JP2018505335A - エンジン、特に圧縮比が可変かつ／又は排気量が可変であるエンジンのための伝動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に圧縮比が可変かつ／又は排気量が可変なエンジンのための伝動装置（１）に関する。このような装置は、シリンダハウジング内に、エンジンの燃焼シリンダ内で動くことができ、かつ伝動部材（３）に固定された燃焼ピストン（２）と、伝動部材（３）の第１のラックと係合し、かつエンジンの燃焼ピストン（２）とクランクシャフトとの間の運動を伝達するギヤ（５）と、第１の端部でギヤ（５）に、第２の端部でクランクシャフトに係合するコンロッドと、ギヤ（５）に係合し、かつ制御ピストン（１２）に固定された制御部材（７）とを備える。伝動装置（１）は、燃焼ピストン（２）及び伝動部材（３）が、主方向においてシリンダハウジング（１００）に摺動可能に連結されていることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジン、特に圧縮比が可変かつ／又は排気量が可変なエンジンのための伝動装置に関する。

このような装置は、欧州特許第１４０７１２５号明細書、仏国特許第２８６７５１５号明細書、又は仏国特許第２８１０６９６号明細書から知られている。その装置は、シリンダハウジング内に、
エンジンのシリンダ内で動くことができ、かつ伝動部材に固定された燃焼ピストンと、
伝動部材の第１のラックと係合し、エンジンの燃焼ピストンとクランクシャフトとの間の運動を伝達するギヤと、
第１の端部でギヤに係合し、第２の端部でクランクシャフトに係合するコンロッドと
を備える。

また、ギヤに係合する制御部材により、エンジン内のギヤの位置を調整し、シリンダにおけるピストンのストロークの終点を移動させることが可能になる。したがって、エンジンは、可変な圧縮比、及び必要に応じて可変な排気量を有する。

シリンダハウジングの要素は、エンジンの性能を落とすことなくエンジンの全重量を最適化するために、互いに異なる材料から作られていてもよい。したがって、鋼鉄のクランクシャフトが選ばれ使用されることが多く、一方でアルミニウムから作られたシリンダハウジングが選択されることが多い。この場合、エンジン稼働中のエンジン部品が加熱された結果、部品の様々な材料間の膨張差により、伝動装置の可動部材が互いに対して動くようになる。

したがって、エンジンの稼働中、伝動装置の可動部材は、元の望ましい設計位置から逸脱している場合がある釣り合いの位置に位置することになる。この釣り合いの位置は、最新の知られている伝動装置では制御されない。この釣り合いの位置は、伝動装置を構成する様々な可動部材間のリンクの性格によって課される自由の度合い及びブロックの度合いに由来するものである。この釣り合いの位置は、制御されない場合、可動部材の構成部分における過度の摩耗につながる恐れがあり、稼働中の騒音の発生源になる恐れもある。いくつかの安定した釣り合いの位置が存在する場合がある。それらの位置では、可動部材が、影響を受ける外乱の性格に従って位置する可能性があり、それらの位置は、可動部材を可動部材の設計位置から移動させる。

図１ａ及び図１ｂは、従来技術の圧縮比が可変なエンジンにおける伝動装置のいくつかの可動部材の設計位置及び釣り合いの位置をそれぞれ概略的に示している。

クランクシャフト９は、図１ａ及び図１ｂでは、シリンダａ、シリンダｂ、シリンダｃと定められた３本のシリンダを有するシリンダハウジング１００の軸受に配置されている。各シリンダでは、燃焼ピストン２ａ、２ｂ、２ｃが、伝動部材３ａ、３ｂ、３ｃに固定されている。コンロッド６ａ、６ｂ、６ｃが、ギヤ５ａ、５ｂ、５ｃのそれぞれと、クランクシャフト９とに連結されている。

鋼鉄で作られたクランクシャフトは、アルミニウムで作られたシリンダハウジングより膨張しない。したがって、コンロッドが関連付けられたクランクシャフトのクランクピンは、シリンダのそれぞれと完璧には整列しない。したがって、シリンダａ、シリンダｂに関連付けられた可動部材が、図１ａの設計位置から逸脱した釣り合いの位置に位置していることが図１ｂから見て取れる。図１ａでは、同じシリンダ組立体の可動部材が、互いに対して、シリンダの主軸線に平行に整列している。シリンダｃは、設計上の位置にある。

この釣り合いの位置が制御されないことにより、特に、図１ｂに見ることができるように特に強い摩擦を受けるコンロッドの軸受のレベルＩ及びレベルＩＩと、ピストンの裾部とにおいて、可動部材の摩耗が加速することになる。摩擦は一般に、エンジンの効率及び／又は伝達される力を大幅に低下させる恐れがある。

説明した膨張差の現象に加えて、他の現象により、伝動装置の可動部材を設計上の位置とは異なる釣り合いの位置に配置することにつながる狂いが引き起こされる場合がある。この現象は、例えば部材の摩耗、部材の負荷による変形、又は過度のランニングクリアランスの存在である可能性がある。

したがって、本発明の目的は、伝動装置が狂いの影響を受ける場合に、可動部材によって占められる稼働位置を制御するために、エンジンの伝動システムのいくつかの可動部材間におけるリンクの性格を決定することである。

