CN114127395A - 带有两个控制滑动件部分的用于纵向能调的连杆的控制滑动件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于活塞式马达的长度能调的连杆（1），其带有用于设定长度能调的连杆（1）的有效长度的液压的控制装置（21）。液压的控制装置（21）具有带控制缸（36）、控制滑动件（35）和至少一个能由控制滑动件（35）操纵的排放阀（41、42）的液压的控制阀（34），其中，控制滑动件（35）包括以能移动的方式在控制缸（36）中导引的、能用液压的控制压力加载的控制活塞（37）和滑动件推杆（39）。控制滑动件（35）具有两个能单独制造的并且在控制滑动件（35）按规定使用时牢固地接合在一起的控制滑动件部分（35a、35b）。此外，本发明还涉及一种用于长度能调的连杆（1）的液压的控制阀（34）的控制滑动件（35）以及一种带有至少一个这样的长度能调的连杆（1）的活塞式马达。

Description

带有两个控制滑动件部分的用于纵向能调的连杆的控制滑 动件

技术领域

本发明涉及一种用于活塞式马达的长度能调的连杆，其带有用于设定长度能调的连杆的有效长度的液压的控制装置，其中，控制装置具有液压的控制阀，控制阀带有控制缸、控制滑动件和至少一个能被控制滑动件操纵的排放阀，并且其中，控制滑动件包括以能移动的方式在控制缸中导引的、能用液压的控制压力加载的控制活塞和滑动件推杆。此外，本发明还涉及一种用于长度能调的连杆的液压的控制阀的控制滑动件以及一种带有长度能调的连杆的活塞式马达。

背景技术

在带有往复式活塞的内燃机中，力求在运行期间改变压缩比并且适应马达的相应的运行工况以改进内燃机的热效率。热效率随着压缩比的上升而提高，但过高的压缩比可能导致活塞式马达的意外的自行点火。燃料的这种提前燃烧不仅导致了马达的不平稳的运转和所谓的爆震，而且也可能导致马达的构件受损。在部分负荷范围内则自行点火的风险较小，因而可以实现较高的压缩比。

存在不同的技术方案来实现可变压缩比（VCR），用所述技术方案改变曲轴的曲柄销的或往复式活塞的活塞销的位置或者使连杆的有效长度发生变化。在此分别存在用于连续地和非连续地调整构件的技术方案。对在活塞销和曲轴轴颈之间的间距进行的连续的长度调整使得能将压缩比平滑地设定到内燃机的相应的运行点并且因此设定到最优的效率。相比之下，在用很少几个阶段非连续地调整连杆长度时，获得了结构设计和运行技术上的优点，并且与传统的活塞式马达相比仍然能大大改进效率以及相应地减少消耗和有害物质排放。

EP 1 426 584 A1说明了对活塞式马达的压缩比的非连续的调整，其中，与往复式活塞的活塞销连接的偏心轮能协调压缩比，其中，偏心轮在枢转区域的相应的最终位置中的紧固借助机械的锁止部来完成。相比之下，DE 10 2005 055 199 A1公开了一种长度能调的连杆，用其能实现不同的压缩比，其中，偏心轮通过两个缸-活塞-单元和所输入的机油的液压的压力差来紧固在其位置中。

WO 2015/055582 A2示出了一种长度能调的连杆，其带有能伸缩式地彼此嵌套的连杆部分，其中，设置在第一连杆部分处的调整活塞将第二连杆部分的缸分成两个压力室。这个缸-活塞-单元的两个压力室通过止回阀被供以机油，其中，处于压力下的机油每次仅处在一个压力室中。若长度能调的连杆在长的位置中，那么在上方的压力室中就没有机油，而下方的压力室则完全被机油填满。在运行中，牵引力就通过与调整活塞的上方的止挡的机械的接触被吸收。正在作用的压力通过活塞面传递到用机油填充的下方的压力室上。因为这个腔室的止回阀阻止了机油的回流，所以机油的压力发生升高，因而连杆在这个方向上被液压地闭锁。在长度能调的连杆的短的位置中，在缸-活塞-单元中的情况则相反。下方的压力室是空的，而上方的压力室则用机油填充。牵引力相应地促成了上方的压力室中的压力上升并且促成了长度能调的连杆的液压的闭锁，而压力则通过调整活塞的机械的止挡吸收。

可以分两阶段来调整这种长度能调的连杆的连杆长度，其中，两个压力室中的其中一个压力室分别以如下方式清空，即，在入流通道中通过对应的回流通道跨接相关的止回阀。机油通过这些回流通道在压力室和机油供应结构之间流动，因此相应的止回阀失去了它的作用。两个回流通道通过液压的控制装置打开和关闭，其中，始终最多一个回流通道打开并且另一个回流通道关闭。用于开关两个回流通道的促动器液压地通过机油的供应压力加以操控，机油通过连杆中的对应的液压介质通道和第二连杆部分中的曲轴轴颈的轴承来输入。然后通过在充分利用在连杆上作用的气体力和质量力的情况下有针对性地清空填充有机油的压力室来主动调整连杆长度，其中，另一个压力室同时通过相关的止回阀被供以机油并且被液压地闭锁。

例如由WO 2016/203047 A1已知另一种长度能调的连杆。在那里，使用带有居中布置的控制活塞的控制滑动件来调整连杆的有效长度，该控制活塞被控制滑动件弹簧沿着一个方向预紧。控制滑动件包括能用液压的控制压力加载的控制活塞和由两部分构建而成的滑动件推杆，该滑动件推杆在相应的端部处具有锥形的控制轮廓，以便打开相关的排放阀。

在活塞式马达中使用时，长度能调的连杆自然承受了极高的加速力，在设计液压的控制装置时也必须考虑到所述加速力。液压的控制阀相应地根据长度能调的连杆的相应的应用情形和活塞式马达的相应的有效功率进行设计和制造，以便实现对长度能调的连杆的有效长度的安全的设定。

在研发现代的活塞式马达时，除了各个部件的安全的功能性外，也存在这样的要求，即，大幅改进效率并且相应减少消耗和有害物质排放。同时也必须确保利于成本地制造部件和安装活塞式马达。在此，在现代活塞式马达中，用于这种连杆的结构空间无论在连杆的纵向（轴向）还是在径向均受到限制，在液压的控制装置的结构设计中并且特别是在液压的控制阀的结构设计中必须考虑到这一点。

发明内容

因此本发明的任务是，这样来优化本文开头所述类型的长度能调的连杆，使得液压的控制阀能安全和利于成本地制造以及以简单的方式使用在这种长度能调的连杆中。

该任务按照本发明由此解决，即，控制滑动件的控制活塞具有两个能单独制造的并且在按规定使用控制滑动件时牢固地接合在一起的控制滑动件部分。

根据活塞式马达的结构设计、长度能调的连杆的基于在运行中作用到连杆上的气体力和质量力并且基于在控制阀的液压介质供应结构中由于连杆的运动引起的油压波动所致的负荷，传统的控制滑动件专门针对相应的马达类型的特殊要求进行设计。与之相关联的是以相应少的件数生产传统的控制阀和其部件。鉴于液压的控制阀安全工作所需的公差，这种用于传统的长度能调的连杆的控制滑动件被一体式设计，其中，由于大的直径差而需要高耗费的加工。在控制滑动件的按本发明的设计方案中，通过设置两个控制滑动件部分实现了简单得多的并且较为利于成本的生产，而不会不利地妨碍控制滑动件的功能或其在控制缸内的能移动的导引。通过作为单独的构件来制造控制滑动件部分，这些控制滑动件部分可以以不同的组合用于不同的马达类型并且由此以更多的件数制造。此外，由于它们的单独的制造，切削体积明显减小，由此明显减少了昂贵的原料的消耗和所需的加工时间。

