(57)【要約】  異なる圧縮比をエンジンにおいて提供することができる、コネクティングロッド、ブッシュ、およびロックピンを含むアセンブリが提供される。ブッシュは、コネクティングロッドのボア内に配置される。ブッシュの外面は、ノッチの対を含み、コネクティングロッドの内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含む。ノッチは、１８０°よりも大きく１９０°以内で互いから離間される。ロックピンは、ノッチ内で移動可能であり、これにより、ブッシュが低圧縮位置から高圧縮位置へと、または、その逆に回転することを可能とする。ブッシュは、可変の厚みを有し、これにより、ブッシュの開口部の中心軸は、ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりも低圧縮姿勢にあるときにコネクティングロッド本体のシャフトにより近い。
2019504971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンにおいて使用するためのコネクティングロッドアセンブリであって、
小端部へと延在するシャフトを含むコネクティングロッド本体を備え、
前記小端部は、円形ボアを呈する内面を含み、前記コネクティングロッドアセンブリは、さらに、
前記小端部の前記円形ボア内に配置されるブッシュを備え、
前記ブッシュは、前記小端部の前記内面と摺接する外面を含み、
前記ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈し、
前記円形開口部の前記中心軸は、前記ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりも前記ブッシュが低圧縮姿勢にあるときに前記コネクティングロッド本体の前記シャフトにより近く、
前記ブッシュの前記外面は、ノッチの対を含み、前記コネクティングロッド本体の前記内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含み、
前記ブッシュの前記外面内の前記ノッチの対は、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される、コネクティングロッドアセンブリ。
【請求項２】
前記ブッシュは、ともに結合された２つのピースから作られ、前記ピースのうちの第１のものは、軸方向に延在する部分および径方向に延在するフランジを有し、前記ピースのうちの第２のものは、環状形状を有する径方向に延在するフランジを含み、前記フランジは、前記ブッシュを前記コネクティングロッド本体に接続するために、前記コネクティングロッド本体の反対側面上で径方向外側に延在する、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項３】
前記ブッシュは、前記円形開口部の周りで異なる厚みを有する、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項４】
前記コネクティングロッドアセンブリは、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢に固定するための前記ロックピンを含むロック機構を含み、前記ロックピンは、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢に固定するための第１の位置から前記ブッシュを前記低圧縮姿勢に固定するための第２の位置へと前記ノッチ内で軸方向に摺動可能である、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項５】
前記ブッシュは、前記ロックピンが前記第１の位置と第２の位置との間にあるときに、前記高圧縮姿勢と前記低圧縮姿勢との間で自由に回転可能である、請求項４に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項６】
前記ロック機構は、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢に固定するための前記第１の位置へと前記ロックピンを付勢するばねを含み、前記コネクティングロッド本体は、前記ブッシュを前記低圧縮姿勢に固定するための前記第２の位置へと前記ロックピンを動かすために、前記ばねによって加えられた付勢力に打ち勝つように加圧された油圧流体を運ぶための前記ノッチへとつながる油圧チャネルを含む、請求項４に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項７】
