(57)【要約】      （修正有）【課題】コネクティングロッドの長さを変えずに、機関排気量及び／または圧縮比の変更を可能にする。【解決手段】シリンダ１０の内部をピストン１４が上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとの間で摺動し、クランクシャフト３８は、機関排気量及び／または圧縮比の変更を可能にする関節型リンクシステム２６の作用の下でピストン１４の変位を制御し、関節型リンクシステム２６は、関節軸４６を中心にピボット運動可能に、かつ変位制御手段５２，５２Ｖによって少なくとも１つの方向に平行移動可能に取り付けられたシフトレバー２６を有し、シフトレバー２６は、内部に関節軸４６が収容されたポートホール４４を有し、シフトレバー２６の一端２４はコネクティングロッドに接続され、他端２８はクランクシャフト３８に連結されたリンク３２に接続されている。【選択図】図１
2008175203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのシリンダ（１０）を有し、コネクティングロッド（２０）の軸（ＸＸ）に沿った作用とクランクシャフト（３８）の作用とによって該シリンダ（１０）の内部をピストン（１４）が上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＤＣ）との間で摺動し、前記クランクシャフト（３８）は、機関排気量及び／または圧縮比の変更を可能にする関節型リンクシステム（２６）の作用の下でピストン（１４）の変位を制御し、前記関節型リンクシステム（２６）は、関節軸（４６）を中心にピボット運動可能に、かつ変位制御手段（５２，５２Ｖ）によって少なくとも１つの方向に平行移動可能に取り付けられたシフトレバー（２６）を有し、該シフトレバー（２６）は、内部に前記関節軸（４６）が収容されたポートホール（４４）を有し、該シフトレバー（２６）の一端（２４）は前記コネクティングロッド（２０）に接続され、他端（２８）は前記クランクシャフト（３８）に連結されたリンク（３２）に接続されている内燃機関において、
前記シフトレバー（２６）は、前記関節軸（４６）を支持しかつ前記シフトレバー（２６）の前記ポートホール（４４）と協働するスライダ（７８）を有することを特徴とする、内燃機関。
【請求項２】
前記シフトレバー（２６）の第１の方向への前記平行移動を制御する手段（５２）と、前記シフトレバー（２６）の前記第１の方向と直交する方向への前記平行移動を制御する手段（５２Ｖ）と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記関節軸（４６）は、前記シフトレバー（２６）の前記第１の方向と直交する方向に平行移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記シフトレバーは、前記ポートホール（４４）内の前記関節軸（４６）の前記平行移動をロックする手段（５８）を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記の変位のための手段（５２，５２Ｖ）は、ロッド（５６，５６Ｖ）を備えたジャッキ（５４，５４Ｖ）を有することを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記シフトレバー（２６）は、前記関節軸に支持されたスロット（９８，１００）を通って前記スライダを貫通する突起（１０８，１１０）と協働する、斜めに延びる溝（７４，７６）を有することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記の変位制御用の手段は、前記関節軸（４６）を受け入れる孔（１４６）を備えた偏心構造（１３６）を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項８】
前記の変位制御用の手段は、互いに平行に配置された２つの偏心構造（１３６）を有し、該２つの偏心構造の間に前記シフトレバーが前記関節軸と共に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記偏心構造は、該偏心構造の軸を中心とした回転を制御する手段（１５０）を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の内燃機関。
【請求項１０】
前記回転を制御する手段は軸方向に延びるバー（１５０）を有することを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関。
【請求項１１】
前記コネクティングロッド（２０）の長手方向の前記軸（ＸＸ）と前記シフトレバー（２６）の長手方向の軸（ＹＹ）とは非零の角度をなすことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１２】
少なくとも１つのシリンダ（１０）を有し、コネクティングロッド（２０）の軸（ＸＸ）に沿った作用とクランクシャフト（３８）の作用とによって該シリンダ（１０）の内部をピストン（１４）が上死点（ＴＤＣ）と下死点（ＢＤＣ）との間で摺動し、前記クランクシャフト（３８）は、関節型リンクシステム（２６）の作用の下でピストン（１４）の変位を制御する内燃機関の排気量及び／または圧縮比を変更する方法であって、関節軸（４６）を中心にピボット運動可能に取り付けられたシフトレバー（２６）を前記関節型リンクシステム（２６）に備えることと、前記シフトレバー（２６）の一端（２４）を前記コネクティングロッド（２０）に接続し、他端（２８）を前記クランクシャフト（３８）に連結されたリンク（３２）に接続することと、前記シフトレバー（２６）を第１の方向に平行移動させ、シフトレバーアーム（２６ａ，２６ｂ）を前記関節軸（４６）に対して変化させて、前記内燃機関の排気量を変更し、及び／または、前記シフトレバー（２６）を前記第１の方向と直交する方向に平行移動させて、圧縮比を変更することと、を有する方法において、