在长度能调的连杆的按本发明的设计方案的一种变型方案中，设有控制滑动件和牢固地与该控制滑动件连接的附加质量块，这使得能以较多件数制造的控制滑动件与相应的马达类型相匹配。换句话说，在这种变型方案中，控制滑动件形成了第一控制滑动件部分并且附加质量块形成第二控制滑动件部分。附加质量块的材料的密度在此优选等于或大于控制活塞的和/或滑动件推杆的材料的密度。配设有复杂的轮廓的控制滑动件相应地能以较大数量利于成本地制造并且通过与所述控制滑动件牢固地连接的附加质量块实现了与特殊的马达类型的相应的匹配。除了明显降低制造成本外，按本发明的设计方案也符合汽车工业中力求的针对部件的通用零件方案。

为了用特殊的控制滑动件设计的通用零件方案和对应的附加质量块实现尽可能多数量的不同的马达类型，控制滑动件可以是经质量优化的控制滑动件，其中，控制滑动件的质量基于滑动件推杆的材料选择和/或基于滑动件推杆的配设有至少一个收缩结构的开关轮廓和/或基于滑动件推杆的质量而减小，所述滑动件推杆的质量最大对应滑动件推杆的包封体积乘以钢的密度（7.85 g/mm³）的0.93倍、优选最大0.85倍。

为了减轻控制滑动件的质量，因此可以要么使用轻型材料和/或在滑动件推杆的区域内使用材料去除。开关轮廓的包封体积在此指的是滑动件推杆的开关轮廓基于开关轮廓的长度和开关轮廓的最大的横截面的体积。与开关轮廓的包封体积的这个理论上的质量相比，在开关轮廓的区域中的对应的切口、槽和凹部减轻了它的实际质量。通过质量减轻可以减小作用到控制滑动件上的质量力，所述质量力基本上与内燃机的转速并且与控制滑动件在连杆中的具体的布置无关。

在一种备选的或补充性的实施方式中，控制滑动件可以是经质量优化的控制滑动件，其中，控制滑动件的质量基于控制活塞的材料选择和/或基于设置在控制活塞中的盲孔钻孔而减轻，所述盲孔钻孔优选延伸直至滑动件推杆中。除了用较轻的材料制造控制活塞这样的结构设计上的措施的积极作用外，特别是鉴于以能移动的方式在控制缸内导引的控制活塞的大的直径和控制活塞的由此引起的大的体积，也可以在控制活塞中设置盲孔钻孔，以便减轻控制活塞的总质量并且因此也减轻控制滑动件的质量。在考虑到针对控制滑动件的必要的强度要求的情况下，这种盲孔钻孔也可以延伸直至滑动件推杆中。

为了将附加质量块安全地紧固在控制滑动件处，附加质量块优选借助压配合、螺旋连接或者借助止动装置固定在控制滑动件处。简单的止动装置在此例如是止动环，其布置在滑动件推杆上并且附加质量块牢固地沿控制活塞的方向紧固。除了对于用附加质量块固定在控制滑动件处而言的这些不同的措施的安全的紧固外，这些安装可能性也具有不同的优点和缺点并且也可以组合使用。当附加的止动装置、例如止动环使附加质量块在控制滑动件的滑动件推杆上布置变得容易时，借助压配合来安全地紧固附加质量块尤其在单侧空心的柱筒形的控制活塞中是有利的，并且螺旋连接在安装时一般可以简单地操纵。

另一种构造方案规定，控制活塞优选在端侧布置在滑动件推杆处并且具有至少一个能承受液压的控制压力的控制压力面，该控制压力面限定了控制缸内的控制压力室的边界。在此，能承受液压的控制压力的控制压力面优选在端侧布置在控制滑动件的控制活塞处。控制滑动件的和相关的液压的控制阀的这种端侧的结构除了总体上简单的结构设计外，也实现了长度能调的连杆的安全的运行和精确的控制。通过控制活塞的在端侧的布置，控制缸可以构造成简单的阶梯式钻孔并且设置在那里的通道可以构造成简单的钻孔。此外，被布置在端侧的控制活塞使得能在至少一个排放阀和由控制压力面所限界的控制压力室之间实现明确的划分以操纵控制滑动件。除了控制滑动件和控制缸的结构设计上简单的结构外，端侧布置的控制活塞也能够将对控制阀的构件的公差的要求以及对控制活塞相对控制缸的密封的要求保持得较低。

在本发明的一种变型方案中，滑动件推杆从端侧布置的控制活塞起沿着控制滑动件轴线的方向延伸穿过控制缸，其中，滑动件推杆优选构造成关于控制滑动件轴线旋转对称。在本发明的另一种变型方案中，滑动件推杆的纵轴线和控制滑动件轴线平行于彼此地或重合地设计。

为了沿控制滑动件轴线的方向特别简单地传递控制滑动件的轴向运动，滑动件推杆可以具有开关轮廓，以便操纵至少一个排放阀。在此，开关轮廓可以构造成滑动件推杆的笔直地或倾斜地延伸的、带有或不带凹部和突出部的削平结构。

一种特别的变型方案规定，控制滑动件倾斜于连杆的纵向并且倾斜于连杆的纵向的法线布置，其中，控制滑动件轴线优选以在15°和75°之间的角度布置。换句话说，控制滑动件轴线倾斜于连杆的纵轴线布置。除了借助附加质量块优化的控制滑动件外，控制滑动件相对连杆的纵向和相对连杆的纵向的法线的倾斜布置在有利地选择角度时能够进一步减少液压介质通道中和液压的控制装置的部件中的液压介质的惯性的不利影响。由此可以在控制装置操控时避免干扰和故障。通过控制滑动件的倾斜布置也还可以最小化对液压的控制装置的和长度能调的连杆的另外部件的干扰性影响，这些部件的功能尤其可能由于在高转速下强烈提高的质量力而受到妨碍。

一种有利的设计方案规定，设置至少两个能被控制滑动件操纵的排放阀，其中，优选能交替地操纵所述至少两个排放阀。视控制滑动件的位置而定，两个排放阀中的其中最多一个排放阀被打开，因而液压介质要么可以从长度能调的连杆的特别是双重作用的缸-活塞-单元的控制装置的第一压力室泄漏，要么从第二压力室泄漏。期间由于活塞式马达中在连杆的冲程运动时作用的气体力和质量力而可以同时用液压介质填充另一个压力室，所述气体力和质量力借助所产生的抽吸作用促成了配属于另一个压力室的止回阀的打开。随着对这个压力室的填充的增加，液压介质似乎从打开的压力室排出，因此长度能调的连杆的有效长度发生了变化。视液压的控制装置的设计方案而定并且视活塞式马达的运行工况而定，可能需要连杆的多个冲程，直至连杆的长度变化终止。排放阀有利地具有经弹簧预紧的阀体、优选阀球，它们通过合适的传动元件、例如传动销或传动球克服弹簧预紧沿着阀体的冲程轴线的方向运动，以便打开排放阀。

为了排放阀的安全的运行和简单的结构，至少两个排放阀可以倾斜于控制滑动件轴线、优选垂直于控制滑动件轴线布置。在此，排放阀的布置涉及朝排放阀中阀体的打开方向。排放阀的这种倾斜的布置除了实现了液压的控制阀的简单的构造方式外，也实现了连杆的伴随相应的质量减轻的总体很小的尺寸。在一种备选的构造方案中，至少两个排放阀可以布置在控制滑动件轴线的对置的侧面上，优选垂直于控制滑动件轴线布置，以便实现液压的控制阀的极为紧凑的构造方式和连杆的极为细长的构造。

在另一种设计方案中，在滑动件推杆的开关轮廓和端侧布置的控制活塞之间可以设有止挡法兰，其中，在止挡法兰和控制活塞之间优选设有收缩的环槽。在滑动件推杆的开关轮廓和控制活塞之间的这个区域由此也获得了质量优化。控制滑动件的这种结构实现了在相应成形的钻孔中的简单的安装，而无需使用容纳衬套或插件。仅由控制活塞形成的控制压力室必须通过对应的封闭结构密封，该封闭结构同时也可以形成用于控制活塞的止挡。

