JPH03503197A - 交番トルクの伝達用カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 交番トルクの伝達用カップリング 本発明は、駆動軸に接続されるべき駆動部分と、通常駆動されている軸に接続さ れるべき被駆動部分との間に交番トルクを伝達するための作動中に可変位相を有 するカップリングであって、該カップリングの駆動部分および被駆動部分とが、 作動中に抵抗トルクおよび駆動トルクを交互に受け、駆動部分および被駆動部分 の一方はシリンダに接続され、他方がピストンに接続され、該ピストンはその間 に少なくとも２つの相反するチェンバを画定し、２つの軸の間の角度位相差値が ピストンとシリンダ間の相対的な単一位置に対応し、上記２つのチェンバは、は ぼ一定の合計容積を有し、且つ通常の動作圧力ではほぼ非圧縮性の液圧作動液で 満たされることを特徴とするカップリングに関する。

さらに詳しくは、本発明は、少なくとも１つのカム軸により作動される弁および ／またはインジェクタを備える内燃機関の主軸に対する上記カム軸の角度設定を 作動中に変えるために、内燃機関の主軸とカム軸との間に配置すべきカップリン グに関するが、これだけに限られるわけではない。実際に、これらのケースの１ つにおいて、カム軸は、カムの上り輪郭が弁の通常の弾性戻し手段の作用に抗し て弁を開くとき、カップリングにおいて抵抗トルクを周期的に受け、次に、これ らの戻し手段が弁をカムの下り輪郭に従って弁を閉じるとき、駆動トルクを受け る。カム軸がインジェクタを作動させる場合も同じことが言える。

前文で定義したタイプの公知のカップリングは加圧流体源等の外部動力手段を用 いている（アメリカ特許第２．９５８．３１５号、フランス特許第２．１８７． ０５１号および第１．０８５．０８７号を参照）。

本発明の目的は、加圧流体源等の動力手段を使用することなく、駆動軸と通常に 駆動されている被駆動軸との間の位相を作動中に変えることができるように、前 記タイプのカップリングを構成することにある。本発明はまた、これらのカップ リングをより単純に、さらに小型にし、コストを低く、信頼性を高くすることを 目的とする。さらに本発明は、角度変動を起こすことなく、駆動軸と被動軸間に 大きな角度差を形成することができるように上記カップリングを構成することも 目的とする。最後に、駆動軸と被駆動軸の間に迅速な位相変化を可能にすること も本発明の目的である。

このため、前述のように定義されたタイプのカップリングは、２つのチェンバが 、それぞれ反対方向で、且つほぼ一定容積の２つの一方向連通路により相互に接 続されており、カップリングの駆動および被駆動部分間の位相差が増加または減 少すべきか、あるいは一定に維持すべきかに応じて、これらの連通路の一方を作 動させると共に他方を遮断するか、あるいは両方を遮断する分配手段を備えるこ とを特徴とする。

このように、ピストン−シリンダ装置の２つの相反するチェンバ間で交互に正負 となる液圧作動液の圧力差を利用して、一方向連通路および分配手段の共同作用 によって、これらチェンバの一方もしくは他方の容積を増やすと共に、それに対 応して反対側チェンバの容積を減らすことができ、従って、２つのチェンバ間の 液圧作動液の交換により所望の方向に位相差を変えることが可能となる。

本発明はまた、主軸とカム軸（１つまたは複数）の間に、上に定義したようなカ ップリングを備える内燃機関に関する。

本発明は添付の図面を参照にして以下にさらに詳しく説明することにする。

第１図および第２図は、カム軸機構における力とトルクの配分を説明するもので あり、 第３図は、相対的回転運動を受けるシリンダおよびピストンを備える本発明の第 一実施例に従い構成されたカップリングを示し、 第４図および第５図は、第３図に示した分配手段の他の２つの動作位置を示し、 第６図は、第３図に示した回転シリンダのチェンバにおいて時間に応じて圧力が 変化する様子を曲線により示し、第７図は、相対的並進運動を受けるシリンダお よびピストンを備える本発明の第二実施例に従い構成されたカップリングを示し 、 第８図は、第６図の曲線と比較するための曲線であり、第９図は、第３図に示し た実施例の改良を示し、第１０図は、ターボ圧縮機ユニットにより過給される内 燃機関のカム軸の駆動に第３図のカップリングの応用を示し、第１１図は、その 動作を示し、 第１２図および第１３図は、分配手段と連通路がカップリングの回転部分に組み 込まれたカップリングを横断面および軸方向断面でそれぞれ示し、 第１４図から第１６図は、過給ターボ圧縮機を備える内燃機関の制御への第１２ 図および第１３図に示したカップリングの応用を示し、 第１７図および第１８図は、上記実施例の別の変形例を示す。