前記シフトレバー（２６）を垂直方向に平行移動させ、前記関節軸（４６）と前記機関の固定点（Ｐ）との間の高さ（Ｈ）を変化させ、それによって、前記機関の圧縮比を変更することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比及び／または可変排気量の内燃機関と、可変圧縮比または可変排気量またはこれらの双方を実現する方法と、に関する。
【０００２】
本発明は、直接燃料噴射機関または間接燃料噴射機関、特に、火花点火の有無にかかわらず、ディーゼルまたはガソリン形式の機関に関する。
【背景技術】
【０００３】
当業者には周知のように、機関の圧縮比及び／または排気量を使用条件に従って変更できることは有用である。
【０００４】
圧縮比を変更する場合、これによって、特に低機関回転数及び低負荷時に、機関効率を向上させることができ、または機関を損傷させる可能性のある機関ノッキングの発生を防止することができる。一般に、機関の圧縮比は、燃焼室の無効容積にピストンの下死点（ＢＤＣ）と上死点（ＴＤＣ）との間のピストン掃気容積とを加えた容積と、燃焼室の無効容積との比として定義される。
【０００５】
機関排気量の変更によって燃焼室に吸入可能な空気量を変更でき、そのため、機関の大部分の使用範囲で機関を高負荷で使用することができる。機関排気量は、ピストンの下死点（ＢＤＣ）と上死点（ＴＤＣ）との間のピストン掃気容積と見なされる。
【０００６】
仏国特許出願公開第２８０７１０５号明細書により詳細に記述されているように、より一般的には無効容積と呼ばれる、ピストンの上死点での燃焼室の容積を変更することで圧縮比を変更できる装置を使用することが周知である。
【０００７】
これらの装置は一般に、リンクの一端との結合部分に小端部が接続されたコネクティングロッドを有している。このリンクは、ピストンピンとクランクピンの軸との距離を変更し、シリンダ内で往復平行移動運動をするピストンの変位を制御するために用いられる。このリンクは、クランクピンを備えた関節軸を支持する本体と、このリンクのクランクピン軸を中心とした揺動を制御する手段の動作を受ける他端と、を有している。揺動によって、このリンクの長手軸に対するリンクの本体の傾斜を変更し、それによってピストンピンとクランクシャフト軸との間の距離を変更することができる。
【０００８】
英国特許出願公開第２３１２２４２号明細書、米国特許第４９１７０６６号明細書、欧州特許出願公開第０２４８６５５号明細書、英国特許出願公開第２２８７０６号明細書、米国特許第９２６５６４号明細書、米国特許第６８０３３７号明細書に記述されているような他の変形例の装置は、関節軸を中心に揺動し変位制御手段を貫通する方向に平行移動可能なシフトレバーを備えた関節リンク装置を有している。このシフトレバーは、関節軸が内部に収容されているポートホールを有しており、一端によってコネクティングロッドに連結され、他端によってクランクシャフトに接続されたリンクに連結されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの装置の主な欠点は、コネクティングロッドの長さを変更できるようにする高出力制御手段が必要なことである。
【００１０】
さらに、従来技術のこれらの装置は、機関排気量を変更せずに、容易かつ確実に圧縮比を変更することができない。
【００１１】
そのうえ、ポートホール内の関節軸を、所望の変更に応じて位置させることは困難である。
【００１２】
本発明は、構造が単純な使いやすい手段によって上述の欠点を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、本発明は、少なくとも１つのシリンダを有し、コネクティングロッドの軸ＸＸに沿った作用とクランクシャフトの作用とによってシリンダの内部をピストンが上死点と下死点との間で摺動し、クランクシャフトは、排気量及び／または圧縮比の変更を可能にする関節型リンクシステムの作用の下でピストンの変位を制御し、関節型リンクシステムは、関節軸を中心にピボット運動可能に、かつ変位制御手段によって少なくとも１つの方向に平行移動可能に取り付けられたシフトレバーを有し、シフトレバーは、内部に関節軸が収容されたポートホールを有し、シフトレバーの一端はコネクティングロッドに接続され、他端はクランクシャフトに連結されたリンクに接続されている内燃機関において、シフトレバーは、関節軸を支持しかつシフトレバーのポートホールと協働するスライダを有することを特徴とする、内燃機関に関する。
【００１４】
内燃機関は、シフトレバーの第１の方向への平行移動を制御する手段と、シフトレバーの第１の方向と直交する方向への平行移動を制御する手段と、を有していてもよい。
【００１５】
関節軸は、シフトレバーの第１の方向と直交する方向に平行移動可能であってもよい。
【００１６】
シフトレバーは、ポートホール内の関節軸の変位をロックする手段を有することができる。
【００１７】
