカムの凸状半径の一部分と実質的に同一であるように構成されている、項目46に記載の連接ロッド。
(項目60)
前記第1の従動子表面は、第1の表面領域を画定し、前記第2の従動子表面は、第2の表面領域を画定し、該第1の表面領域は、該第2の表面領域よりも大きい、項目46に記載の連接ロッド。
(項目61)
前記細長い円形開口部の前記第1の端部と関連付けられる第4の従動子をさらに備え、該第4の従動子は、第4の従動子表面を備え、該第4の従動子表面は、前記第2の従動子表面と実質的に同一である、項目46に記載の連接ロッド。
(項目62)
前記第1の従動子は、前記第2の従動子と第4の従動子との間にある、項目61に記載の連接ロッド。
(項目63)
前記第1の従動子は、前記ロッド部分に対して前記第2および第4の従動子から独立して振動するように構成されている、項目62に記載の連接ロッド。
(項目64)
前記第2および第4の従動子は、前記ロッド部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目63に記載の連接ロッド。
(項目65)
前記第1、第2、および第4の従動子は、前記ロッド部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目61に記載の連接ロッド。
(項目66)
前記細長い円形開口部の前記第2の端部と関連付けられる第5の従動子をさらに備え、該第5の従動子は、第5の従動子表面を備え、該第5の従動子表面は、前記第3の従動子表面と実質的に同一である、項目61に記載の連接ロッド。
(項目67)
前記第3および第5の従動子は、前記キャップ部分に対して一緒に振動するように構成されている、項目66に記載の連接ロッド。
(項目68)
前記細長い円形開口部の中に受容されるスリーブをさらに備える、項目46に記載の連接ロッド。
(項目69)
前記キャップ部分は、陥凹を備え、前記第3の従動子は、ロッカー部材と関連付けられ、該ロッカー部材は、該ロッカー部材がキャップ部材に対して枢動するように、該陥凹の中に受容される、項目46に記載の連接ロッド。
(項目70)
付勢部材をさらに備え、該付勢部材は、前記ロッカー部材に対して付勢力を提供するように構成されている、項目69に記載の連接ロッド。
(項目71)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸から離間されている、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該クランクピンと該連接ロッドの該近位端との間に相対的な直線運動を提供し、該クランクシャフトが回転するときに変化する、該縦クランクピン軸と該ピストンの上面との間の距離をもたらすように構成されている、内燃機関。
(項目72)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および縦クランクシャフト軸に対してある距離だけオフセットされる、クランクシャフトと、
ピストンであって、該ピストンは、該シリンダ内で、該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成されている、ピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該縦クランクシャフト軸と該縦クランクピン軸との間に延在する線は、該クランクシャフトの半径方向軸を画定し、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離を変化させるように構成されており、
該機関は、該クランクシャフトが回転するとき、該ピストンが該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに到達した後に、該シリンダ内における該ピストンの進行方向の逆転が、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該近位端との間の相対運動を介して遅延させられるように構成されている、内燃機関。
(項目73)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約10度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目74)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約20度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目75)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約30度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目76)
前記シリンダ内における前記ピストンの前記進行方向の前記逆転は、前記クランクシャフトの前記半径方向軸が、前記少なくとも1つのストローク終端点に対応する点を過ぎて少なくとも約40度だけ回転するまで、遅延させられる、項目72に記載の内燃機関。
(項目77)
内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックによって回転可能に受容され、および縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、および該縦クランクシャフト軸に対してある距離だけオフセットされる、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該縦クランクシャフト軸と該縦クランクピン軸との間に延在する線は、該クランクシャフトの半径方向軸を画定し、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離を変化させるように構成され、
該機関は、2つのモードにおいて選択的に動作するように構成され、該2つのモードは、
該第1のモードであって、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離が、該クランクシャフトの該半径方向軸の角度位置に基づく第1の方式に従って変化する、第1のモードと、
第2のモードであって、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該遠位端との間の距離は、該クランクシャフトの該半径方向軸の角度位置に基づく第2の方式に従って変化する、第2のモードと
を備え、該第1の方式は、該第2の方式とは異なる、内燃機関。
(項目78)
前記第1の方式は、前記第2の方式に対応するパワー出力よりも高いパワー出力で、前記内燃機関を操作することに対応する、項目77に記載の内燃機関。
(項目79)
前記第2の方式は、前記第1の方式に対応する効率よりも高い効率で、前記内燃機関を操作することに対応する、項目78に記載の内燃機関。
(項目80)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約10度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目81)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約20度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目82)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約30度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目83)
前記クランクシャフトおよび前記連接ロッドは、前記ピストンが、前記シリンダ内で該ピストンのストロークを画定する間隔のあいたストローク終端点同士の間で往復運動するように構成され、前記第2のモードにおいて、該シリンダ内での該ピストンの進行方向の逆転は、該クランクシャフトの前記半径方向軸が、該ストローク終端点のうちの少なくとも1つに対応する点を過ぎて少なくとも約40度だけ回転するまで、遅延させられる、項目77に記載の内燃機関。
(項目84)
項目1に記載の内燃機関と、
該機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、伝動機構。
(項目85)
前記駆動部材は、推進装置を備える、項目84に記載の伝動機構。
(項目86)
前記推進装置は、車輪およびプロペラのうちの少なくとも1つを備える、項目85に記載の伝動機構。
(項目87)
回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機であって、該発電機は、前記内燃機関に動作可能に連結される、発電機と、
電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイスであって、該電力貯蔵デバイスは、該発電機に動作可能に連結される、電力貯蔵デバイスと
をさらに備え、
該変速機は、電気モータを備える、項目84に記載の伝動機構。
(項目88)
項目1に記載の内燃機関と、
該内燃機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、車両。
(項目89)
前記駆動部材は、推進装置を備える、項目88に記載の車両。
(項目90)
前記推進装置は、車輪およびプロペラのうちの少なくとも1つを備える、項目89に記載の車両。
(項目91)
回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機であって、該発電機は、前記内燃機関に動作可能に連結される、発電機と、
電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイスであって、該電力貯蔵デバイスは、該発電機に動作可能に連結される、電力貯蔵デバイスと
をさらに備え、
前記変速機は、電気モータを備える、項目88に記載の車両。
(項目92)
前記車両は、自動車、バン、トラック、ボート、船、電車、および飛行機のうちの1つを備える、項目88に記載の車両。
この説明の一部に組み込まれ、それを構成する添付図面は、例示的実施形態を図示し、説明とともに、実施形態の原理を説明する働きをする。
ここで、例示的実施形態を詳細に参照する。可能な限り、同一または類似部品を指すために、同一の参照番号が図面および説明で使用される。
図1−16Fに示される例示的な機関10は、往復ピストン内燃機関である。図1に示されるように、機関10は、シリンダブロック12を含む。例示的なシリンダブロック12は、それぞれ縦シリンダ軸CLを画定する、いくつかのシリンダ14を画定する。本明細書でさらに詳細に説明されるように、例示的なシリンダブロック12のいくつかの実施形態は、いくつかの従来のクランクピンよりも比較的長いクランクピンを有する、クランクシャフトに適応するように、従来のシリンダブロックよりも比較的長い長さLBを有してもよい。
示される例示的実施形態では、機関10は、直列構成と、4つのシリンダ14a、14b、14c、および14dとを有する。例示的な機関10は、「直列4気筒」構成と一般的に呼ばれる構成を有するが、機関10は、例えば、「V型」、「W型」、「H型」、「水平」、「水平対向」、および「放射状」と一般的に呼ばれる構成等の当業者に公知である他の構成を有してもよい。さらに、例示的な機関10は、4つのシリンダを有するが、機関10は、例えば、1、2、3、5、6、8、12、16、20、および24等の当業者に公知である他の数のシリンダを有してもよい。したがって、機関10は、「水平4気筒」、「水平6気筒」、「直列6気筒」、「V型6気筒」、「直列8気筒」、「V型8気筒」、「V型10気筒」、「V型12気筒」、「W型12気筒」、および「H型16気筒」と一般的に呼ばれる構成のうちのいずれか1つを有してもよい。さらに、例示的な機関10は、4ストローク動作に関して本明細書で説明されるが、例えば、2ストローク、3ストローク、5ストローク、および6ストローク動作等の当業者に公知である他の動作が考慮される。例示的な機関10は、当業者に公知である火花点火機関、圧縮点火機関、またはそれらの組み合わせおよび/修正であってもよい。
図1および2に示されるように、例示的な機関10は、シリンダ14に対応するピストン16、例えば、4つのピストン16a、16b、16c、および16dを含む。図1に示されるように、ピストン16aおよび16dが、それぞれ、シリンダ14aおよび14dの上端(すなわち、図1に示される機関10の配向に対して「上方」)に配置される一方で、ピストン16bおよび16cは、それぞれ、シリンダ14bおよび14cの中で下方に配置されているので、図1においては可視的ではない。シリンダ14の中のピストン16の相対位置が、機関10の相対点火順序(すなわち、シリンダによって識別されるような燃焼事象の逐次的順序)を示す傾向がある程度に、例示的な機関10は、当業者に公知であるように、異なる発火順序を有するように構成されてもよい。
例示的な機関10のシリンダブロック12は、クランクシャフト20が、クランクシャフト20によって画定される縦クランクシャフト軸CSに沿ってシリンダブロック12に対して回転し得るように、クランクシャフト20を受容するためのいくつかの軸受(図示せず)を画定する。例えば、図3に示されるように、クランクシャフト20は、断面中心を有する円形断面を有するいくつかのクランクシャフトジャーナル22を画定する。クランクシャフトジャーナル22の数は、シリンダブロック12によって画定される軸受の数に対応し、クランクシャフトジャーナル22は、クランクシャフト20が縦クランクシャフト軸CSに沿って回転し得るように、軸受によって受容される。
図2および3に示される例示的なクランクシャフト20はまた、ピストン16の数に対応するいくつかのクランクピン24も画定するが、クランクピン24の数は、必ずしもピストン16の数に等しいわけではない。図3に示されるように、例示的なクランクピン24のそれぞれは、クランクピンカム27によって分離される一対のクランクピンジャーナル25aおよび25bと、一対の二次クランクピンカム27aおよび27bと、一対の三次クランクピンカム27cおよび27dとを含む。示される実施例では、二次クランクピンカム27aおよび27bは、クランクピンカム27の両側に位置し、三次クランクピンカム27cおよび27dは、二次クランクピンカム27aおよび27bの反対側に位置する。いくつかの実施形態(図示せず)によれば、クランクシャフト20は、1つだけの二次クランクピンカム27aと、1つだけの三次クランクピンカム27cとを含んでもよい。そのような実施形態では、二次クランクピンカム27aは、クランクピンカムが、クランクピンカム27、二次クランクピンカム27a、および三次クランクピンカム27cとして連続的に配列されるように、三次クランクピンカム27cがクランクピンカム27から二次クランクピンカム27aの反対側に位置する状態で、クランクピンカム27の片側に位置してもよい。代替として、二次クランクピンカム27aは、クランクピンカムが、三次クランクピンカム27c、クランクピンカム27、および二次クランクピンカム27aとして連続的に配列されるように、三次クランクピンカム27cが二次クランクピンカム27aからクランクピンカム27の反対側に位置する状態で、クランクピンカム27の片側に位置してもよい。(本明細書で使用されるように、「二次」および「三次」という用語は、相対的重要度を示さない。むしろ、これらの用語は、類似種類の構造を相互に区別するために使用される。)