本発明は、可変の動作位相を有し、駆動軸に直接もしくは間接的に接続されるた めの駆動部分と、通常駆動されている軸に直接もしくは間接的に接続されるため の被駆動部分とを備え、これらの軸が動作中に交互に抵抗トルク及び駆動トルク を受けるようなカップリングに関する。

本発明を説明する前に、第１図および第２図に示したようなカム軸１において力 およびトルクがどのようにして配分されるかをみることは有益である。

この軸１の（各）カム２のノーズが点Ｍでローラ３を駆動する。軸５を中心に揺 動するロッカー４を介して、ローラ３は戻しばね７の作用に抗して弁のロッド６ を押そうとする。

第１図では、ローラ３は上昇しながら、力ＭＦによりカム２カｎ下は・−ラ３の 反力５］弁により平衡を保ち、この反力は、ローラ３が滑動するフレーム（もし くはシリンダヘッド）８軸１の回転により、カム２のノーズはローラ３からはず れ、に分解される。

ｍ−う 力ＭＣは、軸１の回転方向に対して逆転したので、第１図では抵抗トルクであっ たカム２に作用するトルクは、逆転して、第２図では駆動力となる。その結果、 カム軸１に作用するトルクは交番となる。

第３図に概略的に示したカップリングの実施例では、カップリングの駆動部分お よび被駆動部分の一方はシリンダ１０に接続されているかあるいはシリンダ１０ から成り、他方の部分は、ピストン１１に接続されているかあるいはピストン１ １から成る。ピストン１１は、シリンダ１０内において、シリンダ１０に対して 固定された半径方向仕切り１２と協動して、２つの相反するチェンバ１３および １４を画定する。シリンダ１０とピストン１１とが相対的回転運動を受ける第３ 図の実施例では、シリンダ１０は、（第１３図に示す）参照番号１５のような２ つの横壁により軸方向に画定されたシリンダケースから成り、ピストン１１は、 液密状態で上記横壁１５を貫通して延在し、且つ、半径方向の羽根１７を備えた 軸１６から成る。この羽根１７は、２つのチェンバ１３．１４を画定すると共に これらを互いに分離している。要素１２．１７を除いて、シリンダ１０およびピ ストン１１は軸線Ｘを中心とする回転形状をしており、シリンダ１０およびピス トン１１は共に軸線Ｘを中心に矢印Ｆ１およびＦ２の方向に互いに回転可能なよ うに構成されている。２つのチェンバ１３．１４は、はぼ一定の合計容積を有し 、通常の動作圧力では実際上非圧縮性の液体で満たされ、逆止弁２０．２１によ って互いに反対の方向を有する２つの一方向連通路１８．１９を介して相互に接 続されている。連通路１８．１９の各々はほぼ一定の容積を有する。チェンバ１ ３．１４が連通路１８．１９に通じる各開口部は参照番号４１．４２でそれぞれ 示した。カップリングは最後に、分配手段２２を備える。分配手段２２は、連通 路１８．１９のいずれかを作動あるいは遮断し、２つのチェンバ１３．１４が互 いに連通しているとき、ここに圧力降下がほとんど生じないように構成されてい る。

第３図に例として示した実施例では、分配手段２２は、双方向矢印ｆにより概略 的に示したように、本体２４内部を移動可能なスライダ２３を備える分配手段か ら構成される。このスライダ２３は、連通路１８．１９を交互に通じさせること が可能な溝または開放通路２５（第１０図に示すように２つの溝でもよい）と、 これら連通路を遮断する最大径の受衝面を含む。最後に封止要素（図示せず）を 、仕切り１２に配置して軸１６のシリンダ状表面と共働させ、更に、羽根１７に 配置してシリンダ１０の内側シリンダ表面と共働させれば有利である。