変位のための手段は、ロッドを備えたジャッキを有していてもよい。
【００１８】
シフトレバーは、関節軸に支持されたスロットを通ってスライダを貫通する突起と協働する、斜めに延びる溝を有していてもよい。
【００１９】
変位制御用の手段は、関節軸を受け入れる孔を備えた偏心構造を有していてもよい。
【００２０】
変位制御用の手段は、互いに平行に配置された２つの偏心構造を有し、２つの偏心構造の間にシフトレバーが関節軸と共に配置されていてもよい。
【００２１】
偏心構造は、偏心構造の軸を中心とした回転を制御する手段を有していてもよい。
【００２２】
好ましくは、回転を制御する手段は軸方向に延びるバーを有している。
【００２３】
コネクティングロッドの長手方向の軸とシフトレバーの長手方向の軸とは非零の角度をなすことができる。
【００２４】
本発明はまた、少なくとも１つのシリンダを有し、コネクティングロッドの軸ＸＸに沿った作用とクランクシャフトの作用とによってシリンダの内部をピストンが上死点と下死点との間で摺動し、クランクシャフトは、関節型リンクシステムの作用の下でピストンの変位を制御する内燃機関の排気量及び／または圧縮比を変更する方法であって、関節軸を中心にピボット運動可能に取り付けられたシフトレバーを関節型リンクシステムに備えることと、シフトレバーの一端をコネクティングロッドに接続し、他端をクランクシャフトに連結されたリンクに接続することと、シフトレバーを第１の方向に平行移動させ、シフトレバーアームを関節軸に対して変化させて、内燃機関の排気量を変更し、及び／または、シフトレバーを第１の方向と直交する方向に平行移動させて、圧縮比を変更することと、を有する方法において、シフトレバーを垂直方向に平行移動させ、関節軸と機関の固定点との間の高さを変化させ、それによって、機関の圧縮比を変更することを特徴とする、方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜３は、上端部がシリンダヘッド１２によって閉じられた少なくとも１つのシリンダ１０を備える内燃機関を示す。このシリンダはピストン１４を有しており、ピストン１４は、シリンダ１０の側壁と、シリンダヘッド１２と、ピストン１４の上部とからなる燃焼室１６の境界を画定している。このピストンは、シリンダ１０内を、往復直線運動によって、上死点（ＴＤＣ）と呼ばれる上部位置（図２）と、下死点（ＢＤＣ）と呼ばれる下部位置（図３）との間で摺動可能である。上部位置では、ピストンは燃焼室１６内で燃焼室容積Ｃ０を画定してシリンダヘッド１２に最も近接し、下部位置では、ピストンは燃焼室１６内でアクティブ容積Ｃ１を構成してシリンダヘッド１２から最も離れる。
【００２６】
ピストン１４は、関節型ピストン軸１８によって、コネクティングロッド２０の小端部に接続されている。コネクティングロッド２０の大端部２２は、関節軸２３によって、以後明細書中でシフトレバーと呼ぶレバー２６の端部２４に接続されている。このシフトレバーは、他端２８が、リンク３２の一端に支持された関節軸３０に接続されている。リンク３２の他端３４は、クランクのピン３６上で関節を構成している。このクランクは、どのような機関も通常備えるクランクシャフト３８等である。
【００２７】
このように、リンクと連結されたシフトレバーは、コネクティングロッドとクランクシャフトとの間で関節型リンクシステムを構成している。
【００２８】
ピストン軸１８とコネクティングロッド２０の小端部２２の軸とを通るピストン１４の一般軸ＸＸと、シフトレバー２６の両端部２４，２８を通るシフトレバー２６の一般軸ＹＹとは、組立体の適切な動作を保証し、ピストンとシリンダ壁の間の応力を最小にするように、非零の角度をなしていることがわかるであろう。同様に、リンク３２の長手方向軸はシフトレバーの軸ＹＹとの間で非零の角度をなしている。
【００２９】
シフトレバー２６は、その両端部の間に支持体４０を有している。支持体４０は、好ましくはその中央領域に、シフトレバー２６の両端間を距離Ｄで延び支持体４０の厚みを貫通して長手方向に延びる細長いポートホール４４を有している。このポートホールは、クランクケースブロックなどの機関の固定部分５０に移動不能に接続された、軸ＹＹと実質的に垂直な軸ＺＺに沿った関節軸、つまりピボットピン４６を収容している。シフトレバーは、当業者に公知の任意の制御手段の作用によって、軸ＹＹに沿って直線状に、つまり図１において水平な動きで移動できる。非限定的な例として、これらの手段５２は、図示のように、ピボットピン４６を中心としたレバーの揺動をロッド５６が妨げることなく、公知の手段によってシフトレバーの支持体４０に接続された水平ジャッキ５４を有している。
【００３０】
好ましいが必須ではないやり方として、ピボットピン４６とポートホール４４の間にロック手段５８を設け、このピボットをポートホール４４内で所望の位置に固定することができる。これらの手段は、ポートホールの長手方向の壁とピボットピンとを貫通するロックピンなど、当業者に公知の任意の種類のものであってよい。
【００３１】
機関の作動中、図１に示す基準平均位置では、ピストン１４はＴＤＣとＢＤＣの間の中央位置にあり、クランクシャフトのクランクピン３６も０°位置と１８０°位置の間の中央位置にある。ピボット４６は、ポートホール４４内の中央位置（Ｄ／２）にあり、ロック手段５８によってロックされている。ピボットがこの位置にあることで、シフトレバー２６上の２つのレバーアーム、すなわち、レバーの端部２４の関節軸とピボット４６の軸ＺＺとの間の長さＬ１のレバーアーム２６ａと、このピボット軸とシフトレバーの他端２８の関節軸との間の長さＬ２の別のレバーアーム２６ｂと、を定めることができる。