本発明は特に、クランクシャフトとシリンダハウジングとの膨張差の結果として、ピストンの裾部及び／又はロッドの軸受に生じる摩擦を回避又は制限することを目的としている。

この目標を達成するために、本発明の目的は、圧縮比が可変かつ／又は排気量が可変であるエンジンのための伝動装置であって、シリンダハウジング内に、
エンジンの燃焼シリンダ内で動くことができ、かつ伝動部材に固定された燃焼ピストンと、
伝動部材の第１のラックと係合し、かつエンジンの燃焼ピストンとクランクシャフトとの間の運動を伝達するギヤと、
第１の端部でギヤに、第２の端部でクランクシャフトに係合するコンロッドと、
ギヤに係合し、かつ制御ピストンに固定された制御部材と
を備える伝動装置を提供することである。

本発明によれば、伝動装置は、燃焼ピストン及び伝動部材が、主方向においてシリンダハウジングに摺動可能にリンクないしは連結されていることを特徴とする。

したがって、燃焼ピストンの裾部で摩擦が生じることが、狂いがある場合でさえ、ピストンの稼働位置を完璧に制御することによって回避又は制限される。

ギヤとコンロッドとの間のリンクは、長手方向における環状線形リンクからなり、ギヤと伝動部材との間のリンクは、主方向における環状線形リンクからなり、ギヤと制御部材との間のリンクは、主方向における環状線形リンクからなることが有効である。

したがって、ギヤは、エンジンの長手方向において伝動部材と整列して配置され得る。コンロッドは、長手方向に動くことができ、クランクシャフトの膨張差の結果である狂い等を調整することができる。したがって、コンロッドの軸受における摩擦及び摩耗が、回避又は低減される。

制御ピストンとシリンダハウジングとの間のリンクは、主方向における環状線形リンクであって、制御ピストンによって形成される中心を有する環状線形リンクからなることが好ましい。

制御部材及び制御ピストンにより、ギヤとシリンダハウジングとの間の運動力学的なリンクを閉じることが可能になる。このようなリンクにより、コンロッドに対するギヤの主軸線に沿った角度位置を改善することができ、したがってギヤとコンロッドとの間、特にコンロッドの軸受における摩擦をよりよく制御することにつながる。

第１の実施形態によれば、制御部材の回転運動の制御を向上させるために、制御部材とシリンダハウジングとの間のリンクは、長手方向における直線状線形リンクを備える。この第１の実施形態の代替的な解決策では、制御部材とシリンダハウジングとの間のリンクは、主方向における環状線形リンクを含む。

単一で又は組み合わせて用いられる本発明の他の有効でありかつ非制限的な特性によれば、
摺動リンクは、
主方向における燃焼ピストンと燃焼シリンダとの間の環状線形リンクであって、燃焼ピストンによって形成される中心を有する環状線形リンクと、
伝動部材とシリンダハウジングとの間の長手方向における精密リンク及び長手方向における直線状線形リンクと
から構成される。

伝動部材とシリンダハウジングとの間の直線状線形リンクは、シリンダハウジングのプレートと伝動部材とに接して位置するローラによって提供される。

伝動部材とシリンダハウジングとの間の精密リンクは、リブと、リブを受けるのに適した案内溝とを備え、一方がローラに配置され、他方が伝動部材に配置されている。

ギヤが中心穴を有し、孔が、伝動シャフトによりコンロッドアイを配置するために、ギヤとコンロッドとの間の環状線形リンクは、
伝動シャフトにおいてコンロッドが並進運動することを可能にする、ギヤの中心穴の内面と、コンロッドアイの側面との間の空間と、
中心穴においてコンロッドが旋回するための、コンロッドアイ孔の円形の外形と
によって得られる。

ギヤと伝動部材との間の環状線形リンクは、伝動部材の軌道に接触しているギヤのロールバンドをそれぞれ備え、ロールバンド及び軌道の張り出し部及びＵ字形状部が、互いに係合している。

ギヤと制御部材との間の環状線形リンクは、制御部材の軌道に接触しているギヤのロールバンドをそれぞれ備え、ロールバンド及び軌道の張り出し部及びＵ字形状部が、互いに係合している。

制御部材とシリンダハウジングとの間の直線状線形リンクは、制御部材の軸受表面とシリンダハウジングの表面との接触によって提供され、一方の表面が円筒状で長手方向軸線を有し、他方の表面が平坦である。

代替的な手段によれば、制御部材とシリンダハウジングとの間の環状線形リンクは、シリンダハウジングの合わせ穴に収まる球面部分から構成される本体によって提供され、本体（９１）が、球面部分とは反対の面に、制御部材の溝又はタブとそれぞれ係合するタブ又は溝を有する。