第３図に概略的に示したカップリングは下記のように作動する。

第４図に示す位置では、スライダ２３は、その最大径の受衝面が連通路１８およ び１９にそれぞれ向き合うように位置している。

従って、２つのチェンバ１３および１４は互いに分離されている。

２つのチェンバを満たす液体の静水圧縮によりトルクが伝えられ、シリンダ１０ およびピストン１１は軸線Ｘを中心に一緒に回転する。シリンダ１０およびピス トン１１にそれぞれ接続された２つの軸は位相差ψ。で同期して回転する。２つ のチェンノク１３および１４の各々の中の圧力は、第１図に示した軸１のような 被駆動軸が受けるトルクの周期と同じ周期で変化する。また、時間Ｔを横座標と して、チェンバ１３内の圧力Ｐ（実線）およびチェンバ１４（点線）を縦座標と して表示した′Ｍ６図に示したように、圧力変化は、１つのチェンバに対し他方 のチェンフイでは位相が逆になる。この圧力は数百バールに達する可能性がある 。

第５図に示す位置では、スライダ２３は、溝２５が連通路１８に向き合い、最大 径の受衝面が連通路１９に向き合うように位置している。これによって逆止弁２ ０を介してチェンバ１３からチェンバ１４への連通が成り立ち、チェンバ１４か らチェンバ１３への連通は一切防止される。チェンバ１３内の圧力がチェンバ１ ４内の圧力を越えると、液体がチェンバ１３からチェンバ１４に流れ、２つの軸 の間の位相差を減らす。チェンバ１４内の圧力がチェンバ１３内の圧力を越えて も、チェンバ１３とチェンバ】４間に液体の交換は全く起こらず、位相差は不変 のままである。従って、２つの軸の間の所望の位相差は、以下にさらに詳しく説 明するように、連通路１８が開いている時間に応じて得られる。

第３図に示す位置では、スライダ２３は、溝２５が連通路１９に向き合い、最大 径の受衝面が連通路１８に向き合うように位置している。第５図を参照にして述 べた理由とは反対の理由で、位相差はチェンバ１４内の圧力がチェンバ１３内の 圧力を越えるたび増加する。

いずれにせよ、駆動部分と被駆動部分の間の位相差は、半径方向の仕切り１２の 両面の間で、シリンダ３１内の羽根１７の最大角度運動に最大で等しく、連通路 １８または１９を介したチェンバ１３．１４の一方から他方への移動速度を考慮 に入れて、連通路１８または１９が開いている時間により調節される。これら連 通路の寸法決定により、一方の状態から他方の状態への変化速度を調節すること が可能となるので、位相差の高速の変更が達成できる。

さらに、各位相変更の後、その位相は水力学的に固定され、チェンバ１３および １４の間の漏れを除いては、これらチェンバ内の液体の静水圧変化にも拘わらず 、どのような機械的振動も防止される。最後に、これらの効果は外部動力手段を 使用することなしで得られることが理解できる。

以上、説明を簡単にするため、第３図のカップリングは２つの向き合うチェンバ １３および１４だけを備えていると仮定した。

実際には、カップリングは、対ごとに向き合う少なくとも２対のチェンバを備え るのが望ましい。一般に、第９図に示すように、チェンバ１３の代わりに、通路 ４７を介して常に互いに接続された２つの向き合うチェンバ１３ａと１３ｂを、 またチェンバ１４の代わりに、通路４８を介して常に互いに接続された２つの向 き合うチェンバ１４ａと１４ｂを用いるだけでよい。これらのチェンバ１３ａ、 １４ａ、１３ｂ、１４ｂはシリンダ１０の円周方向に交互に位置する。このため には、仕切り１２の代わりに、２つの互いに直径方向に向かい合って位置する仕 切り１２ａと１２ｂをを用い、また羽根１７の代わりに、２つの互いに直径方向 に向かい合って位置する羽根１７ａと１７ｂを用い、ピストン１１の軸１６内に 通路４７と４８を設けるだけでよい。この方法は、シリンダ１０に対するピスト ン１１の角度運動を半分減らすという欠点があることは確であるが、動作中のこ れらの要素１０および１１に作用する力の平衡を保つという大きな利点がある。

第７図では、シリンダおよびピストンが相対的並進運動を受けるが、このカップ リングは、駆動軸（図示せず）に接続されたピニオン２６を備える。ピニオン２ ６は、斜めの内歯２７を有し、この内歯２７は、ピストン３０のロッド２９に支 持された斜めの外歯２８と噛み合っており、その結果、ピストン３０の並進移動 により、ピニオン２６に対してピストンのロッド２９の相対的回転が起きる。