【００３２】
矢印Ｒで示すクランクシャフト３８の回転の効果によって、クランクピン３６は、図１の中央位置から、ピストン１４のＴＤＣに実質的に対応する図２の１８０°の位置へ変化する。この状態では、シフトレバー２６はリンク３２の作用によってピボット４６を中心に時計回りに回転し、燃焼室１６内に無効容積Ｃ０を残した状態で、コネクティングロッド２０によって、ピストン１４をＴＤＣの位置に動かしている。
【００３３】
クランクシャフト３８は、図の矢印Ｒで示す方向に引き続き回転し続けながら、図３に示すように、クランクピン３６を１８０°の位置から０°の位置へと動かす。この図２に示す状態からの動きの間に、リンク３２は、シフトレバーを、図３に示す位置に達するまで、ピボット４６を中心に反時計回りに揺動させる。レバーのこの運動中に、レバーは、燃焼室内１６にアクティブ容積Ｃ１を発生させながら、コネクティングロッド２０によって、ピストン１４を下降運動で図２に示すＴＤＣからＢＤＣへと動かす。
【００３４】
従って、この機関の呼び排気量Ｃｎは、アクティブ容積Ｃ１と無効容積Ｃ０との差（Ｃｎ＝Ｃ１−Ｃ０）である。もちろん、多気筒機関の排気量を求めるには、呼び排気量にシリンダの総数を乗算することになる。
【００３５】
シフトレバーが実質的に水平位置にある図１に示す基準位置から機関の呼び排気量を減少させることが望まれる場合（図４〜６）には、ピボット４６が手段５８によってポートホール４４からロック解除され、ジャッキが作動し、ロッド５６がシフトレバー２６を、実質的に水平な直線運動によって、図４の右側に向けて平行移動させる。この平行移動が終わると、ピボットピン４６は、レバーの向きを変更することなくシフトレバーのレバーアームを修正することによって、ポートホール４４のシリンダに最も近い端部に位置する。従って、図４に示すように、レバーアーム２６′ａの長さＬ′１は図１の長さＬ１よりも短く、レバーアーム２６′ｂの長さＬ′２は長さＬ２よりも長い。いったんこの位置に到達すると、ピボットピンはポートホール４４内でロック手段５８によってロックされる。
【００３６】
クランクシャフト３８が図４の中央位置から図５のクランクピン３６が１８０°の位置まで時計回りに動く間、リンク３２は、シフトレバー２６がピボット４６を中心に時計回りに回転するようにシフトレバー２６を制御する。レバーアーム２６′ａがレバーアーム２６ａよりも短いことを特に考慮すると、ピストン１４は、この揺動の効果によって、無効容積Ｃ０よりも大きな無効容積Ｃ′０を燃焼室１６内に残してＴＤＣ（図５）に到達する。
【００３７】
クランクピンが引き続き１８０°位置から図６に示す０°位置まで動くと、シフトレバー２６は、図５の状態からピボットピン４６を中心に反時計回りに回転し、図３の容積Ｃ１よりも小さい容積Ｃ′１を燃焼室１６内に残しながらピストン１４をＢＤＣへ動かす。同様に、このアクティブ容積Ｃ′１の減少は、レバーアーム２６′ａがレバーアーム２６ａよりも短いためである。
【００３８】
従って、減少した機関排気量（Ｃｒ）はＣ′１とＣ′０の差に一致し（Ｃｒ＝Ｃ′１−Ｃ′０）、この排気量は図１〜３の呼び排気量よりもはるかに小さい。
【００３９】
逆に、機関排気量の増加が望ましい場合、シフトレバー２６の変位を図４とは逆方向に制御し、レバーアーム２６″ａを長くし、レバーアーム２６″ｂを短くするだけでよい（図７〜９）。
【００４０】
そのため、ジャッキ５４はロッド５６を制御し、ピボットがポートホール４４のシリンダから遠い端部に位置するまでシフトレバーを図７の左側に水平に平行移動させる。ピボットがこの位置に来ると、シフトレバーのレバーアーム（図７）が変化し、図１の長さＬ１よりも長い長さＬ″１のレバーアーム２６″ａと、図１の長さＬ２よりも短い長さＬ″２のレバーアーム２６″ｂとになる。この位置にいったん到達すると、ピボットは、ロック手段５８によって、ポートホール４４に対してこの位置でロックされる。
【００４１】
クランクシャフトが図７に示すクランクピン３６の中央位置から１８０°の位置へ動くと、シフトレバー２６はリンク３２の動作によって、ピボット４６を中心に時計回りに回転する。ロッド２０の動きによって、ピストン１４は、図２の無効容積Ｃ０よりも小さい無効容積Ｃ″０でＴＤＣ（図８）に至る。
【００４２】
クランクシャフト３８が矢印Ｒで示すように引き続き移動し、クランクピン３６が１８０°位置から０°位置に変位すると、シフトレバー２６はリンク３２の効果によってピボット４６を中心に反時計回りに回転し、ＢＤＣに到達する。いったんＢＤＣに到達すると、図３のアクティブ容積Ｃ１よりも大きなアクティブ容積Ｃ″１が燃焼室１６内に残る。
【００４３】
従って、Ｃ″１はＣ１よりも大きく、Ｃ″０はＣ０よりも小さいので、増加した機関排気量（Ｃａ）は呼び排気量（Ｃｎ）よりも大きくなる。
【００４４】
図１０〜１２は、図１〜９に関連して説明した要素と実質的に同じ要素によって機関の圧縮比が変更可能な本発明の他の例を示す。
【００４５】
図１０は、クランクシャフトのクランクピン３６が０°位置と１８０°位置の間にあり、従ってピストン１４がＴＤＣとＢＤＣの間の中央位置にある状態を実線で示す、基準平均位置にある機関の図である。
【００４６】
内燃機関は、少なくとも１つのシリンダ１０と、シリンダヘッド１２と、燃焼室１６の画定を可能にするピストン１４と、を有している。このピストンは、往復直線運動によって、シリンダ１０内をＴＤＣとＢＤＣとの間で摺動する。