前記コネクティングロッド本体は、周方向に離間された第１のショルダーの対を含み、前記ブッシュは、周方向に離間された第２のショルダーの対を含み、前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーは、前記ブッシュが前記コネクティングロッド本体に対して１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で回転することを可能とするために互いから離間され、前記ブッシュの前記第２のショルダーは、前記ブッシュが前記コネクティングロッド本体に対して１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で回転することを可能とするために互いから離間され、前記第１のショルダーは、前記コネクティングロッド本体の前記小端部に近接する前記シャフトの反対側面上に位置され、前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーのうちの１つは、前記ノッチの１つの側面上に位置される、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項８】
前記ブッシュの前記第２のショルダーのうちの１つは、前記ブッシュが前記高圧縮比姿勢にあるときに、前記ノッチから離間される前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーを係合し、前記ブッシュの前記第２のショルダーのうちの別のものは、前記ブッシュが前記低圧縮比姿勢にあるときに、前記ノッチの前記側面上に位置される前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーを係合する、請求項７に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項９】
前記コネクティングロッド本体は、エンジンのクランクシャフトの前記小端部への接続のために前記シャフトに沿って大端部から延在し、
前記コネクティングロッド本体は、金属から作られ、
前記コネクティングロッド本体の前記金属は、スチール、アルミニウム、およびマグネシウムのうちの少なくとも１つを含み、
前記コネクティングロッド本体の前記円形ボアは、円形であり、前記コネクティングロッド本体の１つの側面から反対側面へと延在し、
前記ブッシュは、前記円形開口部を呈するブッシュ本体を含み、
前記ブッシュ本体は、ともに結合された２つのピースから作られ、
前記ブッシュ本体の前記ピースの第１のものは、軸方向に延在する部分および径方向に延在するフランジを有し、
前記ブッシュ本体の前記ピースのうちの第２のものは、環状形状を有する径方向に延在するフランジを含み、
前記フランジは、前記ブッシュ本体を前記コネクティングロッド本体に接続するために、前記コネクティングロッド本体の反対側面上を径方向外側に延在し、
前記ブッシュ本体の前記中心軸は、前記コネクティングロッド本体の前記円形ボアの中心軸からオフセットされ、
前記ブッシュ本体は、前記円形開口部の周りで異なる厚みを有し、
前記ブッシュは、前記クランクシャフトに対する前記リストピンの相対位置を異ならせるために、前記コネクティングロッド本体の前記円形ボア内で回転可能であり、
前記コネクティングロッドアセンブリは、さらに、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢に固定し、前記エンジンの圧縮比を変化させるために慣性が前記ブッシュを前記姿勢間で駆動することを選択的に可能とするための前記ロックピンを含むロック機構を含み、
前記ロックピンは、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢に固定するための第１の位置から前記ブッシュを前記低圧縮姿勢に固定するための第２の位置へと前記ノッチ内で軸方向に摺動可能であり、
前記ブッシュは、前記ロックピンが前記第１の位置と第２の位置との間にあるときに、前記高圧縮姿勢と前記低圧縮姿勢との間で自由に回転可能であり、
前記ロック機構は、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢に固定するための前記第１の位置に前記ロックピンを付勢するばねを含み、
前記コネクティングロッド本体は、油圧流体が加圧されている限り、前記ばねによって加えられた付勢力に打ち勝つように、前記ブッシュを前記低圧縮姿勢に固定するための前記第２の位置へと前記ロックピンを動かすために、加圧された前記油圧流体を運ぶための前記ノッチへとつながる油圧チャネルを含み、
前記コネクティングロッド本体は、周方向に離間された第１のショルダーの対を含み、
前記ブッシュ本体の前記ピースのうちの前記第１のものは、周方向に離間された第２のショルダーの対を含み、
前記第１のショルダーは、前記ブッシュが前記コネクティングロッド本体に対して１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で回転することを可能とするために互いから離間され、
前記ブッシュ本体の前記第２のショルダーは、前記ブッシュが前記コネクティングロッド本体に対して１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で回転することを可能とするために互いから離間され、