ピストン３０は、シリンダ３１内で並進運動が可能であり、シリンダ３１は、駆 動ビニオンに対して固定されており、ピストンと協動じて第３図のチェンバ１３ および１４に類似した相反するチェンバ３２．３３を画定する。第７図に示した 実施例では、２つのチェンバ３２．３３は通常の作動圧力ではほぼ非圧縮性の液 体で満たされ、逆止弁２０．２１を備えた２つの一方向連通路１８．１９を介し て相互に接続されている。さらに、このカップリングは第３図に示したものと同 様の構成をした分配手段２２を備える。最後に、ロッド２９は、第４図のカム軸 のような被駆動軸内に設けられた複数の真っ直ぐな溝３５と共働する真っ直ぐな スプライン３４を備える。さらに、シリンダ３１とピストン３０の間の通常の封 止要素（図示せず）に加えて、シリンダ３１と滑動および回転可能なロッド２９ の間に封止要素３７が設けられている。平衡を保ち、２つのチェンバ３２と３３ の容積の和の定常性を維持するため、ロッド２９は、ピストン３０の両側でシリ ンダ３１を貫き、同じ断面を有する円筒状受衝面の延長部分を有する。

第７図の実施例の動作は、第３図の実施例に類似している。

実際に、分配手段２２のスライダ２３の位置によってピストン３０はシリンダ３ １内で並進位置に静止状態で維持される（この場合位相は、ピニオン２６と結合 した駆動軸と被駆動軸１の間に一定に維持される）か、あるいは、シリンダ３１ 内部のいずれかの方向に並進移動される（この場合、斜めの歯２７と２８の共働 によって駆動軸と被駆動軸１の間でいずれかの方向に角度位相差が生じる）かの どちらかである。

第７図の変形例にも利点はあるが、単純なことと小型であることから、第３図に 示した回転可能ジヤツキを備える実施例の方が望ましい。従って、第３図の実施 例について、相反するチェンバ１３と１４内の圧力差を説明することにする（こ の圧力差は、既に説明したようにこれらチェンバが二倍になり、シリンダｌＯの 円周上で交互に配置される場合には、同様であるが半分減少される）。

まず第一に、チェンバ１３．１４を満たす流体は非圧縮性であり、これら２つの チェンバの容積の和が一定で、２つのチェンバの間に漏れも摩擦もないと仮定す る。

チェンバ１３．１４内の平均圧力をＰｏ、これらチェンバ内における最大圧力変 化をΔＰ　ｓａｇとすると、ある場合、もしくは、 ならびに蒸気ポケットの発生によりチェンバ１３．１４内で定期的に相殺される 場合、 ０２つの場合が考えられる。

前述の仮定に反して、軸およびピニオンの摩擦を考慮に入れると、摩擦の抵抗ト ルクに対応する恒常的な成分が圧力に加えられる。

実際に、最大圧力変化ΔＰ、、８は非常に高い（約２００〜３００バール）。定 期的な減圧およびキャビテーションの発生を防ぐため、第９図に示した本発明の 改良に従えば、チェンバ１３（または１３ａ、１３ｂ）およびチェンバ１４（ま たは１４ａ、　１４ｂ）は、一方向手段もしくは逆止弁３９および４０を介して 、例えば５バールの低圧のポンプ３８と連通させる。ポンプ３８は、従って、こ のカップリングが備えられた内燃機関のオイルポンプでよい。このポンプは、補 助手段（あるいは液圧作動液の予備供給源）であって、動力手段ではなく、外部 への液圧作動液の漏れが生じた場合これを補充し、および／または完全にゼロで はない液圧作動液の圧縮あるいはチェンバおよびそれらの連通路１８．１９の変 形の結果として起こる容積の若干の変化を補うことを目的として使用されること に留意されたい。

液体が若干圧縮可能で、チェンバ１３．１４がわずかに変形可能であることから 、システムは液圧ポンプのように作動する。実際に、強制供給圧力（ポンプ３８ ）が５バールであり、交番トルクによる最大圧力変化が２００バールであると仮 定すると、第一周期で、 圧力はチェンバ１３内で１００バールまで上昇し、チェンバ１３の容積は液体の 圧縮に対応する景減少し、一方、チェンバ１４内で圧力は５バール以下まで降下 し、逆止弁４０が開いてチェンバ１４はこのチェンバの容積変化に等しい量の液 体を吸い込む。