【００４７】
ピストン１４は、関節型ピストン軸１８によってコネクティングロッド２０に接続されており、コネクティングロッド２０自体は、軸２３によってシフトレバー１２６の端部２４に接続されている。シフトレバー１２６の他端２８は、関節軸３０によって、クランクシャフト３８のクランクピン３６上で関節を構成しているリンク３２に接続されている。
【００４８】
シフトレバーは、その両端の間に、軸受６０を備えた本体１４０を有し、軸受６０は軸ＺＺに沿って延びるピボット４６を受け入れる。このピボットは、機関の固定部分５０に対して図１０における上下方向に平行移動可能であるが、レバーの本体１４０に対しては固定されていることが有利である。従って、このピボットは、互いに同一でも異なっていてもよい一定寸法の２つのレバーアーム、すなわち、シフトレバーの一端２４とピボット軸との間のレバーアーム１２６ａと、レバーの他端２８とこのピボット軸との間のレバーアーム１２６ｂと、を定めることができる。
【００４９】
このピボットは、クランクケースブロックなどの機関の固定部分５０上を摺動する底板４８上に配置されていることが有利である。図１〜９を参照して上述したように、ピボット／レバー組立体の垂直方向の直線移動は、当業者には公知の任意の制御手段５２Ｖ、例えばロッド５６Ｖがレバーに連結された垂直ジャッキ５４Ｖによって実現することができる。本体１４０の軸受６０内に収容されているピボットによって、シフトレバーは、ピボットが本体１４０内で平行移動するおそれなく、ピボットピン４６を中心に回転することができる。
【００５０】
もちろん、本発明の範囲を逸脱することなく、垂直なポートホールの形態の軸受６０と、このポートホール内に配置され機関の固定部分に不動に連結されたピボットピンと、を備えた、上述の図に示す構成と同様な配置を提供することができる。この構成では、シフトレバーだけがシフトレバーを垂直方向に平行移動させる制御手段５２Ｖによって制御される。
【００５１】
図１０に示す基準圧縮比の構成（Ｔｎ）においては、ピボット４６の軸ＺＺは、例えば、シリンダ頂部とシリンダヘッドとの間のヘッドガスケットを通る平面Ｐ内にあると考えられる機関の固定点から距離Ｈの位置にある。
【００５２】
従って、ピストンは、図１０の点線で示すようにＴＤＣにある時に、燃焼室１６内に無効容積Ｔ０を定め、このピストン１４がＢＤＣ（図１０中の太い点線で示す。）にある時に、アクティブ容積Ｔ１を定める。従って、基準圧縮比（Ｔｎ）はＴ１／Ｔ０となる。
【００５３】
機関の圧縮比を増加させるときには、図１１に示すように、シフトレバーと、従って底板４８に接続されたピボット４６とが、ジャッキ５４Ｖのロッド５６Ｖによってこの図の上方に向けて変位する。この平行移動の結果、シフトレバー１２６は、ピストン１４を上向きに変位させるように動かしながら、その端部２８の軸３０を中心に時計回りに回転する。そのため、固定点Ｐとピボット４６の軸ＺＺとの間の高さＨ′は、上記に定義した高さＨよりも小さくなる。従って、クランクピン３６が図１１の中央位置から１８０°位置に到達すると、ピストン１４はＴＤＣ（図１１の点線）で、図１０の容積Ｔ０よりも小さい燃焼室１６の無効容積Ｔ０を定める。クランクピン３６が０°位置に到達するまでクランクピンの回転運動が継続すると、ピストン１４は、シフトレバーのピボットを中心とした反時計回りの揺動の作用によって、ＢＤＣ（図１１の太い点線）に到達する。その時、容積Ｔ′１は容積Ｔ１よりも小さいが、ピストン１４の掃気容積（Ｔ′１−Ｔ′０）は図１０のピストン１４の掃気容積と実質的に同じである。その結果、図１１の機関の圧縮比（Ｔ′１／Ｔ′０）は図１０の圧縮比よりも高くなる。
【００５４】
一方、機関の圧縮比を低くする場合には、図１２の構成とする必要がある。シフトレバー１２６、ピボット４６、及びその底板４８は、ジャッキ５４Ｖのロッド５６Ｖによってこの図の下方に向けて平行移動し、レバー１２６を軸３０を中心に反時計回りに回転させ、ピストン１４を下向きに動かす。その結果、固定点Ｐとピボット４６の間の高さＨ″は、図１０の基準圧縮比に対する高さＨよりも高くなる。クランクピン３６の１８０°位置では、ＴＤＣのピストン１４（図１２の点線）は、図１０の容積Ｔ０よりも大きい燃焼室１６の無効容積Ｔ″０を定める。クランクピン３６が０°位置にあって、ピストン１４がＢＤＣ（図１２の太い点線）にある時には、このピストンは、燃焼室１６内で容積Ｔ１よりも大きい容積Ｔ″１を定めるが、ピストン１４の掃気容積（Ｔ″１―Ｔ″０）は図１０の掃気容積と実質的に同じである。そのため、図１２の機関の圧縮比（Ｔ″１／Ｔ″０）は図１０の機関の圧縮比よりも低くなる。
【００５５】
図１３〜１５には、図１〜９の機関排気量の可変性と、図１０〜１２の圧縮比の可変性とを、両者の可変性についてのほぼすべての要素を維持しながら組み合わせたものを示す。
【００５６】
図１３に示す例では、機関は、図１〜９の要素と同じ要素を有しており、少なくとも１つのシリンダ１０と、シリンダヘッド１２と、燃焼室１６の範囲の画定を可能にし、往復直線運動によってシリンダ１０内をＴＤＣとＢＤＣとの間で摺動するピストン１４と、シフトレバー２６の端部２４に軸２３によって接続されたコネクティングロッド２０と、を有している。シフトレバー２６の他端２８はリンク３２の一端に接続されており、リンク３２の他端３４はクランクシャフト３８のクランクピン３６上で関節を構成している。
【００５７】