前記第１のショルダーは、前記コネクティングロッド本体の前記小端部に近接する前記シャフトの反対側面上に位置され、
前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーのうちの１つは、前記ノッチの１つの側面上に位置され、
前記ブッシュ本体の前記第２のショルダーのうちの１つは、前記ブッシュが前記高圧縮比姿勢であるときに前記ノッチから離間される前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーを係合し、
前記ブッシュ本体の前記第２のショルダーのうちの別のものは、前記ブッシュが前記低圧縮比姿勢にあるときに、前記ノッチの前記側面上に位置される前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーを係合する、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記ブッシュは、前記円形開口部を呈する第１の円筒形ピースおよび前記円筒形ピースに固定された第２のリング状ピースを含み、
前記第２のリング状ピースは、前記ブッシュが前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体に接するための反対のショルダーを呈する外側に延在するフランジを含み、
前記第２のリング状ピースは、前記ロックピンを受けるための１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される前記ノッチの対を含む、請求項１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記コネクティングロッド本体の前記小端部は、前記内面から外面へと延在するスロットを含み、
前記ブッシュの前記リング状ピースは、前記スロット内に受けられ、
前記リング状ピースの前記フランジは、前記小端部の前記外面の外向きに配置され、
前記フランジの前記ショルダーのうちの１つは、前記ブッシュが前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢にあるときに、前記シャフトに近接する前記コネクティングロッド本体と接する、請求項１０に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項１２】
前記フランジの前記ショルダーのうちの１つは、前記ブッシュが前記高圧縮比姿勢にあるときに、前記ノッチの１つの側面上の前記コネクティングロッド本体を係合し、前記フランジの前記ショルダーのうちの別の１つは、前記ブッシュが前記低圧縮比姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体を前記ノッチから離間された位置で係合する、請求項１１に記載のコネクティングロッドアセンブリ。
【請求項１３】
内燃エンジンにおいて使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造するための方法であって、
小端部へと延在するシャフトを含むコネクティングロッド本体を提供するステップを備え、前記小端部は、円形ボアを呈する内面を含み、前記方法は、さらに、
前記コネクティングロッドの前記小端部の前記円形ボア内にブッシュを配置するステップを含み、前記ブッシュは、前記小端部の前記内面と摺接する外面を含み、前記ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈し、前記円形開口部の前記中心軸は、前記ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりも前記ブッシュが低圧縮姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体の前記シャフトのより近くにあり、前記ブッシュの前記外面は、ノッチの対を含み、前記コネクティングロッド本体の前記内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含み、前記ブッシュの前記外面内の前記ノッチの対は、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される、方法。
【請求項１４】
２つのピースをともに結合することによって前記ブッシュを提供することをさらに含み、前記ピースうちの第１のものは、軸方向に延在する部分および径方向に延在するフランジを有し、前記ピースのうちの第２のものは、環状形状を有する径方向に延在するフランジを含み、