例示的なクランクピンジャーナル25aおよび25bは、断面が円形であり、それぞれの円形断面は、中心Cを画定してもよく(例えば、図8A−8C参照)、それがひいては、クランクピン軸CPがクランクシャフト軸CSに対して平行であり、およびオフセットされるように、それぞれのクランクピンジャーナル25aおよび25bの断面の中心Cを通って垂直に延在する、縦クランクピン軸CPを画定する。例えば、クランクピン軸CPは、クランクシャフト20の縦軸CSから距離T(図3および9A参照)だけ離間される。クランクシャフト20はまた、ピストン16および連接ロッドと組み合わされたときに、クランクシャフト20の回転平衡を提供する(または向上させる)ためのいくつかの平衡錘26を含んでもよい。縦クランクシャフト軸CSと縦クランクピン軸CPとの間に延在する線は、クランクシャフト20の半径方向軸RAを画定する(例えば、図9A−16Fおよび18A−25F参照)。
例えば、図8Aに示されるような例示的なクランクピンカム27に関して、クランクピンカム27は、クランクピン軸CPからクランクピンカム27の縁面31までの半径方向距離rdに対応するカムプロファイル29を画定する。半径方向距離rdは、カムプロファイル29を画定するように、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化する。図8Aに示される例示的実施形態によれば、クランクピンカム27のカムプロファイル29は、カムプロファイル29の少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に一定の半径を有するカムプロファイル29の一部分を有する略凸状半径を画定する。いくつかの実施形態によれば、カムプロファイル29は、カムプロファイルの少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に一定の半径方向距離rdを画定する、一部分を有してもよい。
図8Aに示される例示的実施形態では、縦クランクシャフト軸CSから縦クランクピン軸CPに向かう線に沿って延在する第1の方向d1において、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1は、最大半径方向距離よりも小さい。また、縦クランクピン軸CPから縦クランクシャフト軸CSに向かう線に沿う第2の方向d2において、第2の方向d2と関連付けられる半径方向距離rd2は、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1よりも大きい。
クランクピンカム27と同様に、二次クランクピンカム27aおよび27bは、図8Bに示されるように、クランクピン軸CPから、それぞれ二次クランクピンカム27aおよび27bの縁面31aおよび31bまでの半径方向距離rd’に対応する、二次カムプロファイル29aおよび29bを画定する。半径方向距離rd’は、二次カムプロファイル29aおよび29bを画定するように最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化する。図8Bに示されるように、縦クランクシャフト軸CSから縦クランクピン軸CPに向かう線に沿って延在する第1の方向d1において、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1’は、最大半径方向距離よりも小さい。また、縦クランクピン軸CPから縦クランクシャフト軸CSに向かう線に沿って延在する第2の方向d2において、第2の方向d2と関連付けられる半径方向距離rd2’は、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1’よりも大きい。いくつかの実施形態によれば、二次カムプロファイル29aおよび29bは、クランクピンカム27のカムプロファイル29と実質的に同一であり得る。いくつかの実施形態によれば、二次カムプロファイル29aおよび29bは、クランクピンカム27のカムプロファイル29とは実質的に異なってもよい。
三次クランクピンカム27cおよび27dは、図8Cに示されるように、クランクピン軸CPから、それぞれ三次クランクピンカム27cおよび27dの縁面31cおよび31dまでの半径方向距離rd”に対応する、三次カムプロファイル29cおよび29dを画定する。半径方向距離rd”は、三次カムプロファイル29cおよび29dを画定するように最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化する。図8Cに示されるように、縦クランクシャフト軸CSから縦クランクピン軸CPに向かう線に沿って延在する第1の方向d1で、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1”は、最大半径方向距離よりも小さい。また、縦クランクピン軸CPから縦クランクシャフト軸CSに向かう線に沿って延在する第2の方向d2で、第2の方向d2と関連付けられる半径方向距離rd2”は、第1の方向d1と関連付けられる半径方向距離rd1”よりも大きい。
いくつかの実施形態によれば、カムプロファイル29、二次カムプロファイル29aおよび29b、ならびに三次カムプロファイル29cおよび29dは全て、相互に異なってもよい。いくつかの実施形態によれば、カムプロファイル29、二次カムプロファイル29aおよび29d、ならびに三次カムプロファイル29cおよび29dのうちの1つ以上は、実質的に同一であり得る。例えば、カムプロファイル29、二次カムプロファイル29aおよび29d、ならびに三次カムプロファイルs29cおよび29dのうちの1つ以上は、実質的に同一であり得るが、相互に対してクランクピン軸CPの周りを旋回させられてもよい。
図2を参照すると、ピストン16は、ピストン16の数に対応するいくつかの各連接ロッド28を介して、クランクピン24に動作可能に連結される。例えば、例示的な連接ロッド28(例えば、図4参照)は、細長い円形開口部32aおよび32bを有する近位端30と、第2の開口36を有する遠位端34とを含む。例示的な連接ロッド28の近位端30は、細長い円形開口部32aおよび32bを介してクランクシャフト20のクランクピン24に動作可能に連結され、連接ロッド28の遠位端34は、ピン38を介してピストン16に動作可能に連結される。
図4、5A、および5Bに示されるように、例示的な連接ロッド28は、ロッド部分33と、キャップ部分35とを含む。例示的なロッド部分33および例示的なキャップ部分35は、細長い円形開口部32aおよび32bを画定し、細長い円形開口部32aおよび32bはそれぞれ、概して、連接ロッド28の縦軸CRに平行に延在し得る、縦軸を画定する。細長い円形開口部32aおよび32bは、概して、クランクピンジャーナル25aおよび25bの断面直径に対応する、縦軸に対して直角な幅を画定し、それにより、クランクピンジャーナル25aおよび25bが、連接ロッド28に対して直線的に移動することを可能にする。この例示的な構成は、縦クランクピン軸CPと連接ロッド28の近位端30との間の相対的直線移動を可能にする。
図4および5Aに示されるように、例示的なロッド部分33は、第1の対の脚部37aおよび37bと、第1の対の脚部37aおよび37bから離間されている第2の対の脚部39aおよび39bとを含み、それにより、第1の対の脚部と第2の対の脚部との間に隙間41を提供する。第1の対の脚部37aおよび37bは、第1の細長い円形開口部32aを少なくとも部分的に画定し、第2の対の脚部39aおよび39bは、第2の細長い円形開口部32bを少なくとも部分的に画定する。
図4に示される例示的実施形態では、スリーブ46が、細長い円形開口部32aおよび32bの中に提供されてもよい。例えば、図4に示される例示的なスリーブ46は、クランクピン24のジャーナル25aおよび25bのうちのそれぞれ1つのための軸受表面50を画定する、スリーブの半分48を含む。スリーブの半分48は、スリーブ46が細長い円形開口部32aおよび32bの中で組み立てられたとき、一対の脚部37aおよび37bならびに39aおよび39bが、それぞれのスリーブ46の対向フランジ52の間で挟持されるように、対向フランジ52を含む。スリーブ46は、クランクピンジャーナル25aおよび25bが回転する軸受表面50を提供しながら、クランクピン24が細長い円形開口部32aおよび32b内で往復運動することを可能にする。
図5Aおよび5Bに示されるように、ロッド部分33は、隙間41と関連付けられる、従動子43と、二次従動子43aおよび43bとを含む。例えば、示される例示的実施形態では、従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bは、第1の対の脚部37aおよび37bならびに第2の対の脚部39aおよび39bの頂点において隙間41の中に位置する。連接ロッド28のロッド部分33は、クランクピン24のカム27、二次カム27aおよび27b、ならびに三次カム27cおよび27dが隙間41の中に配置された状態で、第1の対の脚部37aおよび37bならびに第2の対の脚部39aおよび39bが、それぞれ、第1のクランクピンジャーナル25aおよび第2のクランクピンジャーナル25bと関連付けられるように、クランクシャフト20に連結される(図2参照)。例示的なキャップ部分35(図5B参照)は、キャップボルト(図示せず)によって第1の対の脚部37aおよび37bならびに第2の対の脚部39aおよび39bに連結されてもよく、それにより、カム27、二次カム27aおよび27b、ならびに三次カム27cおよび27dが連接ロッド28の隙間41に閉じ込められた状態で、それぞれのクランクピンジャーナル25aおよび25bの周囲でそれぞれの細長い円形開口部32aおよび32bを取り囲む。いくつかの実施形態は、単一の二次クランクピンカム27aに対応する単一の二次従動子43aのみ、および/または単一の三次クランクピンカム27cに対応する単一の三次従動子42cのみを含んでもよい。
図5Aに示される例示的実施形態によれば、例示的な従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bは、ロッド部分33に対して振動し、それぞれのクランクピンカム27と従動子43との間、およびそれぞれの二次クランクピンカム27aおよび27bと二次従動子43aおよび43bとの間の摩擦および摩耗を低減させるように構成されている。従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bは、相互に対して一緒に振動するように、単一の部品で形成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bは、相互に独立して振動し得るように、相互に独立して形成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、二次従動子43aおよび43bは、従動子43から独立しているが、一緒に振動するように構成されてもよい。
従動子43は、(例えば、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を35度だけ過ぎたときに(例えば、11A図参照)、例えば、パワーストロークの開始の遅延の終了と一致する半径方向軸RAの角度位置で)パワーストロークが始まる点で、カムプロファイル29の相補的凸状半径と実質的に同一である、カム27の表面に隣接する凹状半径を提供するように成形される従動子表面を含んでもよい。例えば、従動子43は、カムプロファイル29の少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に同一の半径を有するカムプロファイル29の凸状半径の一部分と実質的に同一の凹状半径を有する従動子表面を有してもよい。そのような例示的な構成は、カム27と従動子43との間の接触面積を増加させ、それにより、カム27および/または従動子43の摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。
いくつかの実施形態(例えば、図17−25Fに示される例示的実施形態)によれば、二次従動子43aおよび43bは、例えば、パワーストロークが始まる点で、二次カムプロファイル29aおよび29bの相補的凸状半径と実質的に同一である、二次カム27aおよび27bの表面に隣接する凹状半径を提供するように成形される、それぞれの従動子表面を含んでもよい。例えば、二次従動子43aおよび43bは、二次カムプロファイル29aおよび29bの少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に同一の半径を有する二次カムプロファイル29aおよび29bの凸状半径の一部分と実質的に同一の凹状半径を有する、従動子表面を有してもよい。そのような例示的な構成は、二次クランクピンカム27aおよび27bとそれぞれの二次従動子43aおよび43bとの間の接触面積を増加させ、それにより、二次カム27aおよび27bおよび/または二次従動子43aおよび43bの摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。
図9Aに示される例示的実施形態では、例示的な従動子43はまた、ロッド部分33の相補的表面に隣接する凸状半径を含んでもよく、ロッド部分の相補的表面に対して従動子43が振動する。この例示的な構成は、従動子43とロッド部分33の表面との間の接触面積を増加させ、それにより、ロッド部分33および/または従動子43の摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。同様に、図9Cに示されるように、例示的な二次従動子43aおよび43bはまた、ロッド部分33の相補的表面に隣接する凸状半径を含んでもよく、ロッド部分の相補的表面に対して二次従動子43aおよび43bが振動する。この例示的な構成は、二次従動子43aおよび43bとロッド部分33の表面との間の接触面積を増加させ、それにより、ロッド部分33および/または二次従動子43aおよび43bの摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。