図１〜９に関連して上述したように、シフトレバー２６は、その両端部の間に、長手方向に延びるポートホール４４を備えた支持体４０を有している。ポートホール４４は、機関の固定部分５０上を摺動する底板４８上に取り付けられ軸ＺＺに沿って延びるピボット４６を収容している。このピボットの平行移動をポートホール内でロックするように、ピボット４６とポートホール４４の間にロック手段５８が設けられていることが有利である。
【００５８】
図１３〜１５の場合、シフトレバー２６は、互いに実質的に直交する２方向、つまりこれらの図で見たときに実質的に水平な第１の方向と、実質的に鉛直な第２の方向における平行移動に関して制御される。
【００５９】
これらの直線状の変位は、当業者に公知の任意の制御手段によって実現される。非限定的な例として、これらの手段は、図１〜９に関連して上述した、水平変位用の水平ジャッキ５４及びそのロッド５６と、図１０〜１３に関連して上述した、鉛直変位用のロッド５６Ｖを備えた鉛直ジャッキ５４Ｖの、２つのジャッキを有している。
【００６０】
従って、図１３〜１５に示すように、圧縮比及び／または機関排気量がさまざまに変更された以下の構成
Ｉ−公称圧縮比と公称機関排気量
II−圧縮比だけの増加
III−圧縮比だけの減少
IV−機関排気量だけの減少
Ｖ−機関排気量だけの増加
VI−圧縮比の増加、機関排気量の増加
VII−圧縮比の減少、機関排気量の増加
VIII−圧縮比の減少、機関排気量の減少
IX−圧縮比の増加、機関排気量の減少
を実現することができる。
【００６１】
従って、公称構成Ｉ（図１３）においては、機関は、機関の固定点Ｐに対する高さＨと図１０の公称圧縮比に相当する公称圧縮比（Ｔｎ）と、を有し、また、シフトレバー２６の長さＬ１のレバーアーム２６ａ及び長さＬ２のレバーアーム２６ｂと、図１に示す排気量と同様の公称排気量（Ｃｎ）と、を有している。
【００６２】
圧縮比の増加に相当する構成II（図１４）では、ピボットピン４６は、手段５８によって、ポートホール４４内の図１の位置に相当する中央位置にロックされ、またはロックされたままである。ジャッキのロッド５６Ｖは後退位置に移動し、シフトレバー２６と、底板４８を備えたピボット４６とを、固定部分５０に対して鉛直方向上向きに平行移動させる。この動作によって、レバー２６はその端部２８を中心に時計回りに回転し、それによってピストン１４をシリンダヘッド１２に近づけ、ピボット４６の軸ＺＺの高さを固定点Ｐに対して高さＨ′に減少させることができる。この構成において、シフトレバーは機関の圧縮比を減少させ、図１１に関連して説明した動作方法に従う。
【００６３】
この構成IIからは、構成VIに従いピボット４６の位置を定めてさらに機関排気量を増加させるか、図１５に示すように、構成IXのようにピボットを配置することによって排気量を減少させるか、のいずれかが可能である。
【００６４】
この構成IXに到達するためには、ロック手段５８を作動させ、ポートホール４４内でピボット４６をロック解除する。ジャッキのロッド５６が作動させられ、レバー２６が図１５の右側に水平運動で平行移動するようにシフトレバー２６に作用しながら、レバー２６を、ピボットがポートホールのシリンダ１０に近い端部に接触するまで、シリンダ１０から離れる向きに動かす。いったんこの位置に到達すると、ピボット４６のポートホール４４内の平行移動がロック手段５８によってロックされ、それによって、長さＬ′１のレバーアーム２６′ａと、長さＬ′２のレバーアーム２６′ｂとが得られる。
【００６５】
この構成では、機関は、圧縮比が増加しかつ排気量が減少ながら、図４〜６に関連して説明したのと同一の態様で動作する。
【００６６】
このように、本発明によれば、圧縮比または排気量のいずれかを変化させることができ、また、圧縮比と機関排気量とを関連付けながら変更することができる。
【００６７】
図１６〜１９は、シフトレバー２６、ピボット、及びレバー変位制御手段の実施形態の例を示す。
【００６８】
図１６，１７では、シフトレバー２６は、軸ＹＹを有し、第１の端部２４と第２の端部２８とを備えた細長い支持体４０を有している。図１６に示すように、長さＤ、高さＥの断面を有する実質的に長方形の細長いポートホール４４が支持体４０の中央領域に設けられている。ポートホール４４は支持体４０を貫通し、シフトレバー２６の前部と後部に、距離Ｎだけ離れた２つの鉛直開口面６２、６４を有している。このポートホール４４は、距離Ｄだけ離れ軸ＹＹと直交する２つの側面６６，６８と、距離Ｅだけ離れ側面６６，６８と実質的に直交する２つの水平面７０，７２と、を有している。一般軸が軸ＹＹに対して角度αで傾斜している横長の溝７４，７６が、支持体４０の上側部分と下側部分とに、互いに対向して、水平面７０，７２を貫通して設けられている。各溝７４，７６の範囲は、ポートホール４４の各水平面７０，７２に含まれるようにされている。
【００６９】
このポートホール４４は、高さＥ′がこのポートホール４４の高さＥに実質的に等しく、長さＤ′がポートホール４４の長さＤより小さく、奥行きＮ’がポートホール４４の開口面６２，６４間の距離Ｎに実質的に等しい、平行六面体形状のスライダ７８を収容するようにされている。従って、このスライダ７８は、距離Ｄ′だけ離れた２つの側面８０，８２と、高さＥ′の２つの水平面８４，８６と、互いに距離がＮ′だけ離れた２つの前面８８，９０と、を有している。このスライダ７８はポートホール４４内を摺動できる材料で作られていることが有利である。
【００７０】