前記ブッシュを前記コネクティングロッドの前記小端部の前記円形ボア内に配置するステップは、前記ブッシュを前記コネクティングロッド本体に接続するために前記フランジが前記コネクティングロッド本体の反対側面上で径方向外側に延在するように前記ブッシュを位置決めすることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブッシュは、前記円形開口部の周りで異なる厚みを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記コネクティングロッドアセンブリは、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢に固定するための前記ロックピンを含むロック機構を含み、前記ロックピンは、前記ブッシュを前記高圧縮姿勢に固定するための第１の位置から、前記ブッシュを前記低圧縮姿勢に固定するための第２の位置へと前記ノッチ内で軸方向に摺動可能であり、前記ブッシュは、前記円形開口部を呈する第１の円筒形ピースおよび前記円筒形ピースに固定された第２のリング状ピースを含み、
前記第２のリング状ピースは、前記ブッシュが前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体に接するための反対のショルダーを呈する外側に延在するフランジを含み、
前記第２のリング状ピースは、前記ロックピンを受けるための、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される前記ノッチの対を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ブッシュは、前記円形開口部を呈する第１の円筒形ピースおよび前記円筒形ピースに固定された第２のリング状ピースを含み、前記第２のリング状ピースは、前記ブッシュが、前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体に接するための反対のショルダーを呈する外側に延在するフランジを含み、前記第２のリング状ピースは、前記ロックピンを受けるための、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される前記ノッチの対を含み、前記コネクティングロッド本体の前記小端部は、前記内面から外面へと延在するスロットを含み、
前記ブッシュを前記コネクティングロッドの前記小端部の前記円形ボア内に配置するステップは、前記ブッシュが、前記高圧縮姿勢および前記低圧縮姿勢にあるときに、前記リング状ピースの前記フランジが前記小端部の前記外面の外側に配置され、前記フランジの前記ショルダーのうちの１つが前記シャフトに近接する前記コネクティングロッド本体と接するように、前記ブッシュの前記リング状ピースを前記スロット内に配置することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
エンジンの圧縮比を調整するための方法であって、
コネクティングロッド本体、ブッシュ、およびロックピンを含むコネクティングロッドアセンブリを提供するステップを備え、
前記コネクティングロッド本体は、小端部へと延在するシャフトを含み、前記小端部は、円形ボアを呈する内面を含み、
前記ブッシュは、前記コネクティングロッドの前記小端部の前記円形ボア内に配置され、前記ブッシュは、前記小端部の前記内面と摺接する外面を含み、前記ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈し、前記ブッシュの前記外面は、ノッチの対を含み、前記コネクティングロッド本体の前記内面は、前記ロックピンを受けるための対応するノッチを含み、前記ブッシュの前記外面内の前記ノッチの対は、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間され、前記方法は、さらに、
前記ロックピンを前記コネクティングロッド本体の前記ノッチ内で移動させるステップを含み、前記ブッシュは、前記コネクティング本体に対して低圧縮位置から高圧縮位置へとまたは、高圧縮位置から低圧縮位置へと回転し、前記円形開口部の前記中心軸は、前記ブッシュが前記高圧縮姿勢にあるときよりも前記ブッシュが前記低圧縮姿勢にあるときに、前記コネクティングロッド本体の前記シャフトにより近い、方法。
【請求項１９】
前記ロックピンを前記コネクティングロッド本体の前記ノッチ内で移動させるステップは、前記ロックピンを動かすために加圧された油圧流体を前記コネクティングロッド本体の油圧チャネルを介して前記ノッチへと運ぶことを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記コネクティングロッド本体は、周方向に離間された第１のショルダーの対を含み、前記ブッシュ本体は、周方向に離間された第２のショルダーの対を含み、前記第１のショルダーは、前記コネクティングロッド本体の前記小端部に近接する前記シャフトの反対側面上に位置され、前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーのうちの１つは、前記ノッチの１つの側面上に位置され、