次の周期では、上述した現象と反対の現象が起こり、逆止弁３９が液体をチェン バ１３に通過させる。

次第に２つのチェンバ１３、】４は満たされ、平均圧力Ｐ。は、少なくとも最大 圧力差の半分に強制供給圧力を加えた値、即ち、上述した例ではＰ　、＝　（２ ００／２）　＋　５　＝　１０５バールに等しい。

以上、本発明に従うカップリングの段階的操作を説明した。

ここでは、分配スライダ２３をその中立位置または静水圧固定位置（第４図）か ら一方もしくは他方の方向へ時間Δｔだけ移動させることにより、駆動軸と被駆 動軸との間の位相は代数増加分Δψだけ変化する（「開ループ」式操作もしくは フィードバックなしの動作の場合）。

しかし、「閉ループ」式操作もしくはフィードバックのある操作を採用する方が やはり有利であるようである。本発明に従うカップリングの望ましい実施例では 、本発明によるカップリングを備える内燃機関のいくつかの動作パラメータは、 内燃機関の主軸と、弁の開閉を制御するカム軸との相対位置に関係する。例えば 、１９８５年１１月６日付はフランス国特許第８５１６４３０号（公開番号第２ ．５８９．５１８号）に発表されているような少なくとも１つのターボ圧縮機に より過給される内燃機関において、ピストンの膨張ストロークの終わりで、（各 ）排出弁の開き角度が内燃機関の過給タービンに入るガスの温度を決定する。内 燃機関の所与の負荷に応じて、排気弁の開きを予測して、このタービンに入るガ スの温度および圧力、すなわち、過給空気Ｐ２の圧力を上げることになる。

第１０図に示す本発明の実施例によれば、分配スライダ２３の位置は、内燃機関 の少なくとも１つの動作パラメータ、さらに詳しくは、過給空気Ｐ２に圧力によ り、例えば、この圧力をスライダ２３の横面の１つに作用させ、戻しはね４３を 他方の横面に作用させて、制御することができる。このようにして、例えば、過 給空気の圧力が所定閾値を下回らないように、この圧力を制御することができる 。この閾値は、例えば、圧縮点火式の内燃機関の安定動作を可能にする最小閾値 でよい。

第１１図は、第１０図のカップリングを備える内燃機関のシリンダのピストンの 上死点（ＰＭＨ）および下死点（ＰＭＢ）が通常の方法で示されている角度図に おいて、正常作動中の内燃機関の排出弁の開き角度α１および低圧での作動中の 同じ弁の開き角度α２を示している。

排出弁の開きをＯＥで、また排出弁の閉じをＦＥで示したが、これらの記号は開 き角度と同じ添え字を有する。

高い出力で作動する場合には、過給圧力は高く、分配スライダ２３（第１０図） に作用し、スライダ２３はばね４３を圧縮して、機械的止め手段４４に当接する 。この位置で、スライダは、チェンバ１４からチェンバ１３の方向に逆止弁２１ を介してこれらチェンバを連通させる。従って、交番トルクの伝達によって（第 ６図）、チェンバ１４内の圧力がチェンバ１３内の圧力を越えるたびに、液体は チェンバ１４からチェンバ１３へと流れる。駆動軸と被駆動軸の間の位相差は、 羽根１７が仕切り１２と接触するまで増加する。

この位置で、ＰＭＨのクランク軸の位置に対して測定される排出弁の開き角度は 最大である（第１１図）。

低い出力で作動する場合には、過給圧力は、内燃機関により生成される動力と共 に次第に閾値に達するまで減少する。この値より低くなると、内燃機関の安定動 作が不可能となる。このような状況で、分配スライダ２３へのばね４３の作用は 、過給圧力の作用より大きくなり、これによってスライダ２３は第１０図の右側 に向かって移動し、止め手段３６に達する。その結果、チェンバ１４からチェン バ１３の方向の周期的な連通が遮断され、次に、チェンバ１３からチェンバ１４ の方向で周期的な連通が達成される。

チェンバ１３は次第に空になってチェンバ１４を満たしてゆき、これによってク ランク軸（駆動軸）とカム軸（被駆動軸）間の位相差が減少する。従って、排出 弁は、内燃機関ピストンの膨張ストロークにおいて前記より早い時期に開くので 、排出ガスのエネルギを増加させ、その結果として、過給空気圧を増加して過給 タービンを加速する。この過程が、過給圧力が内燃機関の安定動作を可能にする 閾値を取り戻すまで続く。