一种优选的实施方式规定，液压的控制装置具有复位弹簧，以便将控制滑动件保持在第一初始位置中或复位回到第一初始位置中，其中，复位弹簧优选围绕控制滑动件布置。复位弹簧使得能在液压的控制阀中设置两个不同的开关位置，而不提供主动的复位机构、附加的压力室或供应管线。由此可以将制造成本保持得很低并同时提高功能安全性。此外，这种复位弹簧能以简单的方式与不同的控制压力或控制阀的应用相匹配，而无须改变液压的控制装置的或者甚至长度能调的连杆的整个结构设计。在此，复位弹簧围绕控制滑动件的布置减少了控制阀的所需的结构空间并且同时也降低了制造耗费。

长度能调的连杆的一种实施例规定，连杆具有两个连杆部分，其中，第一连杆部分具有第一连杆孔并且第二连杆部分具有第二连杆孔，并且其中，第一连杆部分为了调整在活塞销和曲轴轴颈之间的间距而能相对第二连杆部分沿着连杆的纵向运动，优选能伸缩地运动。与带有偏心轮的连杆相反的是，两个沿连杆的纵向能相对彼此运动的连杆部分实现了长度能调的连杆的稳定的结构以及安全的和持久的运行。

在此，可以设有至少一个与液压的控制装置液压地连接的缸-活塞-单元，以便使第一连杆部分相对于第二连杆部分运动，其中，第一连杆部分优选与缸-活塞-单元的调整活塞连接并且第二连杆部分具有缸-活塞-单元的缸钻孔。这除了能够实现长度能调的连杆的极为结实稳固的结构外，也能够实现简单和利于成本的连杆部分，其中，第一连杆部分的调整活塞优选直接与活塞杆和带第一连杆孔的连杆头连接，并且第二连杆部分具有壳体，在该壳体内除了缸钻孔外也设有液压的控制装置。

在长度能调的连杆的按本发明的设计方案的另一种变型方案中，控制滑动件具有第一控制滑动件部分和第二控制滑动件部分，该第一控制滑动件部分包括控制活塞和第一滑动件推杆区段并且该第二控制滑动件部分包括第二滑动件推杆区段。在传统的长度能调的连杆中，在液压的控制阀中使用由钛或陶瓷材料制成的控制滑动件，该控制滑动件也经常被非旋转对称地构建。这种控制滑动件无论是生产还是在传统的长度能调的连杆的液压的控制阀中的安装，均相应地是麻烦的和昂贵的。这种控制滑动件具有带相应的开关轮廓的较细的滑动件推杆和有大得多的直径的控制活塞，液压介质的控制压力和复位力作用到该控制活塞上。

第一控制滑动件部分和/或第二控制滑动件部分有利地设计成旋转对称。由此实现了快速和简单的生产。

在此有利的是，在这种变型方案中，控制滑动件部分也由不同的材料制成，其中，第一控制滑动件部分优选至少主要由一种材料构成，该材料具有比第二控制滑动件部分至少大部分由之构成的材料更小的密度。以这种方式可以进一步优化生产并且控制滑动件可以针对功能匹配地设计。

在此，控制滑动件部分通过传力配合的和/或形状配合的连接有利地相互连接。这意味着，控制滑动件部分可以传力配合地连接，例如相互拧接或压紧，并且备选或附加地可以设置形状配合的连接，例如粘接、焊接或其它连接。这些连接方式是既定的并且能快速执行以及具有高度的稳定性。

在带有两个控制滑动件的设计方案的一种变型方案中，控制活塞布置在第一控制滑动件部分的端部处，并且在第一控制滑动件部分的沿控制滑动件轴线对置的端部处、优选在第一滑动件推杆区段的端部处布置有止挡法兰。当控制滑动件用于操纵两个排放阀时，所述止挡法兰可以用于限定开关位置中的其中一个开关位置。

在此在止挡法兰和控制活塞之间也有利地进一步设有附加的收缩的环槽。由此也可以对在滑动件推杆的开关轮廓和控制活塞之间的这个区域进行质量优化。控制滑动件的这种结构实现了在控制滑动件的组装状态下在相应成形的钻孔中的简单的安装，而不使用容纳衬套或插件。仅由控制活塞形成的控制压力室必须通过相应的封闭结构密封，所述封闭结构同时也可以形成用于控制活塞的止挡。为了进一步减轻控制滑动件的重量，有利地在第一控制滑动件部分内设计有平行于控制滑动件轴线延伸的纵向钻孔，该纵向钻孔至少延伸经过第一控制滑动件部分的一部分，优选延伸经过整个长度。纵向钻孔优选设计成从第一控制滑动件部分的与控制活塞对置的端部朝着控制活塞的方向延伸，要么设计成盲孔钻孔，要么设计成贯通钻孔。

除了减轻重量外，因此也能够方便控制滑动件部分的连接：在一种变型方案中，第二控制滑动件部分为此具有连接区域，该连接区域为了控制滑动件部分的接合或连接而能导入到纵向钻孔中并且优选能牢固地定位在这个纵向钻孔中。纵向钻孔的内部例如可以配设有内螺纹并且连接区域设计成对应的外螺纹，因而实现了快速和简单的连接。连接区域备选也可以通过压配合紧固在纵向钻孔中。

第二控制滑动件部分有利地具有至少一个开关轮廓，用所述开关轮廓能操纵至少一个排放阀，其中，开关轮廓优选构造成关于控制滑动件轴线旋转对称。因此能够确保对一个排放阀或多个排放阀的简单的操纵。

在一种变型方案中，控制缸具有带有第一直径的低压区段和带有第二直径的高压区段，其中，第一直径优选大于第二直径。控制滑动件的操纵由此可以与流过排放阀的介质分开或者两个区域配设不同的压力。低压区段例如可以设置用于1至20 bar的压力，高压区段则适用于100至5000 bar的压力。

为了阻止介质在两个压力区域之间转移，第二控制滑动件部分有利地在其面朝第一控制滑动件部分的端部处具有密封区段，该密封区段在控制滑动件按规定使用时部分插入到低压区段中，但在使用的任何时间点上都不会完全离开高压区段。密封区段尤其可以具有与高压区域的直径对应的直径，因而达到了密封效果。

另一种变型方案规定，滑动件推杆区段和/或第二滑动件推杆区段设计成经质量优化的滑动件推杆区段，其中，滑动件推杆区段的质量基于滑动件推杆区段的材料选择或者基于第二滑动件推杆区段的配设有至少一个收缩结构的轮廓而减轻，该滑动件推杆区段的质量最大对应第二滑动件推杆区段的轮廓的包封体积乘以钢的密度（7.85 g/mm³）的0.93倍、优选最大0.85倍。为了针对尽可能多数量的不同的马达类型根据在汽车领域中常用的通用零件方案实现带有合适的控制活塞的一种特殊的控制滑动件设计，控制滑动件可以是这种经质量优化的控制滑动件。为了减轻控制滑动件的质量，可以要么使用轻型材料和/或在滑动件推杆区段的区域中利用材料去除。开关轮廓的包封体积在此指的是滑动件推杆的开关轮廓基于开关轮廓的长度和开关轮廓的最大的横截面的体积。与开关轮廓的包封体积的这个理论上的质量相比，在开关轮廓的和轴的区域中的对应的切口、槽和凹部减轻了它的实际质量。通过滑动件推杆的质量减轻可以减小作用到控制滑动件上的质量力，所述质量力基本上与内燃机的转速无关并且与控制滑动件在连杆中的具体的布置无关。

一种合理的构造方案规定，控制滑动件倾斜于连杆的纵向来布置和/或倾斜于连杆的纵向的法线来布置，优选以在15°和75°之间的角度布置。在此，控制滑动件相对连杆的纵向和/或相对连杆的纵向的法线的倾斜的布置能够在有利地选择角度时进一步减小液压介质通道中和液压的控制装置的部件中的液压介质的惯性的不利的影响。通过控制滑动件的倾斜布置可以最小化在控制装置操控时的干扰和故障以及最小化对液压的控制装置的另外部件的干扰性影响。