前記ブッシュを回転させるステップは、前記ブッシュを前記高圧縮比姿勢へと位置決めするために、前記ブッシュ本体の前記第２のショルダーのうちの１つを前記ノッチから離間された前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーと係合させるか、前記ブッシュを前記低圧縮比姿勢へと位置決めするために、前記ブッシュ本体の前記第２のショルダーのうちの別の１つを前記ノッチの前記側面上に位置される前記コネクティングロッド本体の前記第１のショルダーと係合させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この米国実用特許出願は、２０１６年１月２１日付出願の米国仮特許出願第６２／２８１、４８９号、および２０１７年１月１９日付出願の米国特許出願第１５／４０９、９２８号の利益を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般に、エンジンの圧縮比が可変とされうる内燃エンジンおよび制御アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術
内燃エンジンの動作性能は、とりわけ、エンジンのシリンダの各々の圧縮比に影響される。当業者は、圧縮比とは、エンジンのシリンダ内の最小容量に対する最大容量の比であることを理解する。一般に、より低い圧縮比を有するエンジンよりも、より高い圧縮比を有するエンジンは、より効率的に動作するが、より高い圧縮比を有するエンジンよりも、より低い圧縮比を有するエンジンの方が、多くの動力を生む。多くのエンジンにおいて、圧縮比は、内燃エンジンのある特徴を広範囲に変更することによって変化されることのみが可能な固定数であり、多くのエンジン製造者は、内燃エンジンを設計するときに、効率性または動力を最適化することと、各々を妥協することとの選択を強いられる。
【０００４】
エンジンがピーク効率において動作することを可能とするが、また要求されるときに増加された動力を生み出すことを可能とする可変圧縮比を有する内燃エンジンの生産において、様々な試みがなされている。しかし、現在の可変圧縮比システムは、制御が複雑であり、製造が高価であり、エンジンの寿命に耐えられないかもしれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
１つの発明の態様は、内燃エンジンにおいて使用するためのコネクティングロッドアセンブリを提供する。アセンブリは、小端部へと延在するシャフトを含むコネクティングロッド本体を含み、小端部は、円形ボアを呈する内面を含む。ブッシュは、小端部の円形ボア内に配置される。ブッシュは、小端部の内面と摺接する外面を含み、ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈する。円形開口部の中心軸は、ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりもブッシュが低圧縮姿勢にあるときにコネクティングロッド本体のシャフトにより近い。ブッシュの外面は、ノッチの対を含み、コネクティングロッド本体の内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含む。ブッシュの外面内のノッチは、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される。
【０００６】
別の発明の態様は、内燃エンジンにおいて使用するためのコネクティングロッドアセンブリを製造する方法を提供する。方法は、小端部へと延在するシャフトを含むコネクティングロッド本体を提供することを含み、小端部は、円形ボアを呈する内面を含み、さらに、ブッシュをコネクティングロッドの小端部の円形ボア内に配置することを含み、ブッシュは、小端部の内面と摺接する外面を含み、ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈し、円形開口部の中心軸は、ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりもブッシュが低圧縮姿勢にあるときにコネクティングロッド本体のシャフトにより近く、ブッシュの外面は、ノッチの対を含み、コネクティングロッド本体の内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含み、ブッシュの外面内のノッチの対は、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される。
【０００７】