いくつかの実施形態によれば、従動子43および/または二次従動子43aおよび43bは、弧状スロット(図示せず)を含んでもよく、ロッド部分33は、それぞれ、カム27ならびに二次カム27aおよび27bの表面が、従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bに乗座すると、従動子43ならびに二次従動子43aおよび43bがロッド部分33に対して振動するように、ピン(図示せず)を含んでもよい。これは、従動子43、43a、および43bならびにカム27、27a、および27bのそれぞれの表面とロッド部分33との間の増加した接触面積を維持し、カム27、27a、および27b、ロッド部分33、および/または従動子43、43a、および43bの摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。
それぞれのカムと従動子との間の相対運動に起因する摩擦および/または摩耗を低減させるために潤滑剤が使用されてもよい。例えば、潤滑剤が、従動子43、43a、および43bの表面のうちの1つ以上と、カム27、27a、および27bのそれぞれの表面との間の摩擦および/または摩耗を低減させるように提供されてもよい。いくつかの実施形態によれば、従動子43、43a、および43bの表面のうちの1つ以上、ならびにカム27、27a、および27bのそれぞれの表面は、それぞれの表面の間の流体力学的潤滑または流体膜潤滑を推進するように構成されてもよい。
図5Bに示される例示的実施形態では、連接ロッド24のキャップ部分35は、それぞれの三次クランクピンカム27cおよび27dに従うように構成されている、それぞれの三次従動子43cおよび43dを含む。例えば、図4および5Bに示される例示的実施形態では、三次従動子43cおよび43dは、細長い円形開口部32aおよび32bのキャップ端部の頂点に位置する。連接ロッド28のロッド部分33およびキャップ部分35は、それぞれ、三次クランクピンカム27cおよび27dが三次従動子43cおよび43dと整列させられるように、クランクシャフト20に連結される。いくつかの実施形態は、単一の三次クランクピンカム27cおよび単一の三次従動子43cのみを含んでもよい。三次クランクピンカム27cおよび27dならびに三次従動子43cおよび43dは、ピストン16に作用する燃焼力がない場合に、クランクシャフト20がシリンダ14の下方へピストン16を引く、機関10の吸気ストローク中に(すなわち、機関10が4ストローク機関であるときに)シリンダ14の下方へ連接ロッド28およびピストン16を引く働きをし得る。三次クランクピンカム27cおよび27dと三次従動子43cおよび43dとの間の相互作用は、クランクピン24が細長い円形開口部32aおよび32b内で拘束されていない態様で摺動することを防止することによって、三次クランクピンカム27cおよび27d、三次従動子43cおよび43d、ならびに連接ロッド28を介して、クランクピン24からピストン16へけん引力を伝達する。
図5Bに示されるように、連接ロッド28は、例えば、ボルト(図示せず)等の締結具を介して、第1および第2の対の脚部37a、37b、39a、および39bに連結される、単一のキャップ部分35を含んでもよい。示されるように(例えば、図10A参照)、例示的なキャップ部分35は、空洞66(例えば、孔)を有するキャップ陥凹64を含む。示される例示的実施形態では、キャップ陥凹64は、弧状面を有する1つの端部68を含み、キャップ陥凹64は、ロッカー部材70とキャップ部分35との間の振動運動等の運動を促進するように、キャップ陥凹64の端部68に対して相補的に弧状である表面72を有する1つの端部を有する、ロッカー部材70を受容する。付勢部材74が、キャップ部分35のキャップ陥凹64に対して外に枢動するように、ロッカー部材70を付勢するよう空洞66の中に提供されてもよい(例えば、図9Eおよび9F参照)。付勢部材74は、例えば、1つ以上のバネ、油圧アセンブリ、および/またはガス加圧アセンブリ等の任意の公知の付勢配列を含んでもよい。
いくつかの実施形態によれば、ロッカー部材70は、三次従動子43cおよび43dが溝54の中で振動し、または別様に概して移動し得るように、溝54を補完するそれぞれの表面を有する、三次従動子43cおよび43dを受容する溝54(例えば、弧状断面を有する)を含んでもよい。三次従動子43cおよび43dは、従動子基礎44の反対端に載置され(例えば、図5B参照)、したがって、三次従動子43cおよび43dはまた、キャップ部分35に対して振動し、または別様に概して移動してもよい。いくつかの実施形態によれば、ロッカー部材70は、振動中に三次従動子43cおよび43dが溝54の中で拘束されることを防止するのに役立つ、溝54ならびに三次従動子43cおよび43dに隣接する1つ以上の突出45を含んでもよい。
例示的なロッカー部材70は、それぞれの三次クランクピンカム27cおよび27dと三次従動子43cおよび43dとの間の接触を実質的に維持する働きをし得る。例えば、図11E、11F、12E、および12Fに示されるように、ロッカー部材70は、それぞれの三次クランクピンカム27cおよび27dに対して三次従動子43cおよび43dを保持するように付勢力を提供する、付勢部材74を有するキャップ部分35に対して枢動する。これは、機関10の動作中に、低減した摩擦、摩耗、および/または雑音をもたらし得る。
示される例示的実施形態では、三次従動子43cおよび43dは、三次クランクピンカム27cおよび27dのカムプロファイル29cおよび29dとのより大きい接触面積を提供するように、凹状である従動子表面を含んでもよい。例えば、従動子表面は、三次クランクピンカム27cおよび27dの最小凸状半径に対応する凹状半径を有してもよい。いくつかの実施形態によれば(例えば、示されるように)、三次従動子43cおよび43dの従動子表面は、それぞれの三次クランクピンカム27cおよび27dならびに三次従動子43cおよび43dの幅の少なくとも一部分を横断する少なくとも2つの離散接触点で、三次クランクピンカム27cおよび27dに接触するように構成されてもよい(例えば、図9F、10F、11F、12F、13F、14F、15F、および16F参照)。これは、三次クランクピンカム27cおよび27dと三次従動子43cおよび43dとの間の摩擦および/摩耗を低減させる働きをし得る。
いくつかの実施形態によれば、三次クランクピンカム27cおよび27dの表面が、三次従動子43cおよび43dに乗座し、それらを通過すると、従動子43cおよび43dは、例えば、図9F、10F、11F、12F、13F、14F、15F、および16Fに示されるように、キャップ部分35に対して振動する。これは、三次従動子43cおよび43dと三次クランクピンカム27cおよび27dの表面との間の増加した接触面積を維持し、それにより、三次クランクピンカム27cおよび27d、および/または三次従動子43cおよび43dの摩擦および/または摩耗を低減させる働きをし得る。
それぞれの三次カムと三次従動子との間の相対運動に起因する摩擦および/または摩耗を低減させるために潤滑剤が使用されてもよい。例えば、潤滑剤が、三次従動子43cおよび43dの表面のうちの1つ以上と三次カム27cおよび27dのそれぞれの表面との間の摩擦および/または摩耗を低減させるように提供されてもよい。いくつかの実施形態によれば、三次従動子43cおよび43dの表面のうちの1つ以上、ならびに三次カム27cおよび27dのそれぞれの表面は、それぞれの表面の間の流体力学的潤滑または流体膜潤滑を推進するように構成されてもよい。
クランクピンカム27、二次クランクピンカム27aおよび27b、三次カム27cおよび27d、従動子43、二次従動子43aおよび43b、ならびに三次従動子43cおよび43dのうちの1つ以上は、カムと従動子との間の相互作用と関連付けられる摩擦に耐えるように構成されている、硬化材料から形成されてもよい。例えば、カムおよび従動子のうちの1つ以上は、当業者に公知である硬化軸受材料から形成されてもよい。いくつかの実施形態によれば、従動子43、二次従動子43aおよび43b、三次従動子43cおよび43dのうちの1つ以上は、従動子が対応するカムに接触するよう付勢されるように、付勢された態様で載置されてもよい。そのような付勢力は、例えば、バネ、油圧付勢力、および/またはガス加圧付勢力によって提供されてもよい。そのような付勢は、例えば、クランクピンカム27、二次クランクピンカム27aおよび27b、ならびに三次クランクピンカム27cおよび27dと、それぞれの従動子43、二次従動子43aおよび43b、ならびに三次従動子43cおよび43dとの間の接触を維持する、および/または例示的な機関10の動作と関連付けられる雑音を低減させる働きをし得る。
いくつかの実施形態によれば、クランクピンカム27、二次クランクピンカム27aおよび27b、三次クランクピンカム27cおよび27d、従動子43、二次従動子43aおよび43b、ならびに三次従動子43cおよび43dのうちの1つ以上は、カムのうちの1つ以上が、半径方向軸RAの360度回転の全体を通して、従動子のうちの対応する1つ以上と接触した状態のままであるように、構成されてもよい。この例示的な態様では、クランクピン24と連接ロッド28との間の相対移動は、半径方向軸RAの360度回転の全体を通して、より綿密に制御されてもよい。いくつかの実施形態によれば、クランクピン24と連接ロッド28との間の相対移動は、半径方向軸RAの360度回転の全体を通して、綿密に制御されなくてもよい。
従来の機関の動作中、ピストンは、内燃機関の動作ストローク中に、ピストン、シリンダ、およびシリンダヘッドによって画定される燃焼室内の空気/燃料混合物の燃焼が、ピストンをクランクシャフトに向かって押し込むように、シリンダ内で往復運動する。ピストンがクランクシャフトに向かって進行するとき、クランクシャフトは、連接ロッドおよびクランクピンを介して回転させられ、それにより、圧縮された空気/燃料混合物の燃焼と関連付けられるポテンシャルエネルギーを機械仕事に変換する。
しかしながら、従来の内燃機関の構造により、ピストンが、最大圧縮と一致するシリンダ内の位置にあるとき(すなわち、燃焼室がその最低容積にあり、この状態は、概して、ピストンがクランクシャフトから最も遠いときに、最大圧縮と一致する)、クランクシャフトの中心とクランクピンの中心との間に延在する半径方向軸は、連接ロッドの軸と同一線上とまではいかなくても、ほぼ同一線上になる傾向がある。これらの相対位置において、ピストンが最初に、パワーストローク中にクランクシャフトに向かってその移動を開始すると、連接ロッドの軸と半径方向軸との間に延在する非常に短いモーメントアームのみが存在する(該当する場合)。結果として、燃焼の瞬間に空気/燃料混合物によって最初に生成される力は、モーメントアームの長さがさらに大きい場合に伝達するであろうほど大きいトルクをクランクシャフトに伝達しない。この状況は、燃焼中およびその直後に、燃焼事象によるピストンへの力が、その最大規模に近づき得るため、特に望ましくない場合がある。さらに、ピストンがクランクシャフトに向かってシリンダを進行し、モーメントアームの長さが増加するとき、ピストンに作用する燃焼事象からの力の規模が急速に消散し得る。したがって、ピストンへの最大力の時間中に、連接ロッドの軸と半径方向軸との間で生成される非常に短いモーメントアームが存在するため、従来の内燃機関内の燃料プロセスから発生させられる仕事の効率は、所望より小さくなり得る。
対照的に、例示的な機関10の動作中に、クランクシャフト20が回転するとき、クランクピン中心Cが、クランクシャフト20の縦軸CSとそれぞれのクランクピン24の縦軸CPとの間に延在する半径方向軸RA(例えば、図3および9A参照)に沿って画定される距離Tによって画定される半径を有する、円形経路を画定するように、クランクピン24は、クランクシャフト縦軸CSの周りを旋回する。したがって、連接ロッド28の細長い円形開口部32aおよび32bを介してクランクピン24に連結される、連接ロッド28の近位端30は、図9A−25Fに関して以下でさらに詳細に説明されるように、クランクピンカム27、27a、27b、27c、および27dのプロファイルに基づいて移動する。連接ロッド28の遠位端34は、シリンダブロック12によって画定されるそれぞれのシリンダ14内で往復して、および直線的に移動するように同様に制約される、ピストン16に動作可能に連結されることにより、往復して、および直線的に移動するように制約される。結果として、クランクシャフト20が回転するとき、ピストン16は、それぞれのシリンダ14内で往復運動し、概して、クランクピン軸CPとクランクシャフト軸CSとの間の距離Tの2倍に対応する、ピストンストロークを画定する(本明細書で説明される例示的な動作に従って影響を受けるように)。
例示的な機関10では、従動子43は、クランクピンカム27に乗座し、二次従動子43aおよび43bは、二次クランクピンカム27aおよび27bに乗座し、三次従動子43cおよび43dは、三次クランクピンカム27cおよび27dに乗座する。カムプロファイルの半径方向距離が変化するとき、連接ロッド28の近位端30は、図9A−25Fに関してさらに詳細に説明されるように、細長い円形開口部32aおよび32b内で縦軸に沿って往復運動するクランクピンジャーナル25aおよび25b(図3参照)により、縦クランクピン軸CPに対して直線的に移動する。この例示的な構成の結果として、例示的なピストン16のストロークが、クランクピンカム27、27a、27b、27c、および27dと、それぞれの従動子43、43a、43b、43c、および43dとの間の相互作用に従って影響を受ける。本明細書でさらに詳細に説明されるように、この例示的な構成は、例示的な機関10の動作特性(例えば、パワー出力、トルク、効率、および/または反応性)の調節を可能にしてもよい。
図9A−25Fに示される例示的実施形態によれば、クランクピン24と連接ロッド28との間のこの相互作用は、ピストン16への燃焼力の伝達と、クランクシャフト軸CSとそれぞれのクランクピン軸CPとの間に延在する半径方向軸RAとの間に、より有効なモーメントアームがある点へと、クランクシャフト20が回転するまで、パワーストローク中のクランクシャフト20に向かったピストン16の大幅な移動が遅延させられるように構成されてもよい。例えば、クランクピンカムは、クランクシャフト20が連接ロッド28の遠位端34のいかなる移動も伴わずに、またはいかなる有意量の移動も伴わずに回転するとき、クランクピン24が細長い円形開口部32aおよび32b内で移動するように成形されてもよく、それにより、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離を効果的に増加させる。結果として、ピストン16に作用する最大力が、より大きいモーメントアームに一致するため、燃焼事象のより多くの量のエネルギーが捕捉されてもよく、それにより、パワーストローク中に、クランクシャフト20において、より多くのトルクをもたらす。燃焼の開始のタイミングは、遅延したストロークを利用するように調節されてもよい。