シリンダハウジングは、ランニングクリアランスを補償するための押圧装置を有する。

本発明は、添付の図を参照しながら、特定の限定的ではない実施形態についての以下の説明を読む場合によりよく理解されよう。

従来技術のエンジンにおけるいくつかの可動部材の設計上の位置を示す概略図である。 従来技術のエンジンにおけるいくつかの可動部材の釣り合いの位置を示す概略図である。 圧縮比が可変であるエンジンの基本的な断面図である。 本発明の特定の例示的な実施態様による伝動装置の、いくつかの要素の斜視分解図である。 本発明の特定の例示的な実施態様による伝動装置の、いくつかの要素の別の斜視分解図である。 本発明の特定の例示的な実施態様による伝動装置の、いくつかの要素の側面図である。 本発明の特定の例示的な実施態様による伝動装置のいくつかの要素の、図３ｃの線Ｆ−Ｆに沿った断面図である。 本発明の特定の例示的な実施態様におけるギヤの斜視分解図である。 本発明の特定の例示的な実施態様におけるギヤの別の斜視分解図である。 本発明の特定の例示的な実施態様におけるコンロッドの斜視図である。 本発明の特定の例示的な実施態様による制御部材及び制御ピストンの線Ｅ−Ｅに沿った断面図である。 本発明の別の特定の例示的な実施態様による制御部材及び制御ピストンの線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。 本発明によるエンジンのいくつかの稼働要素における釣り合いの位置の概略図である。

以下の説明では、図を参照しながら、慣習により以下の定義が使用される。
即ち、長手方向とは、クランクシャフト９の主軸線によって定められる方向のことであり、
主方向とは、燃焼シリンダ２の主軸線によって定められる方向のことであり、
横断方向とは、上記の２つの方向に対して垂直な方向によって定められる方向のことである。

また本出願では「狂い」とは、エンジンが稼働する際に、設計上の位置とは異なる釣り合いの位置に可動部材を配置する傾向があるすべての現象を意味する。狂いとは、例えば網羅的にではないが、部材の正確な設計上の寸法から逸脱した寸法につながる部材の摩耗もしくは製造公差、又はそのような部材間の膨張差、部材の負荷による変形、もしくは過度のランニングクリアランスの存在に関連する運動である場合がある。

圧縮比が可変かつ／又は排気量が可変なエンジンの基本的な断面図である図２では、シリンダハウジング１００が少なくとも１本の燃焼シリンダ１１０を含み、燃焼シリンダ１１０内では燃焼ピストン２が案内され並進して動き、伝動装置１を介してクランクシャフト９を回転させる。

伝動装置は、燃焼ピストン２に固定された伝動部材３を備える。伝動部材３は、シリンダハウジング１００の壁によって支持される第１の接続装置４にまず係合し、他方ではギヤ５の第１の面に係合している。

伝動部材３は、伝動部材３の片面に大ラックを有し、大ラックの歯は、ギヤ５の歯と係合している。

ギヤ５は、伝動シャフト６２を介してコンロッド６の第１の端部に接続されている。コンロッド６の第２の端部は、運動を伝達するためにクランクシャフト９に接続されている。

ギヤ５は、伝動部材３とは反対側の第２の面で、第２の接続装置４’と係合しながら主方向に動くことのできる制御部材７のラックと係合している。

制御部材７は、制御ピストン１２から構成されるシリンダを備えた制御装置によって制御される。制御ピストン１２は、シリンダハウジング１００の制御シリンダ１１２内で案内される。制御装置により、主方向において制御部材７が確実に並進運動する。

稼働中、燃焼ピストン２と、燃焼ピストン２と一体化した伝動部材３との並進運動が、燃焼シリンダ１１０内での混合物の燃焼によって開始され、維持される。このような運動は、燃焼ピストン２と燃焼シリンダ１１０との間に存在するリンクと、連結装置４とによって案内される。運動は、ギヤ５とコンロッド６とによって形成される組立体に伝達され、クランクシャフト９を動かし回転させる。制御部材７の位置は、制御装置により主方向に調整される。制御部材７の運動は、この主方向において第２の接続装置４’によって案内される。制御装置７の運動によりギヤ５が旋回し、これにより燃焼シリンダ１１０内の燃焼ピストン２におけるストロークの終点が移動する結果になる。したがってエンジンの圧縮比及び／又は容積が変化する。

本発明によれば、いくつかの列挙された可動部材間のリンクの性格は、伝動装置１が狂いの影響を受ける場合に、そのような部材によって占められる稼働位置を制御するように定められる。

「稼働位置を制御する」とは、リンクの性格を定める自由の度合い及びブロックの度合いにより、過度の稼働摩擦につながらない位置に向かって設計上の理想的な場所に、可動部材の部品が動きやすくなることを意味する。本出願の範囲内で、自由の度合い又はそのような運動は、この度合いの自由又はこの運動が、必要とされる最小のクリアランスを超える可能性がない程度に「ロックされる」と見なされる。例えば、互いに異なる度合いの機能的自由を有する２つの部品間の並進運動を停止させるために、０．０４ｍｍ〜０．２ｍｍの最大クリアランスが、ロックされるべき並進の方向において許容される。

各リンクが研究されなければならないのみではなく、最も好ましい組み合わせを決定するために、自由の度合い及び／又はブロックの度合いのそれぞれ１つに関して、各リンク間の相互作用もまた研究されなければならないため、このような分析は容易ではないことに留意されたい。いくつかの度合いの複数のブロックが部品の制約を強め、これにより部品の摩耗を助長することにつながる恐れがあることにも留意されたい。反対に、（各部材の期待される機能性に対して）過度な度合いの自由が、本出願の導入部分で述べられたように、狂いの影響を受ける場合、装置の誤作動につながる恐れがあることにも留意されたい。