第３図から第５図、第７図、第９図および第１０図に示し、これまで説明した本 発明の実施例ではすべて、一方向連通路１８〜２１および分配手段２２は、カッ プリングのシリンダおよびピストンの外側、特に、回転シリンダ１０とピストン １１の外側に位置していた。しかし、実際には、これらの連通路および手段をシ リンダ１０内に取り付けるのがより有利である。

このような構造を第１２および第１３図に示した。第１２図は第３図、第９図お よび第１０図と同様な図である。第１３図は、大部分を平面図で表した分配スラ イダ４６を除いて、第１２図の要素を軸方向断面で示す。この場合、回転シリン ダ１０は、ビニオン２６によって駆動軸と一緒に回転するように結合されており 、羽根を備えるピストン１１は、被駆動軸１に結合されている。連通路１８．１ ９は回転ピストン内に設けられているので、羽根１７が逆止弁２０．２１を備え るように構成することができる。ピストン１１の軸１６は中空で、内部に回転且 つ滑動可能なスライダ４６を備える。スライダ４６は、前述の実施例の滑動可能 なスライダ２３に代わり、例えば、スライダ４６が軸方向に滑動できるようにす ると同時にシリンダ１０と一緒に回転するようにスライダ４６を取り付けている ベロー４９によって、駆動軸即ち回転可能なシリンダ１０と同期して回転する。

スライダ４６は、外側にリブ５２（その形状については後に述べる）で隔てられ た２つの凹部５０．５１を備える。一方向連通路１８．１９は、（第３図から第 ５図、第７図および第１０図に示すように）、オリフィス５３に通じる共通の区 画を有する。

オリフィス５３は、凹部５０．５１のどちらか一方と向き合うか、あるいは第１ ３図に点線で示すように、オリフィス５３を塞ぐことになるリブ５２と向き合う 。凹部５０は開口部４１を介してチェンバ１３と連通し、凹部５１は開口部４２ を介してチェンバ１４と連通ずる。

開口部４１．４２は中空の軸１６の壁を貫いている。

軸１６により伝達されるトルクが抵抗性になると、仕切り１２はチェンバ１３内 の液体を圧縮し、チェンバ１４内の液体を減圧する。

分配スライダ４６は駆動シリンダ１０と同じ速度で回転する。液圧作動液の圧縮 性、ならびにチェンバ１３と１４との間の漏れによって、駆動軸と被駆動軸との 間の位相差Δψが減少すると、分配スライダ４６のリブ５２はオリフィス５３を 開くので、逆止弁２０と２１の間に位置するチェンバ５４は、開口部４１により チェンバ１３と連通ずる。チェンバ１３内の過剰圧力が逆止弁２０．２１を閉じ る。被駆動軸１により伝達されるトルクが、例えば、弾性戻し手段７（第１図） の作用によって駆動トルクとなるとき、羽根１７はチェンバ１４を圧縮し、チェ ンバ１３を減圧する。オリフィス５３が、上記交番動作中の位相差のため、開放 されると、チェンバ１４内の圧力増加により逆止弁２１が開く。この結果、チェ ンバ１４はチェンバ１３と連通状態に置かれる。この際のチェンバ１４からチェ ンバ１３への液体の移動により、駆動軸と被駆動軸との間の位相差が増加するの で、前述の交番動作の間に生じた位相差の減少を補正する。この補正が過剰にな ると、次の交番動作で緩和され、同様の手順が続く。

この装置で、オリフィス５３は、２つのチェンバ１３と１４間の漏れが適度であ れば、これらの漏れとは関係なく、自動的にリブ５２と向き合って位置されるこ とがわかる。

リブ５２の形状によって、外部パラメータに応じた位相変化の法則を決定するす るができる。例えば、リブが螺旋形をした第１３図では、２つの軸の間の位相差 は分配手段４６の位置に応じ、この位置は、例えば、ベロー４９内の圧力を調節 して変えることができる。実際に、この軸方向の位置に従って、オリフィス５３ の角度位置が自動的に変更され、オリフィス５３はリブ５２によって塞がれる。

第１４図から第１６図は、第１２図及び！１３図のカップリングと類似したカッ プリングを少なくとも１つのターボ圧縮機により過給された内燃機関の制御（そ の原理については第１０図を参照に説明した）に応用した例を説明する図である 。この目的のためには、この過給圧力Ｐ２をベロー４９内に作用させるだけでよ い。

さらに、リブ５２が、第１３図に示した螺旋形ではなく、スライダ４６の並進軸 にほぼ平行な２つの末端部分５２ａおよび５２ｂと、この軸に垂直な平面内に含 まれる中央部分５２ｂとから成る段形状をしているのも興味深い。