例えば、ピストン16が、クランクシャフト20の半径方向軸RAが0度にあるその進行方向を垂直に逆転させた場合、ピストン16は、(1)0度にある半径方向軸RAを有するそのストローク終端点に到達し、次いで、より大きいモーメントアームが連接ロッド28とクランクシャフト軸CSとの間に存在するまで、その方向の逆転を遅延させてもよく、または、(2)半径方向軸RAが0度に到達した後でさえも、クランクシャフト20から離れる方向にシリンダ14の中で移動し続け、より大きいモーメントアームが連接ロッド28とクランクシャフト軸CSとの間に存在するまで、その方向の逆転を遅延させてもよい。結果として、ピストン16に作用する最大力が、より大きいモーメントアームに一致するので、燃焼事象のより多くの量のエネルギーが捕捉され得、それにより、パワーストローク中に、クランクシャフト20により多くのトルクをもたらす。
図9A−16Fは、機関10のパワーストロークの開始時に、シリンダ14の下方へのピストン16の進行を遅延する働きをし得る、例示的な構成を有する、機関10の例示的な動作を概略的に図示する。例えば、連接ロッド28の従動子43、43a、43b、43c、および43dは、クランクピン24のカム27、27a、27b、27c、および27dと相互作用し、細長い円形開口部32aおよび32b内で往復運動するクランクピンジャーナル25aおよび25b(図3参照)をもたらし、それにより、連接ロッド28の有効長を効果的に変更する。図8Aに示されるように、カムプロファイル29、29a、および29bは、クランクシャフト20が連接ロッド28の遠位端34を移動させることなく回転するとき、クランクピン24が細長い円形開口部32aおよび32b内で移動することができるように変化し、それにより、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離を効果的に増加させる、縦クランクピン軸CPから、それぞれの半径方向距離rd、rd’、およびrd”を有する。そのような例示的な構成は、クランクシャフト20が回転するとき、クランクピン24がクランクシャフト20の軸CSの周りを旋回し続ける際でも、短期間にわたって実質的に固定された位置にてシリンダ14の中でピストン16を効果的に保持することを可能にする。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、短期間にわたってシリンダ14の上方に進行し続けてもよい。結果として、ピストン16に作用する燃焼力の伝達、およびクランクシャフ20の中心とクランクピン24の中心Cとの間に延在する半径方向軸RAによって画定される、増加したモーメントアームをもたらす位置まで、クランクピン24が旋回している間に、燃焼室の中の最高圧縮の点でピストン16を維持することが可能である。これは、ピストン16がクランクシャフト20の中心から最も遠い点に(すなわち、示されるようなその上方ストロークの終わりに)ある状態で、燃焼が始まるとき、比較的多くのトルクをクランクシャフト20に印加させる。この例示的な態様で、以下で概説される遅延方式が実装されてもよい。
説明を明確にする目的で、および種々の例示的な構造を示す図9A−16Fの断面図の限定された能力により、図9A−16Fに関して説明される例示的実施形態は、複数対のクランクピンジャーナル25aおよび25b(図3参照)、複数対の細長い円形開口部32aおよび32b、複数対の二次クランクピンカム27aおよび27b、複数対の二次従動子43aおよび43b、複数対の三次クランクピンカム27cおよび27d、ならびに複数対の三次従動子43cおよび43dを含むが、以下の説明は、それぞれ一対だけのクランクピンジャーナル、細長い円形開口部、二次クランクピンカム、二次従動子、三次クランクピンカム、および三次従動子のうちの1つのみを参照するであろう。本明細書で前述のように、いくつかの代替実施形態は、(すなわち、複数対とは対照的に)1つだけのクランクピンジャーナル、細長い円形開口部、二次クランクピンカム、二次従動子、三次クランクピンカム、および/または三次従動子のうちの1つのみを含んでもよい。
図9A−9Fに示されるように、クランクシャフト20は、クランクシャフト20の中心およびクランクピン24の中心Cによって画定される半径方向軸RAが、例示的な機関10の圧縮ストローク(および4ストローク機関では排気ストローク)の終わりに概して一致する、第1のストローク終端角θ1に概して対応する0度で配向されるように、配向される。したがって、半径方向軸RAがこの配向にあると、ピストン16は、シリンダ14内のその上方位置にある。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、この半径方向位置でシリンダ14の上方へ進み続けてもよい。
図9Aおよび9Bに示されるように、機関10の動作中に、クランクシャフト20は、時計回り方向に回転する。クランクピンカム27および従動子43が示されるように相互作用すると、クランクピンジャーナル25a(図3参照)は、ピストン16が、そのストロークの最上部にある一方で、クランクシャフト20の半径方向軸RAが連接ロッド28の縦軸CRと実質的に整列させられるように、細長い円形開口部32aの長さの中で略中心に位置する。この位置および例示的な構成は、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34(例えば、第2の開口36の中心)との間の距離を、例えば、図11A−15Fに示されるように、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離に対して短縮させる。
図9Aおよび9Bに示されるように、例示的なクランクピンカム27および従動子43は、相互に接触していない。とりわけ、カムプロファイル29の半径方向距離rdは、クランクピンカム27が従動子43に接触しないほど十分短い。しかしながら、図9Cおよび9Dを参照すると、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、相互に接触しており、したがって、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離、および/または細長い円形開口部32aの縦軸に沿うクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する働きをする。
図9Eおよび9Fを参照すると、三次カム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触しており、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置が綿密に制御されてもよい。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し、それにより、三次カム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図10A−10Fを参照すると、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を15度だけ過ぎている配向まで回転している。従来の機関では、ピストン16は、半径方向軸RAが15度を回転して通るとき、クランクシャフト軸CSに向かって進行を開始しているであろう。対照的に、例示的な機関10によれば、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かって、その下向きの進行をまだ開始していない。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、実際に、第1のストローク終端角θ1を過ぎた0度から15度までの間、シリンダ14のわずかに上方に進み続けてもよい。図10Aおよび10Bに示されるように、クランクピンカム27は、従動子43の表面の半径がクランクピンカム27の表面の半径よりもわずかに小さい状態で、従動子43にちょうど接触し始めている。
図10Cおよび10Dを参照すると、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、二次カムプロファイル29aの半径方向距離rd’が増加するとき、クランクピンジャーナル25a(図3参照)が細長い円形開口部32aの下方へ縦方向に移動し、それにより、連接ロッド28の有効長を増加させる(すなわち、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離を増加させる)ように、接触した状態のままである。結果として、ピストン16がシリンダ14の下方に進む代わりに、ピストン16は、その上向きストロークの終わりにとどまる(またはシリンダ14の上方に進み続ける)。図10Dに示されるように、例示的な二次クランクピンカム27aおよび例示的な二次従動子43aは、二次クランクピンカム27aの表面の半径が、クランクシャフト20の半径方向軸RAのこの位置において、二次従動子43aの隣接表面の半径に類似するように構成されている。
図10Eおよび10Fを参照すると、三次クランクピンカム27cと三次従動子43cとは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、綿密に制御され続ける。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図11A−11Fでは、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を35度だけ過ぎている配向まで回転している。従来の機関では、ピストン16は、半径方向軸RAが35度を回転して通るとき、クランクシャフト軸CSに向かって有意な距離を進行しているであろう。対照的に、例示的な機関10によれば、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かって、その下向きの進行をまだ開始していない。代わりに、二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の相互作用が、連接ロッド28の遠位端34の移動を実質的にもたらさない態様で、クランクピンジャーナル25a(図3参照)を、細長い円形開口部32aの中心部分からより遠隔にある位置まで、細長い円形開口部32a内で下方に(示される配向で)移動させるように、二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aに対して回転している(図9C、10C、および11C参照)。とりわけ、二次カムプロファイル29aの半径方向距離rd’が(図9Cおよび11Cと比較して)増加し、それにより、クランクピンジャーナル25aを細長い円形開口部32aの下方に押し込んでいる。結果として、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離が、図9Aおよび9Bに示されるクランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離に対して増加している。この距離の増加の結果として、クランクピン24の中心CPがシリンダ14の最上部からさらに遠くにあるように、たとえクランクピン24がクランクシャフト20の中心Cに対して時計回りに回転していても、ピストン16は、シリンダ14の下方に進み始めていない。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、実際に、第1のストローク終端角θ1を過ぎて0度から35度までの間、シリンダ14のわずかに上方に進み続けてもよい。
図11Aおよび11Bに示されるように、ここで、クランクピンカム27は、従動子43の表面の半径がクランクピンカム27の表面の半径とほぼ同一(例えば、同一)である状態で、従動子43と接触している。クランクピンカム27および従動子43のそれぞれの表面の半径が類似する、または同一であることにより、2つの表面の間の接触面積がより大きく、それは、機関10のパワーストローク中に(機関10が4ストローク機関であるときは吸気ストローク中に)、クランクピンカム27および従動子43の表面の間の摩擦および/摩耗を低減させる働きをし得る。
示される実施例では、従動子43との接触の点または表面におけるクランクピンカム27の半径方向距離rdが、増加しており、それにより、連接ロッド28の有効長を増加させている。結果として、ピストン16がシリンダ14の下方に進む代わりに、ピストン16は、その上向きのストロークの終わりにとどまり、またはいくつかの実施形態では、シリンダ14の上方に進み続ける。図10Dとは対照的に、図11Dに示されるように、例示的な二次カム27aおよび二次従動子43aは、もはや相互に接触しておらず、したがって、クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。
図11Eおよび11Fに示されるように、三次カム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次カム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次カム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図12A−12Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を90度だけ過ぎている配向まで回転している。図9A−11Fとは対照的に、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かって、その下向きの進行を開始している。図12Aおよび12Bに示されるように、クランクピンカム27は、従動子43と接触した状態のままであり、従動子43の表面の半径は、クランクピンカム27の表面の半径と類似し(例えば、同一であり)続ける。図12Aに示されるように、従動子43との接触の点または表面におけるクランクピンカム27の半径方向距離rdは、ほぼその最大にあり、連接ロッド28の有効長がその最大にあるように、細長い円形開口部32aの下方で、ほぼその最大縦位置にあるクランクピンジャーナル25a(図3参照)をもたらす。図12Dに示されるように、例示的な二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、相互に接触し続けない。結果として、クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。