スライダには、このスライダを貫通し、軸Ｚ′Ｚ′が前面８８，９０と実質的に直交し、垂直面８０，８２及び水平面８４，８６から等距離の位置にある孔９２が設けられている。このスライダにはまた、スライダの奥行きよりも短い２つのスロット９８，１００が、上側及び下側の水平部分に設けられている。これらのスロットは、互いに対向して位置しており、水平部分を貫通して孔９２内に開口している。図１６からわかるように、スロット９８，１００は、側面８０，８２間にこれらから等距離の位置に配置されているため、軸Ｚ′Ｚ′と実質的に同一の方向を有している。
【００７１】
孔９２と実質的に同一の円形断面を有する円柱状のピボット４６が、この孔内に摺動可能に設けられている。このピボットの端面１０２，１０４間の長さＶは、スライダ７８の奥行きよりも長い。このピボットにはまた、このピボットの長手方向軸ＺＺと実質的に直交する軸Ｘ′Ｘ′を有する孔１０５が設けられている。この孔は、孔を貫通して延び２つの突起１０８，１１０を形成する円柱棒１０６を受け入れるようにされている。この棒は、突起がスロット内を摺動できるように、スライダのスロット９８，１００の幅よりもわずかに小さい直径を有しているのが有利である。突起は、以下で説明する２つの滑り座１１２，１１４を受け入れることが意図されている。これらの滑り座は、２つの水平面１１６，１１８と、溝７４，７６の幅と実質的に等しい距離だけ離れた２つの側面１２０，１２２と、２つの前面１２８，１３０と、を備えた、立方体の平行六面体形状であるのが有利である。各滑り座には、２つの水平面１１６，１１８に開口し、突起を中心に回転できるように直径が突起１０８，１１０の直径よりもわずかに小さくされた鉛直孔１３２，１３４が設けられている。
【００７２】
これらのすべての要素は、図１７に示すような組立体が得られるように組み立てられている。従って、スライダ７８は、スロット９８，１００が溝７４，７６と対向し、孔９２の軸Ｚ′Ｚ′がシフトレバー２６の軸ＹＹと直交するように、シフトレバー２６のポートホール４４内に配置される。次に、孔１０５が溝及びスロットと対向して配置されるように、ピボット４６が孔９２内に同軸に導入される。棒１０６が溝、スロット、及び孔を貫通して導入され、突起１０８，１１０が溝７４，７６内に配置され、棒１０６がピボット４６内で特に締付けによってロックされる。最後に、滑り座１１２，１１４が、その側面が溝内を摺動し、下側水平面がこのスライダ７８上で支持されるように、突起上に取り付けられる。もちろん、こられの滑り座は、突起の両端部に配置されたサークリップなどの当業者に公知の任意の手段によって、円周方向に回転可能に、突起上で軸方向にロックされている。
【００７３】
図１７に示す組立体は、スライダとポートホールとの側面６６，８０間及び６８，８２間に空き空間ｌ１，ｌ２を残した状態でピボットがポートホール４４内の中央位置（Ｄ／２）にある、図１または１３の位置に相当する公称位置にある。この位置では、突起１０８，１１０は、溝７４，７６の長さＳの中央部、及びスロット９８，１００の長さ方向の中央部に位置している。この位置では、シフトレバー２６は、ピボット４６の軸ＺＺと端部の関節軸間の長さがＬ１であるレバーアーム２６ａと、このピボット軸と端部２８の関節軸間の長さがＬ２であるレバーアーム２６ｂと、を有している。
【００７４】
よりよく理解するために図１８を参照すると、図４に模式的に示す機関排気量の減少のために、作動中、レバーアーム２６ａを長さＬ′１に短縮し、レバーアーム２６ｂを長さＬ′２に伸ばすことができる。この構成を得るために、このピボット４６の端面１０２，１０４の一方に、ジャッキロッドの動作などによる応力が軸方向にかけられる（図１８の矢印ＦまたはＦ′）。
【００７５】
従って、ピボット４６の後部端面１０４に矢印Ｆに沿ったスラスト動作を与えると、図１８に示すように、ピボット４６はスライダ７８内を前方に動き、軸方向に変位する。滑り座１１２，１１４が傾斜した溝７４，７６内で協働する結果、シフトレバーは、ポートホールの側面６６とスライダの側面８０とが接触して、空き空間ｌ１がなくなるまで、ポートホール４４内に収容されているスライダ７８上を、右方向に（図１７を参照）水平平行運動によって移動する。この運動中、突起１０８，１１０が内部で摺動するスロット９８，１００が存在するため、このスライダが前方に移動することはない。この水平平行運動が終わると、ピボット４６の軸ＺＺは、シフトレバー２６の一端２４からの距離が公称距離Ｌ１よりも短いＬ′１となり、他端２８からの距離が公称距離Ｌ２よりも長いＬ′２となる。これによって、図４〜６を参照して上述したように、機関排気量を減少させることができる。
【００７６】
この機関の排気量を、組立体の公称位置から、または上述した排気量減少位置から増加させる場合は、ピボット４６に対して反対方向の動作を行うだけでよい。従って、ピボット４６の前部端面１０２に矢印Ｆ′に沿ったスラスト動作を与えると（または、後部端面１０４に牽引動作を与えると）、ピボット４６は図１７において軸ＺＺに沿って後ろ向きに変位する。この動作中、滑り座１１２，１１４が溝７４，７６内で協働する結果、ポートホールの側面６８とスライダの側面８２との接触によって空き空間１２がなくなるまで、レバーとピボットが図１７の左方向に移動する。この位置では、ピボット軸の位置は、シフトレバーの一端２４から公称距離Ｌ１よりも長いＬ″１の位置となり、他端２８から公称距離Ｌ２よりも短いＬ″２の位置となる。従って、図７〜９を参照して説明したように機関排気量を増加させることができる。
【００７７】