一种优选的实施方式规定，液压的控制装置具有复位弹簧，以便将控制滑动件保持在第一初始位置中或者复位回到第一初始位置中，其中，复位弹簧优选至少围绕第一滑动件推杆区段布置并且支撑在控制活塞处。复位弹簧使得在液压的控制阀中能设置两个不同的开关位置，而不提供主动的复位机构、附加的压力室或供应管线。由此可以将制造成本保持得较低并且同时提高功能安全性。此外，这种复位弹簧能以简单的方式与不同的控制压力或控制阀的应用相匹配，而无须改变液压的控制装置的或者甚至长度能调的连杆的整个结构设计。在此，复位弹簧围绕控制滑动件的布置减少了控制阀所需的结构空间并且同时也降低了制造耗费。

一种有利的设计方案规定，设置至少两个能由控制滑动件操纵的排放阀，其中，优选能交替地操纵至少两个排放阀。视控制滑动件的位置而定，最多打开两个排放阀中的其中一个排放阀，因而液压介质要么可以从长度能调的连杆的特别是双重作用的缸-活塞-单元的控制装置的第一压力室泄漏，要么从第二压力室泄漏。期间由于活塞式马达中在连杆的冲程运动时作用的气体力和质量力而可以同时用液压介质填充另一个压力室，所述气体力和质量力借助所产生的抽吸作用促成了配属于另一个压力室的止回阀的打开。随着对这个压力室的填充的增加，液压介质似乎从打开的压力室排出，因此长度能调的连杆的有效长度发生了变化。视液压的控制装置的设计方案而定并且视活塞式马达的运行工况而定，可能需要连杆的多个冲程，直至连杆的长度变化终止。排放阀有利地具有经弹簧预紧的阀体、优选阀球，它们通过合适的传动元件、例如传动销或传动球克服弹簧预紧沿着阀体的冲程轴线的方向运动，以便打开排放阀。

为了排放阀的安全的运行和简单的结构，至少两个排放阀可以倾斜于控制滑动件轴线、优选垂直于控制滑动件轴线布置。在此，排放阀的布置涉及朝排放阀中阀体的打开方向。排放阀的这种倾斜的布置除了实现了液压的控制阀的简单的构造方式外，也实现了连杆的伴随相应的质量减轻的总体很小的尺寸。

此外，本发明涉及一种用于按照前述的实施方式的长度能调的连杆的控制滑动件，该控制滑动件带有控制活塞和滑动件推杆，控制活塞在控制缸中能移动并且能用液压的控制压力加载，其中，附加质量块可以牢固地与控制滑动件连接。控制滑动件因此由两个控制滑动件部分构成，其中，第一控制滑动件部分包括控制活塞和滑动件推杆并且第二控制滑动件部分由附加质量块形成。

此外，本发明还涉及一种用于按照前述实施方式的长度能调的连杆的组装式控制滑动件，其带有：第一控制滑动件部分，该第一控制滑动件部分带有控制活塞和滑动件推杆的第一滑动件推杆区段，控制活塞能在控制缸中移动并且能用液压的控制压力加载；以及单独制造的第二控制滑动件部分，其带有滑动件推杆的第二滑动件推杆区段。

一些可能的变型方案是，控制滑动件由第一控制滑动件部分、第二控制滑动件部分和一个或多个与所述控制滑动件部分中的其中一个控制滑动件部分牢固地连接的附加质量块设计而成。

根据常用的通用零件方案，这种控制滑动件实现了大批量制造的不同的控制滑动件部分的使用。一方面，用于不同的活塞式马达的控制滑动件可以借助附加质量块简单地与每个单独的马达类型所需的特殊的滑动件质量相匹配。另一方面，可以通过各个控制滑动件部分的相应的质量匹配借助相同的滑动件推杆的方案以低制造成本向多个不同的马达类型提供特定匹配的控制滑动件。由此可以补偿长度能调的连杆中基于连杆运动引起的油压波动。同时可以借助用于大量不同的马达类型的相同的滑动件推杆的方案和滑动件质量借助附加质量块或滑动件部分的设计而实现的特定的匹配来大幅降低制造成本。

在另一个方面中，本发明涉及一种活塞式马达，其带有至少一个马达缸、在马达缸中运动的往复式活塞和在马达缸中的至少一个能设定的压缩比以及至少一个与往复式活塞连接的按照前述实施方式所述的长度能调的连杆。活塞式马达的所有的往复式活塞均优选装备有这种长度能调的连杆并且长度能调的连杆的控制装置与活塞式马达的机油液压系统连接。当根据相应的运行工况对应地设定压缩比时，可以明显节省这种活塞式马达的燃料。借助液压的控制装置和带有附加质量块的控制滑动件实现了对长度能调的连杆的利于成本的和稳健的控制。

附图说明

接下来借助示例性的附图更为详细地阐释本发明的非限制性的实施方式。图中：

图1是按本发明的长度能调的连杆的俯视图；

图2是图1的部分自由剖开的长度能调的连杆的示意性视图；

图3是图1的长度能调的连杆的示意性视图，带有示意性示出的液压的控制阀；

图4a在沿着线IV的放大的剖视图中示出了图1的长度能调的连杆的第一种变型方案；

图4b在沿着线IV的放大的剖视图中示出了图1的长度能调的连杆的第二种变型方案；

图5a是带有压入的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖面图；

图5b是第二种实施方式中带有压紧的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖视图；

图5c是第三种实施方式中带有压紧的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖视图；

图5d是带有旋紧的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖视图；

图5e是带有锁定在滑动件推杆上的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖视图；

图5f是带有压紧的附加质量块的来自图4a的控制滑动件的放大的剖视图，该附加质量块带有集成的末端止挡；

图6a是在组装状态下的来自图4b的控制滑动件的立体图；

图6b和6c在分开状态下示出了图6a的控制滑动件的第二控制滑动件部分和第一控制滑动件部分；

图7是图6a的控制滑动件沿控制滑动件轴线的剖视图；并且

图8是带有附加的附加质量块的来自图6a的控制滑动件的一种变型方案的沿着控制滑动件轴线的剖视图。

具体实施方式

在图1中示出的长度能调的连杆1包括两个能伸缩地可以相对彼此运动的连杆部分2、3。在长度能调的连杆1的在图1中的图示中布置在下面的下方的连杆部分2具有大的连杆孔4，长度能调的连杆1用该大的连杆孔支承在活塞式马达的曲轴（未示出）上。为此，在下方的连杆部分2处还布置有轴瓦5，轴瓦与下方的连杆2的同样轴瓦状构造的下方的区域一起形成了大的连杆孔4。轴瓦5和下方的连杆部分2借助连杆螺钉43相互连接。上方的连杆部分3具有连杆头6，连杆头带有小的连杆孔7，该小的连杆孔容纳活塞式马达中往复式活塞的活塞销（未示出）。

如在图2中可以清楚地看到的那样，连杆头6通过活塞杆8与长度能调的连杆1的构造成缸-活塞-单元10的调整装置的调整活塞9连接。在此，连杆头6通常与活塞杆8拧紧或焊接，而调整活塞9和活塞杆8则一体式构造。这在组装上方的连杆部分3之前能够实现简单和无损地布置缸-活塞-单元的缸盖15和在活塞杆8上的杆密封结构16以及在调整活塞9处的活塞密封结构17、18。在一种未示出的实施例中，活塞杆8和连杆头6一体地设计，而调整活塞9旋拧到活塞杆8上。

上方的连杆部分3通过调整活塞9能伸缩地在下方的连杆部分2中导引，以便调整在往复式活塞的容纳在小的连杆孔7中的活塞销与活塞式马达的容纳在大的连杆孔4中的曲轴之间的间距，以便因此使活塞式马达的压缩比与相应的运行工况相匹配。在往复式活塞的活塞销和活塞式马达的曲轴之间的这个间距在本公开的范畴内称为有效长度。通过所述匹配使活塞式马达在部分负荷范围内能以比全负荷下更高的压缩比运行并且因此提高了马达的效率。在下方的连杆部分2的壳体11中，在上方的区域中构造有缸12，该缸作为缸钻孔或缸套被引入到下方的连杆部分2的壳体11中。在缸12中，上方的连杆部分3的调整活塞9以能沿纵向或者沿着连杆1的纵轴线A运动的方式布置，以便与缸12和缸盖15一起构成缸-活塞-单元10。调整活塞9在图2中在中间位置中示出，在该中间位置中，调整活塞9将缸12分成了两个压力室13和14。活塞杆8从调整活塞9起延伸穿过上方的压力室14和缸盖15，缸盖朝上限定壳体11和缸12的边界。