図12Eおよび12Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次カム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。しかしながら、図12Eおよび12Fに示されるように、ロッカー部材70は、三次クランクピンカム27cと三次従動子43cとの間の相互作用が付勢部材74を圧縮する状態で、連接ロッド28のキャップ部分35のキャップ陥凹64から、もはや有意に離間されていない。
図13A−13Fを参照すると、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を120度だけ過ぎている配向まで回転している。ピストン16は、シリンダ14の下方に進み続ける。クランクピンカム27は、従動子43と接触した状態のままであり、従動子43の表面の半径は、クランクピンカム27の表面の半径と類似し(例えば、同一であり)続ける。図13Aに示されるように、従動子43との接触の点または表面におけるクランクピンカム27の半径方向距離rdは、図12A−12Fに示されるものとほぼ同一のままであり、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、クランクピンジャーナル25a(図3参照)を、細長い円形開口部32aの中で実質的に静止した状態のままにさせる。
いくつかの実施形態によれば、クランクピンカム27の表面の半径および/またはクランクピンカム27の半径方向距離rdは、クランクシャフト20の半径方向軸RAの角運動の範囲の全体を通して実質的に同一のままであってもよい。半径方向距離rdが実質的に一定のままであると、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、連接ロッド28の有効長がクランクシャフト20の角運動の範囲の全体を通して実質的に同一のままであるように、実質的に一定のままである。例えば、カムプロファイル29は、カムプロファイルの少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に一定の半径方向距離rdを画定する一部分を有してもよい。いくつかの実施形態によれば、クランクピンカム27の表面は、カムプロファイル29の少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)実質的に一定の半径を有してもよい。例えば、図9A−15Fに示される例示的実施形態では、クランクピンカム27の表面の半径および半径方向距離rdは、第1のストローク終端角θ1を過ぎて約35度から約120度までの間、実質的に不変のままである。いくつかの実施形態によれば、カムプロファイル29の実質的に一定の表面半径および実質的に一定の半径方向距離rdは、一致しなくてもよい。
図12Dとは対照的に、図13Dに示されるように、例示的な二次カム27aおよび二次従動子43aは、二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’が増加するとき、相互に接触し始める。結果として、クランクピンカム27と従動子43との間、および二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。
図13Eおよび13Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。図12Eおよび12Fとは対照的に、図13Eおよび13Fに示されるように、ロッカー部材70は、より拡張した構成に戻る付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間されることに戻る。
図14A−14Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を150度だけ過ぎている配向まで、回転し続ける。ピストン16は、シリンダ14の下方に進み続ける。示される例示的実施形態では、クランクピンカム27および従動子43は、クランクピンカム27の半径方向距離rdが減少するとき相互から分離し、二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、図14Cおよび14Dに示されるように、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aが相互に接触する程度まで増加し始める。二次クランクピンカム27aの表面の半径は、図14Dに示されるように、この接触点における二次従動子43aの表面の半径に類似する(または同一である)。二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図13A−13Fに示される位置に対して、クランクピンジャーナル25aは、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、細長い円形開口部32aの中で比較的静止している縦位置にとどまる。
図14Eおよび14Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次カム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
図15A−15Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎている配向(すなわち、概して、パワーストローク(または吸気ストローク)の終わりに対応する、第2のストローク終端角θ2における)まで回転し続ける。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、シリンダ14の下方へのその進行を止め、排気ストローク(または圧縮ストローク)の開始のために方向を逆転させ始める。図15Aおよび15Bに示される例示的実施形態では、クランクピンカム27および従動子43は、相互から分離された状態のままであり、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、図15Cおよび15Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。二次クランクピンカム27aの表面の半径は、この接触点において、二次従動子43aの表面の半径が二次クランクピンカム27aの表面の半径よりも大きくあるように減少し始める。二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図14A−14Fに示される位置に対して、クランクピンジャーナル25aは、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、細長い円形開口部32aの中で比較的静止した縦位置にとどまる。
図15Eおよび15Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次カム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間されているままである。
図16A−16Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を270度だけ過ぎている配向まで、回転し続ける。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、シリンダ14の上方に進み続ける。図16Aおよび16Bに示されるように、クランクピンカム27および従動子43は、相互から分離された状態のままであり、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、図16Cおよび16Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。二次カム27aの表面の半径は、この接触点において、二次従動子43aの表面の半径に類似する(例えば、同一である)状態に戻る。二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図15A−15Fに示される位置に対して、二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、減少しており、したがって、クランクピンジャーナル25aは、ピストン16がシリンダ14の上方へのそのストロークの終わりに近づくと、連接ロッド28の有効長が短縮し始めるように、細長い円形開口部32aの上方へ戻って縦方向に進んでいる。
図16Eおよび16Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間されているままである。
図9A−9Fを再び参照すると、クランクシャフト20は、とりわけ、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1に戻るように、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を360度だけ過ぎている配向まで回転し続けている。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、そのストロークの終わりまで、シリンダ14の上方に進んでいる。(本明細書で前述したように、いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を360度だけ過ぎるとき、シリンダ14のわずかに上方を進み続けてもよい。)図9Aおよび9Bに示されるように、クランクピンカム27および従動子43は、相互からわずかに分離した状態のままであり、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、図9Cおよび9Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。二次カム27aの表面の半径は、この接触点において、二次従動子43aの表面の半径よりもわずかに小さい。二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。図16A−16Fに示される位置に対して、二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、減少し続けており、したがって、クランクピンジャーナル25aは、ピストン16がシリンダ14の上方へのそのストロークの終わりに到達すると、実質的に最小にある連接ロッド28の有効長をもたらして、縦位置まで細長い円形開口部32aの上方へ縦方向に進み続けている。
図9Eおよび9Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次カム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次カム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
いくつかの実施形態によれば、交互に、カム27および従動子43は、相互に接触してもよく、二次カム27aおよび二次従動子43aは、相互に接触してもよい。(実際の接触は、随意に、例えば、それぞれの表面の間に存在し得る流体力学的潤滑によって制限されてもよい)。例えば、カム27および従動子43が相互に接触している間に、二次カム27aおよび二次従動子43aは、相互に接触しておらず、逆に、二次カム27aおよび二次従動子43aが相互に接触している間に、カム27および従動子43は、相互に接触していない。いくつかの実施形態によれば、カム27および従動子43が相互に接触している、ならびに二次カム27aおよび従動子43aが相互に接触している、半径方向軸RAの角度位置の範囲があってもよい。
上記で説明される例示的な態様では、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34(例えば、ピン38の中心)との間の距離は、可変である。より具体的には、距離は可変であり(例えば、図9Aおよび11B参照)、距離の可変性は、クランクピン24および連接ロッド28によって例示的実施形態で促進される。半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1から第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎるまで(すなわち、第2のストローク終端角θ2まで)回転するとき、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離は、最初に減少し、それにより、半径方向軸RAが、示される例示的実施形態で、例えば、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約35〜40度だけ過ぎた点に到達するまで、パワーストロークの開始を遅延させる。燃焼の開始のタイミングは、この遅延を利用するように調節されてもよい。クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎている配向に向かって回転し続けるとき、比較的一定の状態のままであってもよい(図9A−15A参照)。半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1を過ぎて180度から360度までの間、回転するとき、距離は減少する(図15Aおよび9A参照)。
いくつかの実施形態によれば、クランクシャフト20と連接ロッド28との間の例示的な構成および/または相互作用は、例えば、向上した効率、向上したトルク、向上したパワー出力、および/または向上した反応性等の例示的な機関10の所望の性能特性を達成するように調節されてもよい。例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルは、例えば、パワーストロークの開始の遅延のタイミングおよび規模のうちの少なくとも1つを変化させることによって、例示的な機関10の効率および/またはパワーを向上させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、例示的な機関10のパワーストロークの開始は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を少なくとも約15度超えて回転するまで遅延させられてもよい。他の実施形態では、パワーストロークの開始は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を少なくとも約30度だけ超えて(例えば、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約40または45度だけ超えて)回転するまで遅延させられてもよい。他の実施形態では、回転は、例えば、機関10の所望の性能特性を達成するように、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約25または35度超えて設定されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルに応じて、ピストン16は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を過ぎて0度と、例えば、約35〜40度との間、回転するとき、シリンダ14の中へとわずかに上方に進み続けてもよく、その後、シリンダ14内でのピストン16の下向きの進行が始まる。言い換えれば、パワーストロークの遅延中に、ピストン16は、シリンダ14の中で必ずしも静止しているわけではないが、むしろ、ピストン16は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1に対する0度を過ぎたとき、シリンダ14の中でのその位置に対して、シリンダ14の中でのその上向き進行を続けてもよい。