したがって、本出願の発明者らによってもたらされた典型、及び徹底的な研究は、説明された伝動装置１のいくつかの主要なリンクが精密に決定されるべきであることを示している。これらの主要なリンクとは即ち、
燃焼ピストン２と伝動部材３とによって形成された組立体と、シリンダハウジング１００との間のリンクと、
ギヤ５とコンロッド６との間のリンクと、
ギヤ５と伝動部材３との間のリンクと、
ギヤ５と制御部材７との間のリンクと
のことである。

これらのリンクのそれぞれにおける正確な性格については、本明細書の以下の段落で詳細に開示する。

燃焼ピストン２と伝動部材３とによって形成された組立体と、シリンダハウジング１００との間のリンクＡ
本発明によれば、燃焼ピストン２と伝動部材３との組立体は、主方向においてシリンダハウジング１００に摺動可能にリンクないしは連結される（Ａ）。

それ自体知られているように、この摺動リンクにより、５段階のブロックが提供され、１つの並進運動が可能になる。

したがって、本発明によれば、主方向における並進とは異なる伝動部材３のいかなる運動もブロックされるはずである。言い換えれば、連結装置４が、主方向における並進とは異なる伝動部材３のいかなる運動もブロックするように構成されている。このことは、より詳細には、シリンダの内壁で摩擦を生じさせる可能性がある、伝動部材３及び燃焼ピストン２のこのシリンダ１１０内での旋回運動のブロックに関係している。

リンクの部品間の摩擦を最小化するために、このような摺動リンクＡは、
燃焼ピストン２と燃焼シリンダ１１０との間の環状線形リンクＡ１であって、リンクの中心が、主方向においてピストン２によって形成されているリンクＡ１と、
伝動部材３とシリンダハウジング１００との間の長手方向における精密リンクＡ２２と組み合わされた、長手方向における直線状線形リンクＡ２１と
に分解されることが好ましい。

環状線形リンクＡ１は、燃焼ピストン２の長手方向及び横断方向における２つの並進を阻止し、すべての他の運動は自由である。これにより、燃焼ピストン２の接触面と燃焼シリンダ１１０の接触面との間の摩擦が確実に最小化する。

直線状線形リンクＡ２１は、横断方向における伝動部材３の並進と、燃焼シリンダ１１０の主軸線に沿った伝動部材３の回転とを阻止する。

したがって、精密リンクＡ２２により、長手方向における伝動部材３の並進を阻止する、摺動リンクの５段階目のブロックが提供される。

これにより確実に、シリンダハウジング１００に対する、燃焼ピストン２と伝動部材３とによって形成された組立体の主方向における並進運動のみが、自由であり続ける。したがって、燃焼ピストンの裾部とシリンダとの摩擦が防止又は制限される。このような部材の可能性のある他の５段階の自由がブロックされ、したがって、部品に対するいかなる歪みも回避される。この歪みは、過度の摩擦及び／もしくは騒音を伴う稼働、又は部品の摩耗を生じさせる可能性がある状況を引き起こす場合がある。

ギヤ５と伝動部材３との間のリンクＣ
ギヤ５が伝動部材３に形成された大ラックと係合していることを思い出す必要がある。この点において、ギヤ５と伝動部材３との間のリンクＣは、第１のラックピニオンリンクを備える。

このラックピニオンリンクは、直線状線形リンクと定義することでき、ギヤの歯は、歯のピッチ円を通るギヤの軸線と実質的に平行な線によって表され、ラックの歯は、一般的に２０°の歯の圧力角に沿って向けられた平面によって表される。このリンクは、
ラックの歯を定める平面における２段階の並進の自由と、
線の方向によって定められる軸線に関する自由、及びリンクを特徴付ける平面に対する直角によって定められる他の自由の、２段階の回転の自由と
を有する。

本発明によれば、ギヤ５と伝動装置３との間のリンクＣは、主方向における環状線形リンクをさらに含む。

リンクのこの組み合わせにより、結果として、ギヤ５と伝動部材３との間の長手方向及び横断方向における対応する並進運動がブロックされ、伝動部材３に対するギヤ５の長手方向軸線及び主軸線に沿った回転運動と、主軸線に沿った並進運動とが可能になる。

本発明によれば、ギヤ５は、伝動部材３の大ラックに接した状態で中央に維持されなければならず、これによりギヤ５又は制御部材７において重大な制約が生じることがない。ギヤ５及び／又は伝動部材３は、互いに対して中央に維持されるように構成されている。

当技術分野から知られている解決策では、伝動部材３に接した状態でのギヤ５の長手方向の摺動運動が可能であったことに留意されたい。このために、ギヤ５の歯の幅は、この摺動運動を可能にするために小さくされていた。

本発明によれば、リンクＣによってこの並進運動をブロックすることにより、ギヤ５の歯の幅を最適化することができ、したがって伝動装置１によって伝達され得る負荷を最大化することができる。したがって、エンジンの性能が、部品の寸法全体が変更されていない割に向上する（最良のエンジントルク及びより高度な比率）。

ギヤ５と制御部材７との間のリンクＤ
伝動装置はまた、燃焼シリンダ１１０におけるピストンのストロークの終点を調整するための制御装置７を備える。

ギヤ５と制御部材７との間のリンクＤは、主方向における環状線形リンクを含む。制御部材７は、ギヤ５と係合する大ラックを有し、このリンクもまた、ラックピニオンリンクを含む。