在缸盖15处设有杆密封结构16，杆密封结构由止动环19保持在在活塞杆8和缸盖15之间的过渡区域中。杆密封结构16包围活塞杆8并且将上方的压力室14相对周围环境密封。两个布置在调整活塞9上的活塞密封结构17、18将调整活塞9相对缸12密封并且因此也将压力室13、14彼此密封。止动环19和缸盖15一起构成了上方的止挡，调整活塞9在上方的位置中、即长度能调的连杆1的长的位置中贴靠在该上方的止挡上，而调整活塞9在长度能调的连杆1的下方的位置（短的位置）中则贴靠在由缸底20构成的下方的止挡上。

接下来借助在图3中所示的用于供应由缸-活塞-单元10构成的调整装置的控制装置21的液压的布线进行更为详细的阐释。两个压力室13、14分别通过分开的液压介质管线22、23和单独的止回阀24、25和通入大的连杆孔4的共同的供油通道26与活塞式马达的机油回路相连接。若长度能调的连杆1处在长的位置中，那么在上方的压力室14中没有机油，而下方的压力室13则完全用机油填满。在运行期间，连杆1基于质量力或加速力和气体力而交替地承受牵引力和压力的负荷。在长的位置中，牵引力通过调整活塞9与止动环19的机械的接触被吸收。连杆1的长度因此没有发生变化。正在作用的压力则通过活塞面传递到用机油填充的下方的压力室13上。因为配属于下方的压力室3的止回阀25阻止了机油的流出，所以机油的压力强烈上升并且阻止了连杆长度的改变。因此长度能调的连杆11在这个运动方向上被液压地闭锁。

在长度能调的连杆1的短的位置中，情况则相反。下方的压力室13完全是空的并且压力通过调整活塞9在缸底20处的机械的止挡而被吸收，而上方的压力室14则用机油填充，因而朝长度能调的连杆1上的牵引力引起了上方的压力室14中的压力上升并且因此促成了液压的闭锁。

在此示出的长度能调的连杆1的连杆长度可以以如下方式分两阶段进行调整，即，清空两个压力室13、14中的其中一个压力室并且用机油填充相应另一个压力室13、14。为此，由液压的控制装置21跨接所述止回阀24、25中的各一个止回阀，因而机油可以从到目前为止被填充的压力室13、14流出。相应的止回阀24、25因此失去了作用。为此，液压的控制装置21包括3/2换向阀27，该3/2换向阀的两个能开关的接头30分别通过节流阀28、29与压力室13、14的液压介质管线22、23连接。第一接头30配属于下方的压力室13并且第二接头30配属于上方的压力室14。

所述3/2换向阀27在此通过机油的压力加以操纵，其通过与供油通道26连接的控制压力管线31输送给3/2换向阀27。3/2换向阀27的复位通过复位弹簧32完成。3/2换向阀27的两个能开关的接头30与流出通道33连接，该流出通道将从压力室13、14导出的机油排出给供油通道26，油从那里起提供用于填充相应另一个压力室14、13或者可以通过大的连杆孔4排出到周围环境。在3/2换向阀27的在图3中所示的优选位置中，上方的压力室14被打开。流出通道33备选可以将机油直接排出到周围环境。

在3/2换向阀27中，能开关的接头30中的其中相应一个接头被打开，因而相关的压力室13、14被清空，而另一个接头30则被关闭。在3/2换向阀27的开关位置改变时，通过经由控制压力管线31施加较高的控制压力或者通过在控制压力下降时经由复位弹簧32的复位，关闭了到目前为止打开的接头30并且打开了到目前为止关闭的接头30。因此处于高压下的机油从到目前为止用机油填充的压力室13、14经由相应的液压介质管线22、23以及相关的节流阀28、29穿过3/2换向阀27的打开的接头30和流出通道33流向周围环境，特别是流入到供油通道26中。同时通过在活塞式马达中在连杆1的冲程运动期间作用的质量力和气体力在到目前为止是空的压力室14、13中产生了抽吸作用，相关的止回阀24、25由于该抽吸作用而打开，因而用油填充到目前为止是空的压力室14、13。随着对这个压力室14、13的填充的增加，越来越多的机油通过打开的接头30从另一个压力室13、14排出，因此连杆1的长度发生了改变。视长度能调的连杆1的以及液压的控制装置21的设计方案和活塞式马达的运行工况而定，可能需要连杆1的多个冲程，直至被液压的控制装置21闭锁的压力室14、13完全用机油填满以及另一个打开的压力室13、14完全被清空并且因此达到了连杆1的最大可能的长度变化。

在图2中示出的液压的控制阀34构造成滑阀，其带有控制缸36和以能移动的方式布置在控制缸36中的蘑菇状的控制滑动件35。控制滑动件35具有布置在端侧的控制活塞37，控制活塞和控制缸36一起构成了布置在控制滑动件35端侧的控制压力室38。控制缸36构造成下方的连杆部分2的壳体11内的相对连杆1的纵轴线A并且也相对连杆1的纵轴线A的法线倾斜的阶梯式钻孔。在控制缸36的开放的端部处设有封闭罩46，该封闭罩将控制压力室38朝着周围环境密封。

控制压力室38通过控制压力管线31由供油通道26（参看图3）供以处于控制压力下的液压介质。在端侧的控制活塞37的背对控制压力室38的背侧上，滑动件推杆（Schieberstößel）39在控制缸36的构造成低压室45的下方的端部中延伸，因此在端侧的控制活塞37和控制缸36之间设有接触式的或无接触的密封结构。在滑动件推杆39的面朝控制活塞37的上方的区段处，围绕滑动件推杆39地布置有复位弹簧32，而在滑动件推杆39的下方的端部处则构造有用于打开和关闭排放阀41、42的开关轮廓54，以便用尽可能小的力耗费同时将相应的阀体49从第一和第二排放阀41、42的阀座50抬起并且打开相应的排放阀41、42。

接下来借助图4a和5a-f更为详细地阐释用于按本发明的连杆1的液压的控制阀34的第一种变型的结构和功能。

图4a示出了液压的控制阀34沿图1和2所示的剖切线IV的放大的剖视图。在此，这个蘑菇状的控制滑动件35的头部被构造成控制活塞37，其带有用于减轻控制滑动件35的质量的端侧的下沉式凹部56。控制滑动件35的滑动件推杆39在面朝控制活塞37的上方的区域中具有带有小直径的上方的区段，复位弹簧32围绕该上方的区段布置，并且在下方的区域中具有开关轮廓54，该开关轮廓除了导引控制滑动件35外也与两个排放阀41、42处于嵌接，以便将所配属的压力室13、14交替地从关闭的状态起打开。两个排放阀41和42被相同地构建，因此相关的元件仅借助第一排放阀41加以说明。排放阀41包括封闭螺钉47，该封闭螺钉旋入到下方的连杆部分4的壳体11中的配设有螺纹的对应的容纳开口中。在封闭螺钉47中布置有阀弹簧48，该阀弹簧作用到球形的阀体49上。球形的阀体49与通入到阀开口51中的锥形的阀座50相互作用。在阀开口51中布置有同样球形的关闭本体52。第一排放阀41在图4a中在关闭的位置中示出并且第二排放阀42在打开的位置中示出。在控制滑动件35的滑动件推杆39和控制缸36之间在此构造有阀压力室45，从上方的压力室14经由打开的第二排放阀42流出的液压介质通过该阀压力室排出给供油通道26，以便将流出的机油直接提供用于填充下方的压力室13。