それぞれのクランクピンカム27、27a、27b、27c、および/または27dのカムプロファイル29、29a、29b、29c、および/または29dは、シリンダ14内のピストン16の進行の所望の速度および/または加速度を促進するように選択されてもよい。例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のカムプロファイルは、パワーストロークの開始の遅延の終了に続いて、比較的速い進行および/または高い加速度を提供するように構成されてもよい。そのようなカムプロファイル調節が、機関10の所望の電力、トルク、および/または効率を提供するように行われてもよい。
いくつかの実施形態によれば、機関10は、少なくとも2つのモードで選択的に動作するように構成されてもよい。例えば、第1の動作モードでは、クランクピン24の中心C(例えば、クランクピン24の縦軸CP)と連接ロッド28の遠位端34との間の距離が、上記で説明されるように一定の態様で変化してもよい。第2の動作モードでは、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルは、ピストン16のパワーストロークの遅延が所望の調節に従って変化させられ得るように、半径方向に可変であり得る。これは、例えば、クランクピンカム27、27a、27b、27c、および27dのうちの1つ以上が、クランクピンジャーナル25aおよび25b(図3参照)に対して回転し、それにより、パワーストロークが始まる半径方向軸RAの位置を変化させ得る、カム位相整合を介して、達成されてもよい。この例示的な第2の動作モードでは、ある動作パラメータに従って、機関10の動作のパワー出力、トルク、および/または効率を変化させるように、機関10の動作を調節することが可能であり得る。いくつかの実施形態によれば、機関10は、第1および第2のモードの組み合わせに従って動作してもよい。
以下でさらに詳細に説明されるように、図17−25Fに示される例示的な機関10は、クランクピンカム27と、二次クランクピンカム27aおよび27bと、関連付けられた従動子43、43aおよび43bとを除いて、図7−16Fに示される例示的な機関と同様に動作する。とりわけ、クランクピンカム27ならびに二次クランクピンカム27aおよび27bの役割は、図7−16Fに示される例示的実施形態に対して逆転させられる。
説明を明確にする目的で、および種々の例示的な構造を示す図18A−25Fの断面図の限定された能力により、図18A−25Fに関して説明される例示的実施形態は、複数対のクランクピンジャーナル25aおよび25b(図3参照)、複数対の細長い円形開口部32aおよび32b、複数対の二次クランクピンカム27aおよび27b、複数対の二次従動子43aおよび43b、複数対の三次クランクピンカム27cおよび27d、ならびに複数対の三次従動子43cおよび43dを含むが、以下の説明は、それぞれ一対だけのクランクピンジャーナル、細長い円形開口部、二次クランクピンカム、二次従動子、三次クランクピンカム、および三次従動子を参照するであろう。本明細書で前述のように、いくつかの代替実施形態は、(すなわち、複数対とは対照的に)1つだけのクランクピンジャーナル、細長い円形開口部、二次クランクピンカム、二次従動子、三次クランクピンカム、および/または三次従動子を含んでもよい。
図18Aおよび18Bに示されるように、この例示的な機関10の動作中に、クランクシャフト20は、時計回り方向に回転する。二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aが示されるように相互作用すると、クランクピンジャーナル25a(図3参照)は、ピストン16が、そのストロークの最上部にある一方で、クランクシャフト20の半径方向軸RAが連接ロッド28の縦軸CRと実質的に整列させられるように、細長い円形開口部32aの長さの中で略中心に位置する。この位置および例示的な構成は、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34(例えば、第2の開口36の中心)との間の距離を、例えば、図20A−24Fに示されるように、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離に対して短縮させる。
図18Aおよび18Bに示されるように、例示的な二次クランクピンカム27aおよび例示的な二次従動子43aは、相互に接触していない。とりわけ、二次カムプロファイル29aの半径方向距離rd’は、二次クランクピンカム27aが二次従動子43aに接触しないほど十分短い。しかしながら、図18Cおよび18Dを参照すると、クランクピンカム27および従動子43は、相互に接触しており、したがって、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離、および/または細長い円形開口部32aの縦軸に沿うクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する働きをする。
図18Eおよび18Fを参照すると、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触しており、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置が綿密に制御されてもよい。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図19A−19Fを参照すると、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが回転して第1のストローク終端角θ1を15度だけ過ぎている配向にある。従来の機関では、ピストン16は、半径方向軸RAが回転して15度を通るとき、クランクシャフト軸CSに向かって進行を開始しているであろう。対照的に、例示的な機関10によれば、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かうその下向きの進行をまだ開始していない。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、実際に、第1のストローク終端角θ1を過ぎて0度から15度までの間、シリンダ14のわずかに上方に進み続けてもよい。図19Aおよび19Bに示されるように、二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aの表面の半径が二次クランクピンカム27aの表面の半径よりもわずかに小さい状態で、二次従動子43aにちょうど接触し始めている。
図19Cおよび19Dを参照すると、クランクピンカム27および従動子43は、カムプロファイル29の半径方向距離rdが増加するとき、クランクピンジャーナル25a(図3参照)が細長い円形開口部32aの下方へ縦方向に移動し、それにより、連接ロッド28の有効長を増加させる(すなわち、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離を増加させる)ように、接触した状態のままである。結果として、ピストン16がシリンダ14の下方に進み始める代わりに、ピストン16は、その上向きストロークの終わりにとどまる(またはシリンダ14の上方に進み続ける)。図19Dに示されるように、例示的なクランクピンカム27および従動子43は、クランクピンカム27の表面の半径が、クランクシャフト20の半径方向軸RAのこの位置において、従動子43の隣接表面の半径に類似するように構成されている。
図19Eおよび19Fを参照すると、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、綿密に制御され続ける。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図20A−20Fでは、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を35度だけ過ぎている配向まで回転する。従来の機関では、ピストン16は、半径方向軸RAが35度を回転して通るときには、クランクシャフト軸CSに向かう有意な距離をすでに進行しているであろう。対照的に、例示的な機関10によれば、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かって、その下向きの進行をまだ開始していない。代わりに、二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の相互作用が、連接ロッド28の遠位端34の移動を実質的にもたらさない態様で、クランクピンジャーナル25a(図3参照)を、細長い円形開口部32aの中心部分からより遠隔にある位置まで、細長い円形開口部32a内で下方に(示される配向で)移動させるように、二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aに対して回転している。とりわけ、二次カムプロファイル29aの半径方向距離rd’が(図18Aおよび20Aと比較して)増加し、それにより、クランクピンジャーナル25aを細長い円形開口部32aの下方に押し込んでいる。結果として、クランクピン24のと中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離が、図18Aおよび18Bに示されるクランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離に対して増加している。この距離の増加の結果として、クランクピン24の中心CPがシリンダ14の最上部からさらに遠くにあるように、たとえクランクピン24がクランクシャフト20の中心Cに対して時計回りに回転していても、ピストン16は、シリンダ14の下方に進み始めていない。結果として、シリンダ14の中で下向き進行を始めるよりもむしろ、ピストン16が、実質的に最大ストロークのその位置にとどまるように、距離が増加する。いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、実際に、第1のストローク終端角θ1を過ぎて0度から35度までの間、シリンダ14のわずかに上方に進み続けてもよい。
図20Aおよび20Bに示されるように、ここで、二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aの表面の半径が二次クランクピンカム27aの表面の半径とほぼ同一(例えば、同一)である状態で、二次従動子43aと接触している。二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aのそれぞれの表面の半径が類似する、または同一であることにより、2つの表面の間の接触面積がより大きく、それは、機関10のパワーストローク中に(機関10が4ストローク機関であるときは吸気ストローク中に)、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aの表面の間の摩擦および/摩耗を低減させる働きをし得る。
示される実施例では、二次従動子43aとの接触の点または表面における二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’が、増加しており、それにより、連接ロッド28の有効長を増加させている。結果として、ピストン16がシリンダ14の下方に進み始める代わりに、ピストン16は、その上向きのストロークの終わりにとどまり、またはいくつかの実施形態では、シリンダ14の上方に進み続ける。図19Dとは対照的に、図20Dに示されるように、例示的なカム27および従動子43は、もはや相互に接触しておらず、したがって、二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。
図20Eおよび20Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次カム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。
図21A−21Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を90度だけ過ぎている配向まで回転している。図18A−20Fとは対照的に、ピストン16は、クランクシャフト軸CSに向かって、その下向きの進行を開始している。図21Aおよび21Bに示されるように、二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aと接触した状態のままであり、二次従動子43aの表面の半径は、二次クランクピンカム27aの表面の半径と類似し(例えば、同一であり)続ける。図21Aに示されるように、二次従動子43aとの接触の点または表面における二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、ほぼその最大にあり、連接ロッド28の有効長がその最大にあるように、細長い円形開口部32aの下方で、ほぼその最大縦位置にあるクランクピンジャーナル25aをもたらす。図21Dに示されるように、例示的な二次クランクピンカム27と従動子43とは、相互に接触し続けない。結果として、ク二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。
図21Eおよび21Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置は、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次カム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。しかしながら、図21Eおよび21Fに示されるように、ロッカー部材70は、三次クランクピンカム27cと三次従動子43cとの間の相互作用が付勢部材74を圧縮する状態で、連接ロッド28のキャップ部分35のキャップ陥凹64から、もはや有意に離間されていない。