したがってこのリンクの場所は、上で見たリンクＣと完全に同様である。したがってギヤ５及び／又は制御部材７もまた、互いに対して中央に維持されるように構成されている。

したがってリンクのこの組み合わせにより、ギヤ５と制御部材７との間の長手方向及び横断方向における対応する並進運動がブロックされ、伝動部材７に対するギヤ５の長手方向軸線及び主軸線に沿った回転運動と、主軸線に沿った並進運動とが可能になる。

したがって、問題は、制約がギヤ５に課され、前述のリンクがギヤ５を保持する平面からギヤ５を動かすようになることを防止することである。

リンクＡ、リンクＣ、及びリンクＤの組み合わせにより、伝動部材３、ギヤ５、及び制御部材７を整列させて、シリンダハウジング１００に対する所定の位置に配置することが可能になる。

ギヤ５とコンロッド６との間のリンクＢ
本発明によれば、ギヤ５とコンロッド６との間のリンクＢは、長手方向における環状線形リンクを備える。

上で見たように、環状線形リンクは、２つの並進運動を阻止する。この場合、問題は、ギヤ５に対するコンロッド６の主方向及び横断方向における並進を阻止することである。すべての他の運動は自由である。

ギヤに対するコンロッドの回転は、ギヤの軸線の主方向における並進運動を、長手方向軸線に沿ったクランクシャフト９の回転運動に変換するために必要とされる。

ギヤ５に対する長手方向におけるコンロッドアイ６１の並進により、シリンダハウジング１００に対するクランクシャフト９の膨張差の結果として、ロッドヘッド６４が動かされる場合でさえ、コンロッド６を燃焼シリンダ１１０の軸線に対して平行に保持することが可能になる。伝動装置１におけるリンク６の位置の釣り合いによりまた、コンロッドの軸受の摩耗を防止又は制限することが可能になり、動力の伝達が確実に最大化される。

リンクＢにより、長手方向軸線、横断方向軸線、及び主軸線を中心とした、コンロッド６とギヤ５との間の自由な回転運動が可能になる。（横断方向軸線及び主軸線を中心とした）これらの最後の２つの回転により、例えば燃焼シリンダ１１０とクランクシャフト９との間に存在する可能性がある垂直度に関する欠陥が補償され、この場合にはまた、伝動装置１に生じる摩擦が低減される。

より一般的には、ギヤ５とコンロッド６との間の環状線形リンクＢにより、第１の平面における、伝動装置１の「上部」可動部材（燃焼ピストン２、伝動部材３、ギヤ５、及び制御部材７）の配置を、第１の平面とは異なり、かつ第１の平面に対して実質的に平行な第２の平面における、装置の「下部」可動部材（コンロッド６、クランクシャフト９）の配置から分けて考えることが可能になる。

列挙されたリンクＡ、リンクＢ、リンクＣ、及びリンクＤの組み合わせにより、エンジンが稼働しており、かつ狂いの影響を受けずに独立している場合に、伝動部材３及び制御部材７と共にギヤ５が整列しやすくなる。ギヤ５とコンロッド６との間のリンクは、上に見られるように、ギヤ５が長手方向軸線に沿ってクランクシャフト９の運動によって駆動されるのを防止するのに十分自由である。

言い換えれば、説明された伝動装置１の可動部材はすべて、シリンダハウジング１００の壁に関連して長手方向軸線に沿って配置されており、従来技術における説明された解決策でのように、コンロッドを介してクランクシャフト９の位置に対して配置されているものではない。

制御部材７とシリンダハウジング１００との間のリンクＥ
制御部材７とシリンダハウジング１００との間のリンクＥは、リンクＥの下部に、長手方向における直線状線形リンクＥ１を備える。接続要素４’は、このリンクを提供するように構成されている。

このリンクは、一方ではシリンダハウジング１００に対して制御部材７を維持し、他方では制御部材７の主軸線を中心とした、即ち上に定められた主方向におけるこの部材の回転を防止することを可能にする、２段階のブロックを有する。

このリンクによりまた、伝動部材７の主方向におけるエンジンが稼働するのに必要とされる並進運動を、自由に行われるようにしておくことが可能になる。

横断方向において可動部材間に存在する可能性がある幾何学的欠陥を緩和するために、リンクＥ１は、例えば欧州特許第１７４０８１０号明細書、欧州特許第１９７９５９１号明細書、又は２０１４年１０月１３日付けの仏国特許出願公開第１４／５９７９１号明細書において説明されているような、ランニングクリアランス補償システムによって支持されてもよい。

上で見たように、制御部材７は、制御シリンダ１１２内で案内される制御ピストン１２に固定されている。リンクＥはまた、環状で線形の性格を有し、かつ主方向における制御ピストン１２によって形成される中心を有する、制御ピストン１２と制御シリンダ１１２との間のリンクＥ２を備える。

しかし、所定の比率調整のためには、即ち制御ピストン１２の位置が制御シリンダ１１２内に固定されている場合には、このリンクＥ２では、主方向における１段階の並進の自由がブロックされており、このことがリンクＥ２を単純なボールジョイントに格下げしている。