借助控制滑动件35操纵排放阀41和42。控制滑动件35通过控制压力管线31液压地与机油回路处于连接。在机油回路中的控制压力的提高在端侧作用到控制活塞37的控制压力面40上。控制活塞37因此克服复位弹簧32的作用朝着阀压力室45的方向运动。控制滑动件35具有止挡法兰53，该止挡法兰预定了第二位置。为了确定由控制活塞37限定的控制压力室38的界限，设有封闭罩46。控制滑动件35具有控制轮廓54，该控制轮廓具有两个带有菱形的横截面的隆起，所述隆起分别作用到相关的关闭本体52上，于是关闭本体因此就使相关的阀体49运动。在控制滑动件35的在图4a中所示的位置中，在滑动件推杆39或第一排放阀41的开关轮廓54和关闭本体52之间存在足够的间隙，因而阀体49安全地安放在阀座50上。在第二排放阀42中配设的关闭本体52在控制滑动件35的在图4a中所示的位置中具有已抬起的位置。关闭本体52因此作用到第二排放阀42的阀体49上并且将阀体49和相关的阀弹簧48从阀座50抬起。第二排放阀42因此被打开。机油能够相应地从上方的压力室14流出，下方的压力室13则被闭锁。

若控制滑动件35由于控制压力室38中机油的上升控制压力而朝着阀压力室45的方向运动，那么第二排放阀42的关闭本体52在开关轮廓54处向下滑动进入松弛的位置中并且释放相关的阀体49，因而阀弹簧48将阀体49压到阀座50上。第一排放阀41的关闭本体52紧接着在开关轮廓54处向上滑动，因此相关的阀体49被压离控制滑动件35的轴线A_S。相关的阀弹簧48同时压紧并且阀体49从阀座50抬起。因此控制阀34被压入到第二阀位置中，第二阀位置在长度能调的连杆1的短的位置中产生。

在图4a所示的控制滑动件35处设有不同的措施来优化控制滑动件35的质量。在设置在滑动件推杆39处的开关轮廓54的中间区域中，设有槽状的收缩结构55，该收缩结构布置在开关轮廓54的两个突起的区域之间，这两个区域与两个排放阀41、42相关并且实现了控制滑动件35在控制缸36中的导引。此外，滑动件推杆39的上方的区段在复位弹簧32的区域中配设有形式为收缩的环槽的较小的直径。此外，从控制活塞37的侧面，设有延伸到滑动件推杆39中的钻孔44并且在控制活塞37本身的区域中设有下沉式凹部56。钻孔44在此优选平行于或者沿着控制活塞37的纵轴线A_S延伸。

槽状的收缩结构55的基本直径大致对应滑动件推杆39的在开关轮廓54另一边的较小的直径。在此，在下沉式凹部56和滑动件推杆39中的盲孔钻孔44之间的过渡区域被倒角。通过这些措施达到的质量减轻分别由滑动件推杆39或控制活塞37的所节省的体积乘以钢的质量（7.85 g/mm³）产生。基于对这种控制滑动件35有针对性实施的重量减轻或体积减小，可以极为明显地减轻控制滑动件35的质量，因而通过有针对性地添加液压的控制阀34的控制滑动件35的附加质量块57可以根据最为不同的应用情形进行校准。

作用到控制滑动件35上的加速力，取决于长度能调的连杆1和液压的控制装置21的相应的设计，但也取决于相应的活塞式马达。因此通过加速力可以基于控制滑动件35的总质量将巨大的力作用到复位弹簧上。也必须这样来选择控制压力室38，使得尽管产生了质量影响但仍确保了控制滑动件35的移动。因此对按本发明的长度能调的连杆1而言，想要将控制滑动件35的质量保持在1 g之下，以便能通过附加质量块57实现与相应的活塞式马达的最优的匹配。在此，附加质量块57的材料的密度优选等于或大于控制活塞37的和/或滑动件推杆39的材料的密度。附加质量块57在此可以由仅一种材料构成或由多种材料的混合物构成。

在图5a中的控制滑动件35的上方的区段的放大的剖视图明显示出了附加质量块57在控制活塞37的下沉式凹部56中的布置。附加质量块57在此被牢固地压入到下沉式凹部56中，以便使该附加质量块与控制滑动件35一起在控制缸36中运动。除了下沉式凹部56外，在此也又能看到在控制滑动件35的上方的区段中的钻孔44，该钻孔从下沉式凹部56起延伸进入滑动件推杆39越过止挡法兰53。这样优化质量后的控制滑动件35可以设置用于与相应的长度能调的连杆1和带有不同的附加质量块57的相关的活塞式马达最优地匹配，因而可以针对不同的马达类型根据通用零件方案使用由控制活塞37和滑动件推杆39构成的相同的控制滑动件35。

在图5b中在放大的剖视图中示出了带有压紧的附加质量块57的按本发明的控制滑动件35的第二种实施方式。与图4a和图5a所示的实施方式相反的是，附加质量块57不是被压紧在外壁和下沉式凹部56处，而是压紧到与控制滑动件轴线A_S同轴地在下沉式凹部56中突出的销59上。除了通过销59减轻的伴随下沉式凹部56的质量优化外，也在此又构造有滑动件推杆39的直至止挡法兰53的带有小直径的上方的部分。

在图5c中的放大的剖视图示出了经质量优化的控制滑动件35的第三种实施方式。除了滑动件推杆39的在控制活塞37和止挡法兰53之间的上方的区段的较小的直径外，这种实施方式也又具有在控制活塞37中的下沉式凹部56和从下沉式凹部56进入到滑动件推杆39的上方的部分中的缩短的钻孔44。附加质量块57在这种实施方式中牢固地与销59压紧，销又安全地压入到钻孔44中，以便将在此补充了销59的质量的附加质量块57安全地固定在经质量优化的控制滑动件35处。在图5d中的控制滑动件35的更大的剖视图示出了另一种类似的实施方式。与之前的实施方式相反的是，在这种经质量优化的控制滑动件35中，附加质量块57用螺钉59'与经质量优化的控制滑动件35拧固。在此，螺钉59'嵌接到配设有螺纹的钻孔44中，以便将附加质量块57安全地与经质量优化的控制滑动件35连接起来。

图5e在放大的剖视图中示出了经质量优化的控制滑动件35的完全不同的实施方式，其中，附加质量块57布置在控制活塞37的面朝滑动件推杆39的背侧上，并且在那里借助止动环60保持在控制活塞37的区域中。除了滑动件推杆39的上方的区段在止挡法兰53和控制活塞37之间的变小的直径外，控制活塞37在此具有从内部加工的下沉式凹部56，以便将控制滑动件35的质量保持在很小并且通过附加质量块57实现与相应的活塞式马达的最优的匹配。

图5f中示出了将附加质量块布置在控制活塞37的面朝滑动件推杆39的背侧上的另一种可能性。在这种实施方式中，滑动件推杆39的轴总体构造有小的直径并且控制活塞37从内侧配设有下沉式凹部56，以便构造带有尽可能小的质量的、由控制活塞37和滑动件推杆39构成的控制滑动件35。附加质量块57为了使控制滑动件35最优地与相应的活塞式马达匹配而被压紧到滑动件推杆39的轴上并且延伸至控制活塞37中的下沉式凹部56中。这个附加质量块57的对置的自由的端部同时用作控制滑动件35的用于对抗复位弹簧32朝着阀压力室45作用的止挡。

如在图5a至5e中的控制滑动件35的先前的实施方式那样，这种经质量优化的控制滑动件35在此也配设有附加质量块57，该附加质量块持久安全地固定在由控制活塞37和滑动件推杆39构成的控制滑动件35处，以便以如下方式使相应的经质量优化的控制滑动件35能用于大量不同的马达类型，即，通过附加质量块57使控制滑动件35最优地与在内燃机中和长度能调的连杆1中的相应的条件相匹配。

图4b示出了液压的控制阀34的第二种变型方案沿图1和2所示的剖切线IV的放大的剖视图。在此示出了由两部分构成的带滑动件推杆39的控制滑动件35，该控制滑动件带有第一控制滑动件部分35a和沿纵向沿着控制滑动件轴线A_S紧接其后的第二控制滑动件部分35b。在第一控制滑动件部分35a的一侧上的这种蘑菇状的控制滑动件35的头部构造成杯状的控制活塞37，随后是第一滑动件推杆区段39a。紧接着的是带有第二滑动件推杆区段39b的第二控制滑动件部分35b。控制滑动件轴线A_S在此基本上与（未示出的）曲轴的轴线A_K正交。两个控制滑动件部分35a、35b能单独制造，但在按规定使用时则如所示那样牢固地接合在一起。