さらに別の発明の態様は、エンジンの圧縮比を調整するための方法を提供する。方法は、コネクティングロッド本体、ブッシュ、およびロックピンを含むコネクティングロッドアセンブリを提供することを含む。コネクティングロッド本体は、小端部へと延在するシャフトを含み、小端部は、円形ボアを呈する内面を含む。ブッシュは、コネクティングロッドの小端部の円形ボア内に配置される。ブッシュは、小端部の内面と摺接する外面を含み、ブッシュは、リストピンを受けるための中心軸を囲む円形開口部を呈し、ブッシュの外面は、ノッチの対を含む。コネクティングロッド本体の内面は、ロックピンを受けるための対応するノッチを含み、ブッシュの外面内のノッチは、１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内で互いから離間される。方法は、さらに、ロックピンをコネクティングロッド本体のノッチ内で移動させることを含み、ブッシュは、低圧縮位置から高圧縮位置へと、または高圧縮位置から低圧縮位置へと、コネクティング本体に対して回転する。円形開口部の中心軸は、ブッシュが高圧縮姿勢にあるときよりもブッシュが低圧縮姿勢にあるときに、コネクティングロッド本体のシャフトにより近い。
【０００８】
図面の簡単な説明
本発明のこれらのおよび他の特徴ならびに利点は、以下の詳細な説明を添付図面とともに参照することによって、容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】高圧縮姿勢にあるブッシュを有するコネクティングロッドアセンブリの斜視および部分図である。
【図２】図１とは異なる位置から見た、高圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの別の斜視および部分図である。
【図３】高圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの斜視および断面図である。
【図４】図３とは異なる位置から見た、高圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの別の斜視および断面図である。
【図５】低圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの斜視および部分図である。
【図６】図５とは異なる位置から見た、低圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの別の斜視および部分図である。
【図７】低圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの斜視および断面図である。
【図８】図７とは異なる位置から見た、低圧縮姿勢にあるブッシュを有する図１のコネクティングロッドアセンブリの別の斜視および断面図である。
【図９】図１のコネクティングロッドアセンブリの斜視および断面図であり、ブッシュの移動を可能にするための中立位置にあるブッシュのピンを示す。
【図１０】図１のコネクティングロッドアセンブリの別の斜視および断面図であり、中立位置にあるブッシュのピンを示す。
【図１１】図１の場合のコネクティングロッドアセンブリの断面図である。
【図１２】高圧縮姿勢内のブッシュを有するコネクティングロッドアセンブリの第２の例示的な実施形態の斜視図である。
【図１３】低低圧縮姿勢にあるブッシュを有するコネクティングロッドアセンブリの第２の例示的な実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
例示的な実施形態の詳細な説明
図を参照して、いくつかの図を通して同様の符号が対応する部分を示しており、内燃エンジンの可変の圧縮比ための改善されたコネクティングロッドアセンブリ２０の第１の例示的な実施形態は、一般に図１に示される。示されるように、コネクティングロッドアセンブリ２０は、コネクティングロッド本体２２を含むエンジンのクランクシャフト（図示しない）への固定のための大端部（図示しない）から、ピストン本体（図示しない）へのリストピン（また既知のガジオンピン）を介した固定のための小端部２４へと、シャフト２３に沿って延在する。コネクティングロッド本体２２は、好ましくは、たとえば、スチール、合金スチール、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、等といった金属から作られる。
【００１１】
コネクティングロッド本体２２の小端部２４は、コネクティングロッド本体２２を通して１つの側面から他の側面に延在する一般に円形ボア２６を呈する内面を含む。ブッシュ２８は、円形ボア２６内、かつ、コネクティングロッド本体２２とリストピンとの間に位置決めされる。ブッシュ２８は、リストピンを受けるための中心軸Ａを囲む円形開口部３２を有するブッシュ本体３０を含む。ブッシュ本体３０の外面は、コネクティングロッド本体２２の小端部２４の内面と摺接する。図１１の例示的な実施形態では、ブッシュ本体３０は、別々に作られ、その後にともに結合された２つのピースから作られる。ピースのうちの１つは、軸方向に延在する部分３４および径方向に延在する部分またはフランジ３６を有し、他のピースは、一般に環状の形状である。組み立て中に、第１のピースの軸方向に延在する部分３４は、コネクティングロッド本体２２の円形ボア２６内へと挿入され、コネクティングロッド本体２２の他の側面上の環状形ピースと接触される。次に、２つのピースは、（たとえば、レーザー溶接を通して）ともに溶接されるかともにプレスされ、これにより、完成された形態において、ブッシュ本体３０は、１つの統合されたピースとなり、ブッシュ本体３０をコネクティングロッド本体２２と固定して接続するためにコネクティングロッド本体２２の反対側面上を径方向外側に延在するフランジ３６、３８を有する。