操作は次の通りである。第１４図に示した第一段階で、オリフィス５３はリブ５ ２の部分５２ａと向き合って位置する。位相差は、過給圧力が所定の閾値（位置 設定）より小さい限り、過給圧力と無関係に最大値に設定される。

第１５図に示した第二段階で、オリフィス５３は、リブ５２の部分５２ｂと向き 合って位置する。過給圧力が増加すると、位相差は減少し、過給圧力が減少する と、位相差は増加する（圧力による制御）。駆動軸（内燃機関のクランク軸）と 被駆動軸（カム軸）の間の位相差は、過給圧力がオリフィス５３の閉塞に対応す る値となるように自動的に調節される。部分５２ｂはスライダ４６の変位方向に ほぼ垂直であることから、過給圧力は一定に維持される。

第１６図に示した第三段階では、過給圧力は内燃機関の負荷により予め定められ た閾値を越える。位相差は最小値に達し、リブ５２の部分５２ｃがスライダ４６ の変位方向にほぼ平行であることから、過給圧力に関係なく　（ただし、この圧 力が上記閾値より高いと仮定して）、最小値に設定されたままとなる。このよう にして、羽根１７とリブ５２（流体止め）間の物理的接触が避けられるので、各 部分を機械的に長持ちさせ、騒音を制限する。

以上、第１Ｏ図、第１２図および第１３図を参照にして説明したカップリングで は、分配スライダ２３の位置が、内燃機関の動作）＜ラメータとして、過給空気 圧力Ｐ２により制御される。以上の説明から明らかなように、この位置は、内燃 機関速度、また場合によっては、過給圧力に従って制御することができる。これ については、第１７図および第１８図を参照にして以下に説明する。

スライダ４６は、スライダ４６に接続されてシリンダ５６内を滑動可能なピスト ン５５により決定される軸状位置を有し、そのシリンダ５６は、駆動歯車ピニオ ン２６に接続されており、過給圧力Ｐ２の作用の下で、ばね４３と共働する。ス ライダ４６の角度位置は、駆動ピニオン２６に接続されておりスライダ４６に接 続された歯車ピニオン５８と噛み合うピニオン５７により決定される。駆動ピニ オン２６に接続される接続ビニオン５７は、ばね６１により保持されたレベーア ーム６０を介して接続ビニオン５７の軸と共働する偏心重量５９の設置によって 、駆動ピニオン２６に対する角位置を変えることができる。

従って、スライダ４６０角度位置の値は、駆動軸の（従って、内燃機関の）速度 の各値に対応し、一方、スライダ４６の軸方向位置は過給圧力の各値に対応する 。このようにして、内燃機関の回転速度Ｎと過給圧力Ｐ、とにより駆動ピニオン と被駆動ビニオン（カム軸）の間の位相の二重の制御が達成される。