第一控制滑动件部分35a的第一滑动件推杆区段39a在上方的区域中具有带有较大直径的区段，复位弹簧32围绕该区段布置。

此外，在第二滑动件推杆区段39b的下方的区域中设有开关轮廓54，该开关轮廓除了导引控制滑动件35外也与两个排放阀41、42嵌接，以便交替地从关闭的状态起打开所配设的压力室13、14。两个排放阀41和42被相同地构造并且结合图4a已作详尽说明。阀压力室45在此构造在控制滑动件35的第二滑动件推杆区段39b和控制缸36之间。

根据控制滑动件35的功能和设计方案表明，控制缸36具有两个区域：低压区段36a处在控制压力室38的侧面上，并且高压区段36b处在油从压力室13、14输送出来的高压室45中。

两个区段36a、36b具有不同的直径：低压区段36a具有大于高压区段36a的第二直径D2的第一直径D1。

由此完成区段36a、36b相对彼此的密封，即，第二控制滑动件部分35b在其面朝第一控制滑动件部分35a的端部处具有密封区段58，该密封区段在控制滑动件35按规定使用时部分插入低压区段36a中，但在使用的时间点上则完全不离开高压区段36b。第二控制滑动件部分35b的直径在密封区段58的区域中基本上对应第二直径D2，因而达到了密封效果。

排放阀41和42的操纵借助控制滑动件35完成。控制滑动件35通过控制压力管线31液压地与机油回路处于连接。机油回路中的控制压力的提高在端侧作用到控制活塞37的控制压力面40上。因此控制活塞37克服复位弹簧32的作用朝着阀压力室45的方向运动。滑动件推杆39在第一滑动件推杆区段39a的区域中具有法兰53，该法兰预定了第二位置。

设有封闭罩46用于确定由控制活塞37限定的控制压力室38的界限。控制滑动件35在第二滑动件推杆区段39b的区域中具有带两个横截面（平行于控制滑动件轴线A_S的剖平面）呈菱形的隆起的开关轮廓54，所述隆起分别作用到相关的关闭本体52上，关闭本体后来因此使相关的阀体49运动。在控制滑动件35的在图4b中所示的位置中，在滑动件推杆39或开关轮廓54与第一排放阀41的关闭本体52之间存在足够的间隙，因而阀体49安全地安放在阀座50上。配设在第二排放阀42中的关闭本体52在控制滑动件35的在图4b中所示的位置中具有抬起的位置。关闭本体52因此作用到第二排放阀42的阀体49上并且将阀体49和相关的阀弹簧48从阀座50抬起。第二排放阀42由此被打开。机油可以相应地从上方的压力室14流出，而下方的压力室13则被闭锁。

在控制滑动件35的在图4b中所示的滑动件推杆39处、特别是在第二滑动件推杆区段39b处，也可以设置不同的措施来优化滑动件推杆39的质量。在设置在第二滑动件推杆区段39b处的开关轮廓54的中间区域中设有梯形的收缩结构55，该收缩结构布置在开关轮廓54的两个突起的区域之间，所述区域与两个排放阀41、42相关并且实现了控制滑动件35在控制缸36内的导引。此外，滑动件推杆39的上方的区段，特别是第一滑动件推杆区段39a，能够在复位弹簧32的区域中配设有较小的直径。此外，已经结合图4a说明的纵向钻孔44设计在第一控制滑动件部分35a之内。这个纵向钻孔44延伸经过第一控制滑动件部分35a的至少一部分，在按图4b的实施例中至少作为盲孔钻孔从第一控制滑动件部分35a的背对控制活塞37的侧面起朝着控制活塞37的方向延伸。图4b示出了作为贯通钻孔的纵向钻孔。基于这种针对所述滑动件推杆39有针对性地实施的重量减轻或体积减小，可以非常明显减轻滑动件推杆39的质量，因而液压的控制阀34的控制滑动件35可以根据最为不同的应用情形进行校正。

作用到控制滑动件35上的加速力取决于长度能调的连杆1的和液压的控制装置21的相应的设计，但也取决于相应的活塞式马达。因此可以通过加速力基于控制滑动件35的总质量将巨大的力作用到控制滑动件35上和复位弹簧32上，因此控制滑动件35的质量保持得尽可能小并且应当根据相应的使用进行设计，以便实现与相应的活塞式马达的最优的匹配。

这种状况，以及与不同的要求的可匹配性，通过带有两个控制滑动件部分35a、35b的控制滑动件35的接下来说明的设计方案实现。

图6a示出了在组装状态下的控制滑动件35的立体图。控制滑动件35设计成完全旋转对称。在带有开关轮廓54的区域和控制活塞37之间示出有止挡法兰53。密封区段58处在止挡法兰53的背对控制活塞37的侧面上。可以看到，滑动件推杆39的直径在止挡法兰53的一侧上要比在面朝控制活塞37的另一侧上更小。这尤其与控制缸36的高压区段36b的设计方案有关。

图6b示出了带有开关轮廓54和密封区段58的第二控制滑动件部分35b。图6c示出了带有控制活塞37和止挡法兰53的第一控制滑动件部分35a。两个部分35a、35b可以由不同的材料制成，这允许了进一步的重量优化。在此，第一控制滑动件部分35a优选由较轻的材料制成，该材料具有比第二控制滑动件部分35b的材料更小的密度，或者当一个或两个部分35a、35b由多种材料构成时，第一控制滑动件部分主要由这种材料制成。

在图7中借助控制滑动件35的剖视图可以看到，两个控制滑动件部分35a、35b插接到一起，其中，第二控制滑动件部分35b具有连接区域35b'，该连接区域导入到设计在第一控制滑动件部分35a内的纵向钻孔44中。纵向钻孔44延伸经过第一控制滑动件部分35a的至少一部分，但在当前的实施例中则设计成贯通钻孔。

当纵向钻孔44的内部例如配设有内螺纹并且第二控制滑动件部分35b的连接区域35b'具有外螺纹时，控制滑动件部分35a、35b的连接可以通过传力配合的连接完成。也可能的是，设置压配合或者补充性地执行形状配合的连接，即粘接、熔焊或钎焊。

图8现在示出了一种变型方案，在该变型方案中，设有带两个插接在一起的控制滑动件部分35a、35b的控制滑动件35，并且额外在控制活塞37的区域中将附加质量块57布置在控制活塞37的下沉式凹部56中。附加质量块57在此牢固地压入到下沉式凹部56中，以便可以使附加质量块安全地和控制滑动件35一起在控制缸36内运动。除了下沉式凹部56外，也在此又可以看到在控制滑动件35的上方的区段中的钻孔44，该钻孔从下沉式凹部56起进入滑动件推杆39中延伸越过止挡法兰53。因此可以实现一种特别是经质量优化的控制滑动件35以最优地与相应的长度能调的连杆1和相关的活塞式马达匹配。也可以设置另外的不同的附加质量块57或者在图5a至5f中说明的设计方案可以单独或组合地使用。

本发明因此实现了用于长度能调的连杆1的控制滑动件35的质量优化，其中，根据通用零件方案可以为不同的应用或马达类型使用由控制活塞37和滑动件推杆39构成的相同的控制滑动件35。

Claims (25)

1.用于活塞式马达的长度能调的连杆（1），其带有用于设定所述长度能调的连杆（1）的有效长度的液压的控制装置（21），其中，所述液压的控制装置（21）具有带有控制缸（36）、控制滑动件（35）的液压的控制阀（34）和至少一个能由所述控制滑动件（35）操纵的排放阀（41、42），并且其中，所述控制滑动件（35）包括以能移动的方式在所述控制缸（36）中导引的、能用液压的控制压力加载的控制活塞（37）和滑动件推杆（39），其特征在于，所述控制滑动件（35）具有两个能单独制造的并且在所述控制滑动件（35）按规定使用时牢固地接合在一起的控制滑动件部分（35a、35b）。