この構成では、制御部材７の先端を通る回転軸線を中心とした横断方向における、シリンダハウジング１００に対する制御部材７の回転運動が保たれる。この運動により、伝動装置の稼働中に伝動装置において強まる狂いを吸収することができる。この狂いは、伝動装置の機械的効率を低下させる恐れがある。

開示されたリンクＡ、リンクＣ、及びリンクＤと組み合わせたリンクＥ１及びリンクＥ２の組み合わせにより、制御部材７と制御ピストン１２とによって形成された組立体と、シリンダハウジング１００との間の摺動リンクが確実なものになる。

制御部材７とシリンダハウジング１００との間のリンクＥ’
本発明を実施するための好ましい実施形態の変形形態によれば、制御部材７とシリンダハウジング１００との間のリンクＥ’は、リンクＥ’の下部に、主方向における環状線形リンクＥ’１を備える。連結要素４は、この実施形態では、このようなリンクを提供するように構成されている。

このリンクは、一方ではシリンダハウジング１００に対して制御部材７を維持し、他方では長手方向における制御部材７の下側部分の並進を防止することを可能にする、２段階のブロックを有する。

このリンクによりまた、制御部材７の主方向における、エンジンを稼働するのに必要とされる並進運動と、主軸線を中心とした制御部材の回転とが自由に維持されることが可能になる。

変形形態Ｅと同様に、リンクＥ’１は、ランニングクリアランス補償システムによって支持されてもよい。

リンクＥ’はまた、環状で線形の性格と、主方向において制御ピストン１２によって形成される中心とを有する、制御ピストン１２と制御シリンダ１１２との間のリンクＥ’２を備える。

しかし、変形形態Ｅと同様に、所定の比率調整のために、このリンクＥ’２では、主方向における１段階の並進の自由がブロックされており、このことがリンクＥ’２を単純なボールジョイントに格下げしている。

この構成では、主方向における制御部材７の先端を通る回転軸線を中心とした、シリンダハウジング１００に対する制御部材７の回転運動が保たれる。この運動により、伝動装置の機械的効率を低下させる恐れがある狂いを吸収することができる。

開示されたリンクＡ、リンクＣ、及びリンクＤと組み合わせたリンクＥ’１、リンクＥ’２の組み合わせにより、制御部材７と制御ピストン１２とによって形成された組立体と、シリンダハウジング１００との間の摺動リンクが確実なものになる。

本発明の例示的な実施態様
図３ａ、図３ｂ、図３ｃ、及び図３ｄは、本発明による伝動装置１の特定の例示的な実施態様を示している。

燃焼ピストン２は、案内裾２３を有する。案内裾２３の高さが燃焼シリンダ１１０の直径よりも低い場合のように、燃焼ピストン２と燃焼シリンダ１１０との間のリンクは、燃焼ピストン２と燃焼シリンダ１１０との間の環状線形リンクＡ１を形成する。

燃焼ピストン２は、それ自体がよく知られている上部圧縮リング、圧縮リング、及びスクレーパリングを受け止めるための溝を有する厚みのあるディスクから作られる場合がある。

このリンクの品質は、案内裾２３にわずかに張り出した形状を付与し、これにより接触面で生じる摩擦の強度を制限することで向上させることが可能である。

伝動部材３とシリンダハウジング１００の壁１００との間のリンクは、接続装置４によって提供される。接続装置４は、好ましい実施形態において、直線状線形リンクＡ２１及び精密リンクＡ２２を提供する。

接続装置４は、筒体によって構成されるローラ４０を含み、このローラ４０に接した状態で、プレート４１の表面４８、表面３８のそれぞれが支持され、シリンダハウジング１００及び伝動部材３に固定されている。ローラ４０は、長手方向に直線状線形リンクＡ２１を提供する。燃焼ピストン２の運動とローラ４０の運動とを同期させるために、ローラ４０は、ローラ４０の端部のそれぞれにギヤ４４を備えてもよく、ギヤ４４は、プレート４１の垂直な縁部において、プレート４１と関連付けられたラック４６に係合している。ローラの第１のピニオン４４及び／又は第２のピニオン４４はまた、伝動部材３のラック３７と係合してもよい。精密リンクＡ２２は、ローラ４０の筒体４２に案内リブ４３を設けることによって形成され得る。この案内リブ４３は、２つのピニオン４４の間における筒体の中間に配置されてもよい。案内リブ４３は、一方ではプレート４１に形成された第１の垂直な溝４９に収容され、かつ伝動部材３の表面３８に形成された第２の垂直な溝３１に収容されるように設計されている。

代替的な実施形態では、ローラ４０の案内リブ４３を溝に置き換え、かつ溝４９、溝３１を２つの案内リブに置き換えることができる。

図４及び図５により詳細に示されるギヤ５は、一体に組み立てられる２つのハーフギヤＲＩ及びＲ２から構成されてもよい。これらのハーフギヤは中心穴５３を有し、中心穴５３に向かって、伝動シャフト６２によりコンロッド６１を配置するための孔５０が開いている。

ギヤ５とコンロッド６との間の環状線形リンクＢは、中心穴の内面とコンロッドアイ６１の側面との間の空間によって設けられ、伝動軸線６２におけるコンロッドの並進運動を可能にする。