【００１２】
図１に示されるように、ブッシュ本体３０の円形開口部３２は、コネクティングロッド本体２２の小端部２４において円形ボア２６に対して偏心的に位置される。ブッシュ本体３０の円形開口部３２は、またブッシュ本体３０の外面に対して偏心的に位置される。すなわち、ブッシュ本体３０内の円形開口部３２の中心軸Ａは、コネクティングロッド本体２２内の円形ボア２６の中心軸からオフセットされる。例示的な実施形態では、ブッシュ本体３０の厚みは、円形開口部３２を偏心的に位置させるために円形開口部３２の周りで可変とされる。
【００１３】
ブッシュ２８は、リストピンおよびピストン本体のクランクシャフトに対する相対位置を異ならせるためにコネクティングロッド本体２２の円形ボア２６内で回転可能であり、これによりエンジン内のシリンダの圧縮比を変化させる。図１〜４に示されるようにブッシュ２８が高圧縮姿勢にあるときに、ブッシュ本体３０の中心軸Ａは、コネクティングロッド本体２２のシャフト２３よりも、コネクティングロッド本体３０の小端部２４の遠位端３９により近く位置される。コネクティングロッドアセンブリ２０に取り付けられたピストンが、クランクシャフトから遠くに位置され、これによって燃焼チャンバ（図示しない）の容量が減少するので、ブッシュ２８が高圧縮姿勢にあるときに、エンジンは、高圧縮比を有する。ブッシュ２８が高圧縮姿勢にあるときのエンジンの高圧縮比は、エンジンの効率性を最大化し、これによって燃費を向上させ、二酸化炭素および他の排出物を減少させる。
【００１４】
他方で、図５〜８に示されるように、ブッシュ２８が低圧縮姿勢にあるときに、ブッシュ本体３０の中心軸Ａは、小端部２４コネクティングロッド本体３０の遠位端３９よりも、コネクティングロッド本体２２のシャフト２３により近く位置される。ブッシュ２８が低圧縮姿勢にあるときに、エンジンは、低い圧縮比を有し、これによってエンジンの最大動力出力を最大化する。こうして、ブッシュ２８は、動力が必要とされるときにエンジンが高動力出力を生み出すことと、それ以外のときに非常に高い効率性を有して動作することとを可能とする。ブッシュ２８は、ガソリン燃料エンジン、ディーゼル燃料エンジン、スパーク点火エンジン、圧縮点火エンジン、２ストロークエンジンおよび４ストロークエンジンを含む様々な異なるエンジンでの使用のために設計されることができる。好ましくは、ブッシュは、それが上死点位置にあるときに、ピストン本体の高さを約３．５ｍｍ調整するよう構成される。
【００１５】
コネクティングロッドアセンブリ２０は、さらに、要求されるときにブッシュ２８を高圧縮姿勢および低圧縮姿勢に固定し、エンジンの圧縮比を使用中に変化させることが要求されるときに慣性がブッシュ２８を２つの姿勢間で駆動することを選択的に可能とするように構成されるロック機構を含む。図１〜１１の例示的な実施形態では、ロック機構は、円形ボア２６に近接するコネクティングロッド本体２２のノッチ４２内に配置されるロックピン４０を含み、高圧縮姿勢にブッシュ２８を固定するための（図３および図４に示された）第１の位置から、低圧縮姿勢にブッシュ２８を固定するための（図７および図８に示された）第２の位置へと、軸方向に摺動可能である。ロックピン４０が第１の位置および第２の位置のいずれかにあるときに、それは、ブッシュ２８のコネクティングロッド本体２２に対する回転を防ぐために、ブッシュ本体３０上のフランジ３６、３８のうちの１つの中の対応するノッチ４２内に受けられる。しかし、図９および図１０に示されるようにロックピン４０が第１の位置と第２の位置との間にあるときに、ブッシュ２８は、高圧縮姿勢と低圧縮姿勢との間で自由に回転可能とされる。
【００１６】
図１〜１１の実施形態のロック機構は、さらに、ブッシュ２８を高圧縮姿勢に固定するための第１の位置へとロックピン４０を付勢するばね４４を含む。この実施形態では、コネクティングロッド本体２２は、さらに、ばね４４によって加えられた付勢力に打ち勝つために、油圧流体が加圧される限り、ブッシュ２８を低圧縮姿勢に固定するための第２の位置へとロックピン４０を動かすために、加圧された油圧流体を運ぶためのノッチ４２へとつながる油圧チャネル４６を含む。しかし、ブッシュを高圧縮姿勢および低圧縮姿勢間で固定するための様々な異なる機構が用いられ得るということが理解されるべきである。
【００１７】