2.按照权利要求1所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，设有所述控制滑动件（35）和与所述控制滑动件（35）牢固地连接的附加质量块（57）。

3. 按照权利要求1或2所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制滑动件（35）是经质量优化的控制滑动件（35），其中，所述控制滑动件（35）的质量基于所述滑动件推杆（39）的材料选择和/或基于所述滑动件推杆（39）的配设有至少一个收缩结构（55）的开关轮廓（54）和/或基于所述滑动件推杆的质量而减轻，所述滑动件推杆的质量最大对应所述滑动件推杆（39）的开关轮廓（54）的包封体积乘以钢的密度（7.85 g/mm³）的0.93倍、优选最大0.85倍。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制滑动件（35）是经质量优化的控制滑动件（35），其中，所述控制滑动件（35）的质量基于所述控制活塞（37）的材料选择和/或基于设置在所述控制活塞（37）中的盲孔钻孔（44）而减轻，所述盲孔钻孔优选延伸至所述滑动件推杆（39）中。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述附加质量块（57）借助压配合、螺旋连接或者借助止动装置固定在所述控制滑动件（35）处。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制活塞（37）优选在端侧布置在所述滑动件推杆（39）处并且具有至少一个能承受液压的控制压力的控制压力面（46），该控制压力面限定了所述控制缸（36）中的控制压力室（38）的边界。

7.按照权利要求6所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述滑动件推杆（39）从布置在端侧的所述控制活塞（37）起沿着控制滑动件轴线（A_S）的方向延伸穿过所述控制缸（36），其中，所述滑动件推杆（39）优选构造成关于所述控制滑动件轴线（A_S）旋转对称。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述滑动件推杆（39）具有开关轮廓（54），以便操纵所述至少一个排放阀（41、42）。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制滑动件（35）倾斜于所述连杆（1）的纵轴线（A）和/或倾斜于所述连杆（1）的纵轴线（A）的法线布置，其中，所述控制滑动件轴线（A_S）优选以在15°和75°之间的角度布置。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，在所述滑动件推杆（39）的开关轮廓（54）和布置在端侧的控制活塞（37）之间设有止挡法兰（53），其中，在所述止挡法兰（53）和所述控制活塞（37）之间优选设有收缩的环槽。

11.按照权利要求1至10中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述液压的控制装置（21）具有复位弹簧（32），以便将所述控制滑动件（35）保持在第一初始位置中或者复位回到所述第一初始位置中，其中，所述复位弹簧（32）优选围绕所述控制滑动件（35）布置。

12.按照权利要求1至11中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述连杆（1）具有两个连杆部分（2、3），其中，第一连杆部分（3）具有用于容纳活塞销的第一连杆孔（7）并且第二连杆部分（2）具有用于容纳曲轴轴颈的第二连杆孔（4），并且其中，所述第一连杆部分（3）能相对所述第二连杆部分（2）沿所述连杆（1）的纵向运动，优选能伸缩地运动，以便调整在所述活塞销和所述曲轴轴颈之间的间距。

13.按照权利要求12所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，设有至少一个与所述液压的控制装置（21）液压地连接的缸-活塞-单元（10），以便使所述第一连杆部分（3）相对所述第二连杆部分（2）运动，其中，所述第一连杆部分（3）优选与所述缸-活塞-单元（10）的调整活塞（9）连接并且所述第二连杆部分（2）具有所述缸-活塞-单元（10）的缸钻孔（12）。

14.按照权利要求1所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，第一控制滑动件部分（35a）包括所述控制活塞（37）和第一滑动件推杆区段（39a）并且第二控制滑动件部分（35b）包括第二滑动件推杆区段（39b），其中，这些控制滑动件部分（35a、35b）优选通过传力配合的和/或形状配合的连接相互连接。

15.按照权利要求1或14所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制滑动件部分（35a、35b）由不同的材料制成，其中，所述第一控制滑动件部分（35a）优选至少主要由一种材料构成，该材料具有比所述第二控制滑动件部分（35b）至少大部分由之构成的材料更小的密度。

16.按照权利要求14或15所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制活塞（37）布置在所述第一控制滑动件部分（35a）的端部处，并且在所述第一控制滑动件部分（35a）的对置的端部处、优选在所述第一滑动件推杆区段（39a）的端部处布置有止挡法兰（53）。

17.按照权利要求14至16中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，在所述第一控制滑动件部分（35a）内设计有平行于所述控制滑动件轴线（A_S）延伸的纵向钻孔（44），该纵向钻孔至少延伸经过所述第一控制滑动件部分（35a）的一部分、优选延伸经过其整个长度。

18.按照权利要求17所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述纵向钻孔（44）设计成从所述第一控制滑动件部分（35a）的与所述控制活塞（37）对置的端部起朝着所述控制活塞（37）的方向延伸，要么设计成盲孔钻孔，要么设计成贯通钻孔，其中，所述第二控制滑动件部分（35b）优选具有连接区域（35b'），该连接区域为了接合所述控制滑动件部分（35a、35b）而能导入到所述纵向钻孔（44）中。

19.按照权利要求14至18中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述第二控制滑动件部分（35b）具有至少一个开关轮廓（54），用该开关轮廓能操纵所述至少一个排放阀（41、42），其中，所述开关轮廓（54）优选构造成关于所述控制滑动件轴线（A_S）旋转对称。

20.按照权利要求14至19中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述控制缸（36）具有带有第一直径（D1）的低压区段（36a）和带有第二直径（D2）的高压区段（36b），其中，所述第二控制滑动件部分（35b）在其面朝所述第一控制滑动件部分（35a）的端部处优选具有密封区段（58），该密封区段在所述控制滑动件（35）按规定使用时部分插入到低压区段（36a）中，但在使用的任何时间点上都没有完全离开所述高压区段（36b）。

21. 按照权利要求14至20中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述第一滑动件推杆区段（39a）和/或所述第二滑动件推杆区段（39b）设计成经质量优化的滑动件推杆区段，其中，所述滑动件推杆区段（39a、39b）的质量基于所述滑动件推杆区段（39a、39b）的材料选择或者基于所述第二滑动件推杆区段（39b）的配设有至少一个收缩结构（55）的轮廓（54）而减轻，该滑动件推杆区段的质量最大对应所述第二滑动件推杆区段（39b）的轮廓（54）的包封体积乘以钢的密度（7.85 g/mm³）的0.93倍、优选最大0.85倍。

22.按照权利要求14至21中任一项所述的长度能调的连杆（1），其特征在于，所述液压的控制阀（34）具有复位弹簧（32），以便将所述控制滑动件（35）保持在第一初始位置中或者复位到第一初始位置中，其中，所述复位弹簧（32）至少围绕所述第一滑动件推杆区段（39a）布置并且支撑在所述控制活塞（37）处。

23.用于按照权利要求1至13中任一项所述的长度能调的连杆（1）的控制滑动件（35），该控制滑动件带有控制活塞（37）以及滑动件推杆（39），所述控制活塞能在控制缸（36）中移动并且能用液压的控制压力加载，其中，附加质量块（57）能牢固地与所述控制滑动件（35）连接。

24.用于按照权利要求14至22中任一项所述的长度能调的连杆（1）的组装式控制滑动件（35），其带有：第一控制滑动件部分（35a），该第一控制滑动件部分带有控制活塞（37）和滑动件推杆（39）的第一滑动件推杆区段（39a），所述控制活塞能在控制缸（36）中移动并且能用液压的控制压力加载；以及单独制造的第二控制滑动件部分（35b），其带有滑动件推杆（39）的第二滑动件推杆区段（39b）。

25.活塞式马达，其带有至少一个马达缸、在所述马达缸中运动的往复式活塞和在所述马达缸内的至少一个能设定的压缩比，以及带有按照权利要求1至22中任一项所述的至少一个与所述往复式活塞连接的长度能调的连杆（1）。

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