環状線形リンクＢはまた、伝動軸線６２を受け止めるコンロッドアイ６１の孔６３に円形の外形を付与することによって設けられる。この外形により、主方向の回転軸線及び横断方向の回転軸線に沿ったコンロッド６の旋回が可能になる。コンロッド６は図６に示されている。

ギヤ５１は、伝動部材３の大ラック３５の歯３４に係合する第１の歯を備える。ギヤ５１は、制御部材７の大ラック７３と係合する第２の歯５２を備える。ギヤ５と、制御部材７及び伝動部材３のそれぞれとの間のこの構成により、上に開示されたラックピニオンリンクが形成される。

本発明によれば、このような構成はまた、ギヤ５を大ラック３５、大ラック７３に接した状態で中央に保つことを可能にする環状線形リンクＣ、環状線形リンクＤを有する。このさらなるリンクは、従来技術の知られている解決策には存在していなかったものである。歯５１、歯５２のそれぞれは、それぞれの歯の中間に、ギヤ５のピッチ円と同軸の溝５４を有する。溝５４のそれぞれの内側に、張り出した外形のロールバンド５５が固定されている。ロールバンド５５は、例えばトロイダル形状のロールバンドであってもよい。伝動部材３及び制御部材７のそれぞれは、軌道３０、軌道７０をそれぞれ有し、軌道３０、軌道７０のＵ字形状は、図３ｄに見ることができるように、ロールバンド５５の張り出し部分のＵ字形状と合致する。軌道３０、軌道７０のＵ字形状は、この張り出し部分に接触してこの張り出し部分を受け止めるように設計されている。

代替的な解決策では、伝動部材３の軌道３０及び制御部材７の軌道７０が張り出し、ギヤ５のロールバンド５５がこれに合致するＵ字形状を有してもよい。

図４及び図５では、孔５０に配置されるギヤ５の旋回軸線は、ギヤ５のピッチ円の中心に位置している。この構成により、制御部材７のみにより、エンジンの圧縮比を制御することが可能になる。しかし、本発明の範囲に留まりつつ、燃焼ピストン２の運動力学を変化させ、これによりエンジンの排気量の制御を達成するために、ギヤ５のピッチ円の中心における旋回軸線をずらすことも可能である。

図７及び図７ｂｉｓに示されるように、制御要素７は、制御ピストン１２に固定されている。制御シリンダ１１２の内面に接触する制御ピストン１２の一部が、張り出した外形を有する場合があり、この部分が、環状線形リンクＥ２を形成する。

これらの図では、シリンダハウジング１００はまた、押圧装置９０を有し、押圧装置９０により、エンジンの可動部材間に存在する可能性があるランニングクリアランスを補償することが可能になる。本発明の範囲内で、押圧装置９０はシリンダハウジング１００の必須の部分であることが想定されている。

制御部材７は、シリンダハウジング１００の押圧装置９０に接続されている。

図７は、このリンクの実施態様の好ましい解決策に対応して、長手方向における直線状線形リンクＥ１の例示的な実施形態を示している。この図では、制御部材７は、押圧装置９０のピストンの平坦な表面と接触する、長手方向軸線に沿った円筒状の支持表面を有する。図示されていない代替的な解決策では、長手方向軸線に沿った円筒状の表面が、押圧装置のピストンによって支持され、制御部材７に形成される平坦な表面と接触するようになる場合がある。

図７ｂｉｓは、環状線形リンクＥ１’の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、このリンクの実施態様における好ましい解決策の変形形態に対応する。球面部分から構成される本体９１は、主軸線、横断方向軸線、及び長手方向軸線の３つの軸線に沿って回転運動可能なボールジョイントを提供するために、押圧装置９０の合わせ穴に係合する。制御部材７は、大ラックの歯とは反対側の制御部材７の面に溝を有する。溝において、本体９１のタブが、本体９１の球面部分の反対側で摺動することができる。これにより、長手方向軸線に沿った並進がブロックされ、もちろん、横断方向軸線に沿った並進も、押圧装置１００のシリンダハウジングに接触する制御部材７によってブロックされる。もちろん、本体９１に溝を設け、かつ制御部材７にタブを設けることも好ましい可能性がある。

図８は、一例として説明された伝動装置１のいくつかの可動部材が釣り合う位置を概略的に示す。従来技術によるエンジンの場合の図１ｂに示された要素によってとられる位置とは反対に、エンジンシリンダ組立体のそれぞれに関して、
燃焼ピストン２ａ、２ｂ、２ｃ、及び伝動部材３ａ、３ｂ、３ｃが主方向に向けられており、したがって燃焼シリンダ１１０との摩擦が制限されることと、
ギヤ５ａ、５ｂ、５ｃが、伝動部材３ａ、３ｂ、３ｃに接した状態で中央に配置されていることと、
コンロッド６ａ、６ｂ、６ｃもまた主方向に向けられており、したがって効率的に力が伝達され、コンロッドの軸受における摩耗が制限されることと
に留意されたい。

この図８では、伝動装置１の図示された部材が、この特定の例における膨張に関係した上部可動部材と下部可動部材との間の変位によって引き起こされる狂いにもかかわらず、シリンダハウジング１００に対して定められた向きを保っていることが見て取れる。

もちろん、本発明は説明された例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、変形形態を本発明の実施形態に適用することが可能である。