図22A−22Fを参照すると、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を120度だけ過ぎている配向まで回転している。ピストン16は、シリンダ14の下方に進み続ける。二次クランクピンカム27aは、二次従動子43aと接触した状態のままであり、二次従動子43aの表面の半径は、二次クランクピンカム27aの表面の半径と類似し(例えば、同一であり)続ける。図22Aに示されるように、二次従動子43aとの接触の点または表面における二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、図21A−21Fに示されるものとほぼ同一のままであり、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、クランクピンジャーナル25a(図3参照)を、細長い円形開口部32aの中で実質的に静止した状態のままにさせる。
いくつかの実施形態によれば、二次クランクピンカム27aの表面の半径および/または二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’は、クランクシャフト20の半径方向軸RAの角運動の範囲の全体を通して実質的に同一のままであってもよい。半径方向距離rd’が実質的に一定のままであると、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置は、連接ロッド28の有効長がクランクシャフト20の角運動の範囲の全体を通して実質的に同一のままであるように、実質的に一定のままである。例えば、二次カムプロファイル29aは、カムプロファイルの少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)、実質的に一定の半径方向距離rd’を画定する一部分を有してもよい。いくつかの実施形態によれば、二次クランクピンカム27aの表面は、二次カムプロファイル29aの少なくとも約70度の間(例えば、少なくとも約80度、少なくとも約90度、少なくとも約100度、少なくとも約110度、少なくとも約120度、少なくとも約130度、少なくとも約140度、または少なくとも約150度の間)、実質的に一定の半径を有してもよい。例えば、図17−25Fに示される例示的実施形態では、二次クランクピンカム27aの表面の半径および半径方向距離rd’は、第1のストローク終端角θ1を過ぎて約35度から約120度までの間、実質的に不変のままである。いくつかの実施形態によれば、二次カムプロファイル29aの実質的に一定の表面半径と実質的に一定の半径方向距離rd’とは、一致しなくてもよい。
図21Dとは対照的に、図22Dに示されるように、例示的なカム27および従動子43は、クランクピンカム27の半径方向距離rdが増加するとき、相互に接触し始める。結果として、クランクピンカム27と従動子43aとの間、および二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとの間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。
図22Eおよび22Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、二次クランクピンカム27a、二次従動子43a、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。図21Eおよび21Fとは対照的に、図22Eおよび22Fに示されるように、ロッカー部材70は、より拡張した構成に戻る付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間されることに戻る。
図23A−23Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を150度だけ過ぎている配向まで回転し続ける。ピストン16は、シリンダ14の下方に進み続ける。示される例示的実施形態では、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、二次クランクピンカム27aの半径方向距離rd’が減少するとき相互から分離し、クランクピンカム27の半径方向距離rdは、図23Cおよび23Dに示されるように、クランクピンカム27と従動子43とが相互に接触するように増加し始める。クランクピンカム27の表面の半径は、実質的に、図23Dに示されるように、この接触点における従動子43の表面の半径に類似する(または同一である)。クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図22A−22Fに示される位置に対して、クランクピンジャーナル25aは、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、細長い円形開口部32aの中で比較的静止した縦位置にとどまる。
図23Eおよび23Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
図24A−24Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎている配向(すなわち、概して、パワーストローク(または吸気ストローク)の終わりに対応する、第2のストローク終端角θ2)まで回転し続ける。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、シリンダ14の下方へのその進行を止め、排気ストローク(または圧縮ストローク)の開始のために方向を逆転させ始める。図24Aおよび24Bに示される例示的実施形態では、二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとは、相互から分離された状態のままであり、クランクピンカム27と従動子43とは、図24Cおよび24Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。クランクピンカム27の表面の半径は、この接触点において、従動子43の表面の半径がクランクピンカム27の表面の半径よりも大きくあるように減少し始めている。クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図23A−23Fに示される位置に対して、クランクピンジャーナル25aは、連接ロッド28の有効長が実質的に同一のままであるように、細長い円形開口部32aの中で比較的静止した縦位置にとどまる。
図24Eおよび24Fに示されるように、三次クランクピンカム27cと三次従動子43cとは、相互に接触した状態のままであり、したがって、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
図25A−25Fに示されるように、クランクシャフト20は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を270度だけ過ぎている配向まで回転し続ける。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、シリンダ14の上方に進み続ける。図25Aおよび25Bに示されるように、二次クランクピンカム27aおよび二次従動子43aは、相互から分離された状態のままであり、クランクピンカム27および従動子43は、図25Cおよび25Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。クランクピンカム27の表面の半径は、この接触点において、従動子43の表面の半径と実質的に同一である状態に戻る。クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25a(図3参照)の縦位置を制御する。図24A−24Fに示される位置に対して、クランクピンカム27の半径方向距離rdは、減少しており、したがって、クランクピンジャーナル25aは、ピストン16がシリンダ14の上方へのそのストロークの終わりに近づくと、連接ロッド28の有効長が短縮し始めるように、細長い円形開口部32aの上方へ縦方向に戻るように進んでいる。
図25Eおよび25Fに示されるように、三次クランクピンカム27cと三次従動子43cとは、相互に接触した状態のままであり、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
図18A−18Fを再び参照すると、クランクシャフト20は、とりわけ、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1に戻るように、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を360度だけ過ぎている配向まで回転し続ける。クランクシャフト20のこの配向において、ピストン16は、そのストロークの終わりまで、シリンダ14の上方に進んでいる。(本明細書で前述のように、いくつかの実施形態によれば、ピストン16は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を過ぎて360度を通過するとき、シリンダ14のわずかに上方に進み続けてもよい。)図18Aおよび18Bに示されるように、二次クランクピンカム27aと二次従動子43aとは、相互からわずかに分離した状態のままであり、クランクピンカム27と従動子43とは、図18Cおよび18Dに示されるように、相互に接触した状態のままである。クランクピンカム27の表面の半径は、この接触点において、従動子43の表面の半径よりもわずかに小さい。クランクピンカム27と従動子43との間の接触は、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置を制御する。図25A−25Fに示される位置に対して、クランクピンカム27の半径方向距離rdは、減少し続け、したがって、クランクピンジャーナル25aは、ピストン16がシリンダ14の上方へのそのストロークの終わりに到達すると、実質的に最小である連接ロッド28の有効長をもたらして、縦位置まで細長い円形開口部32aの上方へ縦方向に進み続けている。
図18Eおよび18Fに示されるように、三次クランクピンカム27cおよび三次従動子43cは、相互に接触した状態のままであり、細長い円形開口部32aの中のクランクピンジャーナル25aの縦位置は、クランクピンカム27、従動子43、三次クランクピンカム27c、および三次従動子43cによって綿密に制御される。付勢部材74は、ロッカー部材70に対して付勢力を提供し続け、それにより、三次クランクピンカム43cと接触した状態に三次従動子43cを保持する。ロッカー部材70は、拡張構成にとどまる付勢部材74を有するキャップ部分35のキャップ陥凹64から離間された状態のままである。
いくつかの実施形態によれば、交互に、カム27と従動子43とが相互に接触し、二次カム27aと二次従動子43aとが相互に接触してもよい。(実際の接触は、随意に、例えば、それぞれの表面の間に存在し得る流体力学的潤滑によって制限されてもよい)。例えば、カム27と従動子43とが相互に接触している間、二次カム27aと二次従動子43aとは相互に接触しておらず、逆に、二次カム27aと二次従動子43aとが相互に接触している間、カム27と従動子43とは相互に接触していない。いくつかの実施形態によれば、カム27と従動子43とが相互に接触し、および二次カム27aと従動子43aとが相互に接触している半径方向軸RAの角度位置の範囲があってもよい。
図17−25Fに関して上記で説明される例示的な態様では、クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34(例えば、ピン38の中心)との間の距離は可変である。より具体的には、距離は(例えば、図18Aおよび20B参照)、クランクピン24および連接ロッド28によって例示的実施形態において促進される距離の変動とともに可変である。半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1と第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎた角度(すなわち、第2のストローク終端角θ2)との間を回転するとき、距離は、最初に減少し、それにより、半径方向軸RAが、示される例示的実施形態において、例えば、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約35〜40度だけ過ぎた点に到達するまで、パワーストロークの開始を遅延させる。燃焼の開始のタイミングは、この遅延を利用するように調節されてもよい。クランクピン24の中心Cと連接ロッド28の遠位端34との間の距離は、半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1を180度だけ過ぎている配向に向かって回転し続けるとき、比較的一定のままであってもよい(図18A−24A参照)。半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1を過ぎて180度から360度までの間、回転するとき、距離は減少する(図24Aおよび18A参照)。
いくつかの実施形態によれば、クランクシャフト20と連接ロッド28との間の例示的な構成および/または相互作用は、例えば、向上した効率、向上したトルク、向上したパワー出力、および/または向上した反応性等の例示的な機関10の所望の性能特性を達成するように調節されてもよい。例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルは、例えば、パワーストロークの開始の遅延のタイミングおよび規模のうちの少なくとも1つを変化させることによって、例示的な機関10の効率および/またはパワーを向上させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、例示的な機関10のパワーストロークの開始は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を少なくとも約15度だけ超えて回転するまで遅延させられてもよい。他の実施形態では、パワーストロークの開始は、半径方向軸RAが第1のストローク終端角θ1を少なくとも約30度だけ超えて(例えば、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約40または45度だけ超えて)回転するまで遅延させられてもよい。他の実施形態では、回転は、例えば、機関10の所望の性能特性を達成するように、第1のストローク終端角θ1を少なくとも約25または35度だけ超えて設定されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルに応じて、半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1を過ぎて0度から、例えば、約35〜40度までの間、回転するとき、ピストン16は、シリンダ14の中へわずかに上方に進み続けてもよく、その後、シリンダ14内のピストン16の下向きの進行が始まる。言い換えれば、パワーストロークの遅延中に、ピストン16は、シリンダ14の中で必ずしも静止しているわけではないが、むしろ、半径方向軸RAが、第1のストローク終端角θ1に対する0度を通過するとき、ピストン16は、シリンダ14の中のその位置に対して、シリンダ14の中でその上向き進行を続けてもよい。