コネクティングロッド本体２２およびブッシュ２８のフランジ３６、３８は、高圧縮姿勢および低圧縮姿勢を規定する、互いに協同的に回転するストップ機構を含む。コネクティングロッド本体２２は、周方向に離間された第１のショルダー４８の対を含み、ブッシュ２８のフランジ３６、３８のうちの１つは、周方向に離間された第２のショルダー５０の対を含む。好ましくは、第１および第２のショルダー４８、５０は、ブッシュ２８が１８０度（１８０°）よりも大きく１９０度（１９０°）以内でコネクティングロッド本体２２に対して回転することを可能とするために互いから離間される。これは、ロックピン４０での負荷および摩耗を削減するために、圧縮サイクル中に第１および第２のショルダー４８、５０が互いへと固定することを可能とする。第１および第２のショルダー４８、５０は、ブッシュ２８が高圧縮姿勢および低圧縮姿勢にあるときに、ブッシュ２８に対してトルクが小さくまたは全く印加されないように位置決めされ、このため、ロックピン４０は、最少のシア力を課され、高耐久性を有する。例示的な実施形態では、第１のショルダー４８は、コネクティングロッド本体２２の小端部２４に近接するシャフト２３の反対側面上に位置される。第１のショルダー４８のうちの１つは、ロックピン４０ためのノッチ４２の１つの側面上に位置され、別の第１のショルダー４８は、ノッチ４２から離れて置かれる。図１〜４に示されるように、高圧縮比姿勢では、ブッシュ２８の第２のショルダー５０のうちの１つは、ノッチ４２から離れて置かれるコネクティングロッド本体２２の第１のショルダー４８を係合する。図５〜１１に示されるように、低圧縮比姿勢では、ブッシュ２８の第２のショルダー５０のうちの１つは、ノッチ４２の側面上に位置されるコネクティングロッド本体２２の第１のショルダー４８を係合する。
【００１８】
動作中に、ドライバーによって増加した動力が要求されるときに、油圧流体４６をコネクティングロッド本体２２内へと押し出し、これによりロックピン４０が第１の位置から外れるように動かすために、エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、油圧ポンプ（図示しない）をアクティベートする。ブッシュ２８は、そして、ピストンおよびコネクティングロッド本体２２の動きからの慣性に起因して高圧縮姿勢から低圧縮姿勢へとコネクティングロッド本体２２に対して自動的に回転し、ロックピン４０は、ブッシュ２８のフランジ３６、３８のうちの１つの上のノッチ４２と係合する第２の位置へと移動可能である。ドライバーがもはや増加された動力を必要としないとき、ＥＣＵは、油圧流体を減圧し、ばね４４は、ロックピン４０が第２の位置から外れるように促す。ロックピン４０がノッチ４２との係合を解除されたときに、ブッシュ２８は、慣性を通してコネクティングロッド本体２２の小端部２４内で自動的に回転可能である。一度慣性が高圧縮姿勢へと戻すようにブッシュ２８を回転させると、ロックピン４０は、ばね４４によってブッシュ２８を高圧縮姿勢へと固定するための第１の位置へと促される。
【００１９】
今度は、図１２と図１３とを参照すると、コネクティングロッドアセンブリ１２０の第２の例示的な実施形態は、「１」の接頭辞によって区別された一般に同様の符号で示され、上述の第１の実施形態で議論されたものと対応する部分を示す。第２の実施形態は、２つのピースのブッシュ１２８が第１の円筒形ピース１５４および第２のリング状ピース１５６を含むことにおいて、第１の実施形態から区別される。リング状ピース１５６は、概ね円筒形ピース１５４の軸中心点に固定され、ブッシュ１２８が高圧縮姿勢および低圧縮姿勢にあるときに、コネクティングロッド本体１２２と接するためにその反対の端部上のショルダー１６０を呈する外側に延在するフランジ１５８を含む。リング状ピース１５６は、ブッシュ１２８を所望のように高圧縮姿勢および低圧縮姿勢に固定するためのロックピン１４０を受けるためのノッチ１４２を含む。図１２および図１３に示されるように、この実施形態では、コネクティングロッド本体１２２の小端部１２４は、内面から外面へと延在するスロット１６２を含み、リング状ピース１５６は、スロット１６２内に受けられる。リング状ピース１５６の外面は、例示的に小端部１２４の外面に沿ってまたはその内側に配置され、フランジ１５８は、小端部１２４の外面の外側に配置される。このため、フランジ１５８のショルダー１６０のうちの１つは、ブッシュ１２８が、高圧縮姿勢および低圧縮姿勢にあるときに、シャフト１２３に近接するコネクティングロッド本体１２２と接する。たとえば、フランジ１５８の１つのショルダー１６０は、図１２に示されるようにブッシュ１２８が高圧縮比姿勢にあるときに、ノッチ１４２の１つの側面上でコネクティングロッド本体１２２を係合し、フランジ１５８の別のショルダー１６０は、ブッシュ１２８が低圧縮比姿勢にあるときに、ノッチ１４２から離れた位置においてコネクティングロッド本体１２２を係合する。
【００２０】
明らかに、本発明の多くの修正および変形が上記教示に照らして可能であり、具体的に記載された以外の方法で添付の特許請求の範囲内において実施され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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