Claims (14)

1. 特に圧縮比が可変でありかつ／又は排気量が可変であるエンジンのための伝動装置（１）であって、シリンダハウジング（１００）内に、
   前記エンジンの燃焼シリンダ（１１０）内で動くことができ、伝動部材（３）に固定された燃焼ピストン（２）と、
   前記伝動部材（３）の第１のラックと係合し、前記エンジンの前記燃焼ピストン（２）とクランクシャフト（９）との間の運動を伝達するギヤ（５）と、
   第１の端部で前記ギヤ（５）に係合し、第２の端部で前記クランクシャフト（９）に係合するコンロッド（６）と、
   前記ギヤ（５）に係合し、制御ピストン（１２）に固定された制御部材（７）と
   を備える伝動装置（１）において、
   前記燃焼ピストン（２）及び前記伝動部材（３）が、主方向において前記シリンダハウジング（１００）に摺動可能にリンクされている（Ａ）ことを特徴とする伝動装置（１）。
2. 摺動可能な前記リンク（Ａ）が、
   主方向における前記燃焼ピストン（２）と前記燃焼シリンダ（１１０）との間の線形環状リンク（Ａ１）であって、前記燃焼ピストン（１１０）によって形成される中心を有する線形環状リンク（Ａ１）と、
   前記伝動部材（３）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記長手方向における精密リンク（Ａ２２）及び長手方向における直線状線形リンク（Ａ２１）と、
   から構成される、請求項１に記載の伝動装置（１）。
3. 前記伝動部材（３）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記直線状線形リンク（Ａ２１）が、前記シリンダハウジング（１００）のプレート（４１）と前記伝動部材（３）とに接して位置するローラ（４０）によって形成されている、請求項２に記載の伝動装置（１）。
4. 前記伝動部材（３）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記精密リンク（Ａ２２）が、リブ（４３）と、前記リブ（４３）を受け止めるのに適した案内溝（３１）とを備え、一方が前記ローラ（４０）に配置され、他方が前記伝動部材（３）に配置されている、請求項３に記載の伝動装置（１）。
5. 前記ギヤ（５）と前記コンロッドとの間の前記リンク（Ｂ）が、前記長手方向における環状線形リンクを備え、
   前記ギヤ（５）と前記伝動部材（３）との間の前記リンク（Ｃ）が、主方向における環状線形リンクを備え、
   前記ギヤ（５）と前記制御部材（７）との間の前記リンク（Ｄ）が、主方向における環状線形リンクを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
6. 前記ギヤ（５）が中心穴（５３）を有し、孔（５０）が、伝動シャフト（６２）によりコンロッドアイ（６１）を配置するために開いており、
   前記ギヤ（５）と前記コンロッド（６）との間の前記環状線形リンク（Ｂ）が、
   前記伝動シャフト（６２）において前記コンロッドが並進運動するための、前記ギヤ（５）の前記中心穴（５３）の内面と、前記コンロッド（６１）の側面との間の空間と、
   前記中心穴（５３）において前記コンロッド（６）が旋回するための、前記コンロッドアイ孔（６１）の円形の外形と
   によって得られる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
7. 前記ギヤ（５）と前記伝動部材（３）との間の前記環状線形リンク（Ｃ）が、前記伝動部材（３）の軌道（３０）に接触している前記ギヤ（５）のロールバンド（５５）をそれぞれ備え、前記ロールバンド（５５）及び前記軌道（３０）の張り出し部及びＵ字形状部が、互いに係合している、請求項５又は６に記載の伝動装置（１）。
8. 前記ギヤ（５）と前記制御部材（７）との間の前記環状線形リンク（Ｄ）が、前記制御部材（７）の軌道（７０）に接触している前記ギヤ（５）のロールバンド（５５）をそれぞれ備え、前記ロールバンド（５５）及び前記軌道（７０）の張り出し部及びＵ字形状部が、互いに係合している、請求項５〜７のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
9. 前記制御ピストン（１２）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記リンクが、前記主方向における環状線形リンク（Ｅ２、Ｅ’２）であって、前記制御ピストン（１２）によって形成される中心を有する環状線形リンク（Ｅ２、Ｅ’２）を含む、請求項５〜８のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
10. 前記制御部材（７）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記リンクが、前記長手方向における直線状線形リンク（Ｅ１）を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
11. 前記制御部材（７）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記直線状線形リンク（Ｅ１）が、前記制御部材（７）の軸受表面と前記シリンダハウジング（１００）の表面との接触によって提供され、一方の表面が円筒状で長手方向軸線を有し、他方の表面が平坦である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
12. 前記制御部材（７）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記リンクが、前記主方向における環状線形リンク（Ｅ’１）を備える、請求項１０に記載の伝動装置（１）。
13. 前記制御部材（７）と前記シリンダハウジング（１００）との間の前記環状線形リンク（Ｅ’１）が、前記シリンダハウジング（１００）の合わせ穴に収まる球面部分から構成される本体（９１）によって提供され、前記本体（９１）が、前記球面部分とは反対の面に、前記制御部材の溝又はタブとそれぞれ係合するタブ又は溝を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
14. 前記シリンダハウジング（１００）が、ランニングクリアランスを補償するための押圧装置（９０）を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の伝動装置（１）。
    

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