ケ１２ ＦＩＧｉ、１７ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）駆動部分と被駆動部分とが作動中に抵抗トルクと駆動トルクとを交互に受 けるように、躯導軸に接続されるべき駆動部分と、通常に駆動される軸に接続さ れるべき被駆動部分との間に交番トルクを伝達するための、作動中に位相を変え ることができるカップリング、さらに詳しくは、少なくとも１つのカム軸により 作動される弁および／またはインジェクタを有する内燃機関の主軸に対するカム 軸（１）の角度設定を作動中に変えるために、内燃機関の主軸とカム軸（１）と の間に配置すべきカップリングであって、該カップリングの駆動部分および被駆 動部分の一方はシリンダ（１０；３１）に接続され、他方がピストン（１１；３ ０）に接続され、該ピストンはその間に少なくとも２つの相反するチェンバ（１ ３、１４；３２、３３）を画定し、２つの軸の間の角度位相差値がピストン（１ １；３０）とシリンダ（１０；３１間の相対的且つ単一な位置に対応し、上記２ つのチェンバ（１３、１４；３２、３３）は、ほぼ一定の合計容積を有し、且つ 通常の動作圧力では実際上非圧縮性の液圧作動液で満たされるカップリングにお いて、 上記チェンバ（１３、１４；３２、３３）が、それぞれ反対方向で、且つほぼ一 定容積の２つの一方向連通路（１８、１９）により相互に接続されており、カッ プリングの駆動部分と被駆動部分との間の位相差を増加または減少すべきか、あ るいは一定に維持すべきかに応じて、上記一方向連通路の一方を作動させると共 に他方を遮断するかあるいは両方を遮断ずるための分配手段（２２）を備えるこ とを特徴とするカップリング。 （２）上記シリンダ（１０）およびピストン（１１）が相対的回転連動を受ける ことを特徴とする請求項１記載のカップリング。 （３）上記シリンダ（１０）が、２つの横壁（１５）により軸方向に限定され、 且つ少なくとも１つの半径方向仕切り（１２）を備える円筒状のケースから成り 、上記ピストン（１１）が、液密状態で上記横壁（１５）を貫通して延長してお り、且つ少なくとも１つの羽根（１７）を備える軸（１６）から成ることを特徴 とする請求項２記載のカップリング。 （４）２つの半径方向仕切り（１２ａ、１２ｂ）と２つの半径方向羽根（１７ａ 、１７ｂ）とを備え、これらの仕切りおよび羽根が、互いに向き合う２対のチェ ンバ（１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）を画定し、これらチェンバは円周方向 に交互に位置し、対ごとに恒久的に相互接続されていることを特徴とする請求項 ２および３のいずれか一項に記載のカップリング。 （５）上記シリンダ（３１）と上記ピストン（３０）が相対並進連動を受け、上 記相対並進運動を相対的回転運動に変換するため機械的手段（２７、２８）が備 えられることを特徴とする請求項１記載のカップリング。 （６）上記ピストン（３０）が、ピストン（３０）の両側で、等しい断面の受衝 面によりシリンダ（３１）を貫いて延びるロッド（２９）を備えることを特徴と する請求項５記載のカップリング。 （７）上記チェンバ（１３、１４；１３ａ、１４ａ、１３ｂ、１４ｂ；３２、３ ３）がそれぞれ逆止弁（３９、４０）を介して、液圧作動液の予備供給源または 強制供給ポンプ（３８）に接続されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか 一項に記載のカップリング。 （８）上記一方向連通路（１１、１９）および上記分配手段（２２）が、上記シ リンダ（１０）内に設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一 項に記載のカップリング。 （９）上記一方向連通路が、半径方向羽根（１７）内に設けられていることを特 徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載のカップリング。 （１０）少なくとも１つのカム軸（１）により作動される弁および／またはイン ジェクタを備える内燃機関と、上記カム軸（１）との間に配置されるようになさ れている請求項１〜９のいずれか一項に記載のカップリングにであって、上記分 配手段（２２）が上記内燃機関の動作パラメータに応答することを特徴とするカ ップリング。 （１１）上記内燃機関の動作パラメータが過給圧力（Ｐ２）および／または内燃 機関の速度であることを特徴とする、少なくとも１つのサーボ圧縮機により過給 される内燃機関のための請求項１０記載のカップリング。 （１２）上記分配手段（２２）が、可動要素（２３、４６）を備え、該可動要素 に過給圧力（Ｐ２）と弾性戻し手段（４３）とが互いに反対方向に作用している ことを特徴とする請求項１１記載のカップリング。 （１３）閉ループ制御装置が、上記分配手段（２２）の上記可動要素（４６）と 上記被駆動軸（１）との間に配置されていることを特徴とする請求項１２記載の カップリング。 （１４）回転可能な上記ピストン（１）の軸（１６）が中空軸であり、上記羽根 （１７）内に設けられた上記一方向連通路（１１、１９）の共通部分が、共通の オリフィス（５３）を介して上記中空軸（１６）内に通じ、上記分配手段（２２ ）の上記可動要素（４６）が、上記中空軸（１６）内で回転可能に取り付けられ ており、且つ外側にリブ（５２）で隔てられる２つの凹部（５０、５１）を有し 、上記中空軸（１６）は、オリフィス（５３）の両側に、上記凹部（５０、５１ ）および上記リブ（５２）により上記中空軸（４６）内に画定される空間を、上 記チェンバ（１３、１４）に連通させている２つの開口部（４１、４２）を有す ることを特徴とする請求項９および１３に記載のカップリング。 （１５）上記リブ（５２）が螺旋状をしていることを特徴とする請求項１４記載 のカップリング。 （１６）上記リブ（５２）が段形状（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）をしていること を特徴とする請求項１４記載のカップリング。 （１７）請求項１〜１６のいずれか一項に記載のカップリングを主軸と被駆動軸 （１）の間に備えることを特徴とする内燃機関。