もちろん、当業者は、排気量の所望の変更に必要な空き空間ｌ１，ｌ２の範囲を定めるために、溝７４，７６の長さＳと傾斜αを計算するステップを取るであろう。
【００７８】
図１８，１９には、図１３〜１５にすでに概略を示したように、機関排気量の変更と組み合わせることが可能な圧縮比変更の例を示す。
【００７９】
この圧縮比変更は、ピボット４６の軸Ｚ′Ｚ′の方向と同一方向の軸Ｚ″Ｚ″を中心に回転するのに適した偏心ディスク１３６によって行われる。この偏心ディスクは、機関ブロックから突き出たラグなどの機関の固定部分１４４で支持された円形ハウジング１３８内に配置されている。この偏心ディスクは、軸Ｚ″Ｚ″から離れた位置に、軸Ｚ″Ｚ″と実質的に平行な軸を有する孔１４６を備えている。孔１４６の直径は、内部でピボット４６の回転及び摺動が可能なように、ピボット４６の直径と実質的に等しくされている。図１８，１９に示すように、第１の偏心ディスク及び支持部分と同一でかつこれらと平行に配置された第２の偏心ディスク１３６及びその支持部分１４４が、シフトレバー２６を収容するのに十分な間隔で設けられているのが有利である。これらの２つの偏心ディスクは、２つの偏心ディスク１３６を軸Ｚ″Ｚ″を中心として同時に回転駆動するように、周面１４８の１点で軸方向バー１５０によって互いに連結されている。
【００８０】
２つの孔１４６が同軸になるように偏心ディスクをハウジング内に配置した後、シフトレバーの軸ＹＹが軸Ｚ″Ｚ″と実質的に直交し、スライダの軸Ｚ′Ｚ′が孔１４６の軸と同軸になるように、スライダがポートホール４４内に収容されたシフトレバー２６が、２つの偏心ディスク間の空間に配置される。次に、偏心ディスクの内面間の距離よりも長い長さＶのピボット４６が、一方の偏心ディスクの孔と、スライダの孔９２と、他方の偏心ディスク１３６の孔１４６とに導入され、図１８の位置となる。次に、棒１０６と滑り座１１２，１１４とが上述の位置に配置される。
【００８１】
図１０，１３に示す位置に対応する公称位置（図１９）では、ピボット４６の軸ＺＺは孔１４６の軸に一致し、機関の固定点の高さＨの位置にある。
【００８２】
圧縮比を高くするためには、バーを矢印Ｆ１に示すように動かし、偏心ディスク１３６を軸Ｚ″Ｚ″を中心に部分的に回転させ、孔１４６とピボット４６をこの軸を中心に反時計回りに変位させる。これによって、シフトレバー全体を機関の固定点に向けて移動させることができる。この回転が終了すると、ピボット４６の軸ＺＺは、高さＨよりも低く、図１１に示す動作モードに対応する固定点の高さＨ′となる。
【００８３】
逆に、上記の位置または公称位置のいずれかから圧縮比を減少させたい場合には、バー１５０を矢印Ｆ′１に示されるように動作させる。この動作の効果によって、偏心ディスクは軸Ｚ″Ｚ″を中心に時計回りに回転し、孔１４６は同じ方向に変位し、レバー全体が固定点から離れるように動かされる。従って、ピボット４６の軸ＺＺの高さＨ″は、高さＨまたは高さＨ′よりも高くなる。この位置は、操作の対象となる図１２の略図に対応している。
【００８４】
本発明は、上述の例には限定されず、あらゆる変形例と等価例とを包含する。
【００８５】
特に、図４〜９の場合のように、いずれもピボットがポートホール４４の端部に接触しているような極端な位置にある場合の排気量及び圧縮比の変更について記述した。
【００８６】
このピボットは、機関排気量及び／または圧縮比の様々な変更を実現できるように、公称位置と両端部の間のすべての位置を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】公称機関排気量における、平均状態にある本発明の機関を示す図である。
【図２】ピストン位置が上死点にある図１の機関を示す図である。
【図３】ピストン位置が下死点にある図１の機関を示す図である。
【図４】機関排気量が減少したときの、平均状態にある図１の機関を示す図である。
【図５】ピストン位置が上死点にある図４の機関を示す図である。
【図６】ピストン位置が下死点にある図４の機関を示す図である。
【図７】機関排気量が増加したときの、平均状態にある図１の機関を示す図である。
【図８】ピストン位置が上死点にある図７の機関を示す図である。
【図９】ピストン位置が下死点にある図７の機関を示す図である。
【図１０】初期の平均圧縮比状態にある本発明の機関を示す図である。
【図１１】圧縮比が増加したときの、図１０の機関を示す図である。
【図１２】圧縮比が減少したときの、図１０の機関を示す図である。
【図１３】機関排気量と圧縮比とが変動する場合の、初期形態にある本発明の機関の図である。
【図１４】圧縮比が増加したときの、図１３の機関を示す図である。
【図１５】圧縮比が増加し排気量が減少したときの、図１３の機関を示す図である。
【図１６】本発明の機関の部材の一実施例を示す分解図である。
【図１７】図１６の部材の部分正面図である。
【図１８】図１３に模式的に示す本発明の機関の、一部の部材の部分断面図である。
【図１９】図１８の部材の構成要素の部分斜視図である。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2008175203.tif 000019
【図１８】
2008175203.tif 000020
【図１９】
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【外国語明細書】
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