それぞれのクランクピンカム27、27a、27b、27c、および/または27dのカムプロファイル29、29a、29b、29c、および/または29dは、シリンダ14内のピストン16の進行の所望の速度および/または加速度を促進するように選択されてもよい。例えば、クランクピンカムのうちの1つ以上のカムプロファイルは、パワーストロークの開始の遅延の終了に続いて、比較的速い進行および/または高い加速度を提供するように構成されてもよい。そのようなカムプロファイル調節が、機関10の所望の電力、トルク、および/または効率を提供するように行われてもよい。
いくつかの実施形態によれば、機関10は、少なくとも2つのモードで選択的に動作するように構成されてもよい。例えば、第1の動作モードでは、クランクピン24の中心C(例えば、クランクピン24の縦軸CP)と連接ロッド28の遠位端34との間の距離が、上記で説明されるように一定の態様で変化してもよい。第2の動作モードでは、クランクピンカムのうちの1つ以上のプロファイルは、ピストン16のパワーストロークの遅延が所望の調節に従って変化させられ得るように、半径方向に可変であり得る。これは、例えば、クランクピンカム27、27a、27b、27c、および27dのうちの1つ以上が、クランクピンジャーナル25aおよび25bに対して回転し、それにより、パワーストロークが始まる半径方向軸RAの位置を変化させ得るカム位相整合を介して、達成されてもよい。この例示的な第2の動作モードでは、ある動作パラメータに従って、機関10の動作のパワー出力、トルク、および/または効率を変化させるように、機関10の動作を調節することが可能であり得る。いくつかの実施形態によれば、機関10は、第1および第2のモードの組み合わせに従って動作してもよい。
図1−25Fに示される例示的な機関10は、例えば、機関10に動作可能に連結される変速機と、仕事を行うように構成されている駆動部材であって、変速機に動作可能に連結される駆動部材とを含む伝動機構に組み込まれてもよい。例えば、駆動部材は、例えば、車輪およびプロペラ等の推進装置を含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、そのような伝動機構は、回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機であって、例示的な機関10に動作可能に連結される、発電機を含んでもよい。そのような伝動機構は、発電機に動作可能に連結され、および電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイス(例えば、フライホイールおよび/または1つ以上のバッテリ)を含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、変速機は、1つ以上の電気モータを含んでもよい。
また、例示的な機関10は、機関10に動作可能に連結される変速機と、仕事を行うように構成され、および変速機に動作可能に連結される駆動部材とを含む車両に組み込まれてもよい。例えば、駆動部材は、例えば、車輪およびプロペラ等の推進装置を含んでもよい。例えば、車両は、自動車、バン、トラック、ボート、船、電車、または飛行機であってもよい。そのような車両は、回転パワーを電力に変換するように構成されている発電機に動作可能に連結される例示的な機関10と、発電機に動作可能に連結され、および電力を貯蔵するように構成されている電力貯蔵デバイスとを含んでもよい。変速機は、例えば、電気モータであってもよい。
上記で概説されたシステムの例示的実施形態の少なくともいくつかの部分は、他の例示的実施形態の部分と関連して使用されてもよい。また、本明細書で開示される例示的実施形態のうちの少なくともいくつかは、相互に独立して、および/または相互に組み合わせて使用されてもよく、本明細書で開示されていない内燃機関に対する用途を有してもよい。
種々の修正および変形例を、本明細書で説明される構造および方法に合わせて作製できることが、当業者に明白となるであろう。したがって、本発明は、説明で論議される主題に限定されないことを理解されたい。むしろ本発明は、修正および変形例を対象とすることを目的としている。
Claims (15)
- 内燃機関であって、該内燃機関は、
シリンダを画定するシリンダブロックと、
クランクピンを備えるクランクシャフトであって、該クランクシャフトは、該シリンダブロックに回転可能に連結され、かつ縦クランクシャフト軸に沿って回転し、該クランクピンは、縦クランクピン軸を画定し、該縦クランクピン軸は、該縦クランクシャフト軸に平行であり、かつ該縦クランクシャフト軸から離間されている、クランクシャフトと、
該シリンダ内で往復運動するように構成されているピストンと、
近位端および遠位端を備える連接ロッドであって、該近位端は、該クランクピンに動作可能に連結され、該遠位端は、該ピストンに動作可能に連結される、連接ロッドと
を備え、
該クランクピンは、
少なくとも1つのクランクピンジャーナルであって、該連接ロッドがその周りを旋回する、少なくとも1つのクランクピンジャーナルと、
第1のカムプロファイルを備える第1のカムと、
第2のカムプロファイルを備える第2のカムと、
第3のカムプロファイルを備える第3のカムと
を備え、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルは、相互に異なり、
該第1、第2、および第3のカムプロファイルのうちの少なくとも1つは、該縦クランクピン軸と該連接ロッドの該近位端との間に相対的な直線移動を提供するように構成されている、内燃機関。 - 前記連接ロッドの前記近位端は、細長い円形開口部を備え、前記クランクピンは、該細長い円形開口部の中に受容され、該クランクピンおよび該連接ロッドは、該クランクピンが該細長い円形開口部の縦軸に沿って移動するように構成されている、請求項1に記載の内燃機関。
- 前記連接ロッドは、
前記細長い円形開口部の第1の端部と関連付けられる第1の従動子であって、該第1の従動子は、第1の従動子表面を画定する、第1の従動子と、
該細長い円形開口部の該第1の端部と関連付けられる第2の従動子であって、該第2の従動子は、第2の従動子表面を画定する、第2の従動子と、
該細長い円形開口部の第2の端部と関連付けられる第3の従動子であって、該第3の従動子は、第3の従動子表面を画定する、第3の従動子と
を備え、
該細長い円形開口部に沿う前記移動は、前記第1、第2、および第3のカムのうちの少なくとも1つと、該第1、第2、および第3の従動子のうちの少なくとも1つとの間の相互作用に基づいている、請求項2に記載の内燃機関。 - 前記少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、前記細長い円形開口部内に受容され、該少なくとも1つのクランクピンジャーナルは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、および第3のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、請求項2に記載の内燃機関。
- 前記連接ロッドは、第1の対の脚部と、第2の対の脚部とを備え、該第2の対の脚部は、該第1の対の脚部から離間されており、かつ該第1の対の脚部と第2の対の脚部との間に隙間を提供し、該第1の対の脚部および第2の対の脚部は、第1の細長い円形開口部および第2の細長い円形開口部を少なくとも部分的に画定し、第1のクランクピンジャーナルは、該第1の細長い円形開口部の中に受容され、第2のクランクピンジャーナルは、該第2の細長い円形開口部の中に受容される、請求項4に記載の内燃機関。
- 前記連接ロッドは、前記第1および第2の対の脚部に連結されるキャップ部分を備え、該キャップ部分および該第1の対の脚部は、前記第1の細長い円形開口部を画定し、該キャップ部分および該第2の対の脚部は、前記第2の細長い円形開口部を画定する、請求項5に記載の内燃機関。
- 前記第1のカムプロファイルは、前記縦クランクピン軸から前記第1のカムの縁面までの半径方向距離を画定し、該半径方向距離は、最小半径方向距離から最大半径方向距離まで変化し、前記縦クランクシャフト軸から該縦クランクピン軸に向かう線に沿って延在する第1の方向において、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該最大半径方向距離よりも小さく、該縦クランクピン軸から該縦クランクシャフト軸に向かう線に沿って延在する第2の方向において、該第2の方向と関連付けられる該半径方向距離は、該第1の方向と関連付けられる該半径方向距離よりも大きい、請求項1に記載の内燃機関。
- 前記クランクピンは、第4のカムと、第5のカムとをさらに備え、該第4のカムは、第4のカムプロファイルを備え、該第4のカムプロファイルは、前記第2のカムの前記第2のカムプロファイルと実質的に同一であり、該クランクピンは、第5のカムプロファイルを備える第5のカムをさらに備え、該第5のカムプロファイルは、前記第3のカムの前記第3のカムプロファイルと実質的に同一である、請求項1に記載の内燃機関。
- 前記クランクピンは、2つのクランクピンジャーナルを備え、前記第1、第2、第3、および第4のカムは、該2つのクランクピンジャーナルの間にある、請求項8に記載の内燃機関。
- 前記第1および第2の従動子は、前記連接ロッドに対して振動するように構成されている、請求項3に記載の内燃機関。
- 前記第1の従動子表面は、第1の凹状半径を備え、該第1の凹状半径は、前記第1のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一であり、前記第2の従動子表面は、第2の凹状半径を備え、該第2の凹状半径は、前記第2のカムプロファイルの凸状半径の一部分と実質的に同一である、請求項3に記載の内燃機関。
- 前記第1の従動子表面は、第1の表面領域を画定し、前記第2の従動子表面は、第2の表面領域を画定し、該第1の表面領域は、該第2の表面領域よりも大きい、請求項3に記載の内燃機関。
- 前記細長い円形開口部の中に受容されるスリーブをさらに備え、該スリーブは、前記クランクピンを受容し、かつ該細長い円形開口部内で往復運動するように構成されている、請求項2に記載の内燃機関。
- 請求項1に記載の内燃機関と、
該機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、伝動機構。 - 請求項1に記載の内燃機関と、
該内燃機関に動作可能に連結される変速機と、
仕事を行うように構成されている駆動部材であって、該駆動部材は、該変速機に動作可能に連結される、駆動部材と
を備える、車両。
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US2408546A (en) * | 1943-04-26 | 1946-10-01 | Joseph D Bell | Mechanical movement |
US2528386A (en) * | 1949-07-15 | 1950-10-31 | Mannie I Napper | Mechanical movement for the conversion of reciprocating and rotary motion |
US2625048A (en) * | 1950-09-09 | 1953-01-13 | Anthony L Vissat | Mechanical movement |
US3087342A (en) * | 1960-04-04 | 1963-04-30 | Alfred M Caddell | Piston-crank connector assembly for two-cycle engines |
DE3010567A1 (de) * | 1980-03-19 | 1981-09-24 | Wilhelm, Martin, 7260 Calw | Spaetzuender-hubkolbenmotor |
US4517931A (en) * | 1983-06-30 | 1985-05-21 | Nelson Carl D | Variable stroke engine |
US5259256B1 (en) * | 1992-07-31 | 1995-06-13 | Douglas C Brackett | Motion converter with pinion sector/rack interface |
US5664464A (en) * | 1995-01-10 | 1997-09-09 | Carson; Douglas Timothy | Low stress engine for converting motion between reciprocating and rotational motion |
GB9620227D0 (en) | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Galvin George F | Energy storage device |
US5890465A (en) * | 1996-11-01 | 1999-04-06 | Williams; Kenneth A. | Internal combustion engine with optimum torque output |
ES2137103B1 (es) * | 1997-02-28 | 2000-10-01 | Alameda Palacios Antonio | Motor de combustion interna con dos tipos de carrera de piston una corta y otra larga. |
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