JP6204464B2 - 長さ調節可能なコンロッド - Google Patents

Description

本発明は、レシプロピストンエンジン、特に、内燃エンジン用の長さ調節可能なコンロッドであって、少なくとも第１および第２ロッド部分を有し、これら二つのロッド部分は一体で、および／又は、互いに対してテレスコピック状に、押すことが可能であり、前記第２ピストン部分はガイドシリンダを形成し、前記第１ロッド部分には、前記ガイドシリンダ内において長手方向に押すことが可能なピストン部材が形成され、前記第１および第２ロッド部分間には、高圧チャンバが延出し、その内部へ少なくとも１つの第１オイルダクトが開口している。

独国特許出願公開第１０１５１５１７号明細書（特許文献１）は、内燃エンジンにおいて可変圧縮比を作り出すための可変長のピストン−コンロッドアセンブリを記載し、これはそれら第１および第２部分の間に収納された長さ変更機構に接続された第１部分と第２部分とを有する。前記長さ変更機構は、円錐台状に形成されたバネワッシャと、当該バネワッシャの凹面に載置されたエラストママスとを有している。

コンロッドの長さを調節するための各油圧式テレスコピック機を備えるその他のコンロッドは、下記に示す特許文献２〜特許文献９の明細書から知られている。

圧縮を変化させることによって、低い圧縮比で最大負荷の運転が可能となり、高い比率での部分負荷とスタートの運転が可能となる。部分負荷範囲での燃費が改善され、スタート時には、より高い圧縮比での圧縮圧が増大され、高負荷時において低率でのピーク圧が低減されて、ノッキングが防止される。

圧縮比を調節するために、偏心ピストンピン又はクランク軸の偏心クランクピンフィレット（面取り）を利用することが知られている。更に、圧縮比を変化させるために、シリンダブロック全体を持ち上げること、又は、クランクケース内にその偏心ベアリングを備えるクランク軸ベアリング全体を下げることも知られている。

これらの提案はすべて高度な構造および制御を必要とするものである。

独国特許出願公開第１０１５１５１７号明細書 仏国特許出願公開第２８５７４０８号明細書 欧州特許出願公開第１２４３７７３号明細書 国際公開第０２／１０５６８号 独国特許出願公開第１９８３５１４６号明細書 米国特許出願公開第４３７０９０１号明細書 米国特許出願公開第４１９５６０１号明細書 米国特許出願公開第４１２４００２号明細書 米国特許出願公開第２１３４９９５号明細書

本発明の課題は、これらの欠点を回避し、圧縮比を変えるための簡単で信頼性の高い解決構成を提供することにある。

これは、本発明に依れば、前記二つのロッド部分を、ロック装置によって、好ましくは、前記コンロッドの最小長に対応する、少なくとも１つの位置において互いに固定可能に構成することによって達成される。

前記可変圧縮は、ロッド長が低負荷時には増加し、高負荷時には減少するように達成される。これにより、負荷に応じて圧縮比が上下する。その結果、低負荷時には高い圧縮比によって効率を高め、高負荷時にはピーク圧が過度に高くならなくなる。調節は、内燃エンジン内の油圧を介して行われる。

前記ピストン部材は、高負荷相においてそのボトム位置から持ち上げることができ、これによって負圧と、それによる前記高圧チャンバ内での空洞化現象を引き起こす可能性がある。

空洞化現象を避けるために、前記二つのロッド部分は、コンロッド最小長に対応する位置において、ロック装置によって互いに対して固定される。これは、前記ロック装置が好ましくは復元バネの力に抗して前記ピストン部材の横セン孔において前記コンロッドの軸心に対して横方向に変位可能に配設された可動ストップ部材を含む場合に特に有利である。前記ストップ部材は、前記コンロッド軸心上の法平面に対して傾斜した少なくとも１つのくさび面を備えることができ、このくさび面は、好ましくは、当該くさび面に対して平行に配置された前記ピストン部材のカウンタ面と協働し、ここで、好ましくは、前記くさび面は前記高圧チャンバに面する。

好ましくは、前記ストップ部材は、シリンダ内に変位可能に取り付けられた、あるいは、それに接続された、ストップピストンとして構成され、前記ストップピストンと前記ストップシリンダとの間に圧力チャンバが形成され、この圧力チャンバに、少なくとも１つの充填セン孔を介してオイルを供給することができる。

本発明の一好適実施例において、前記くさび面は分割構成とされ、前記横セン孔の軸心の方向において互いに隣接して配置された二つの平行な部分くさび面を有し、これら二つの部分くさび面の間にはショルダが形成される。前記ピストン部材は、ロック解除位置にある時、その対向面は前記第１部分くさび面に対して平行な前記第２部分くさび面上に位置し、その結果、慣性力による表面圧力を比較的低く抑えることが可能である。

空間を節約し前記コンロッドを可能な限りコンパクトなものに構成するためには、共に前記横セン孔の軸心の方向での測定で、前記くさび面の軸心方向延出部、又は、少なくとも１つの一つの部分くさび表面および／又は前記カウンタ面が、前記ピストン部材の厚みよりも低く（好ましくは、少なくとも１／４、好ましくは、少なくとも１／３低い）なるように構成すると有利である。これによって、前記復元バネの寸法と、前記ストップピストンのピストン移動距離を非常に低く抑えることが可能となり、それによって、周囲のシリンダ面からそのそれぞれの安全な距離を維持することが可能となる。

更に、前記圧力チャンバを少なくとも１つの排出セン孔に接続することができる。

本発明の一変形構成において、前記横セン孔の軸心は、コンロッド・アイ軸心に対して垂直に配置される前記コンロッドの揺動平面に対して垂直に、好ましくは前記コンロッドの前記長手軸心に対して垂直に、配置される。これによって、前記揺動平面において周囲のシリンダに対して大きな自由空間を得ることが可能となる。

例えばクランク軸の回転クランクウェブによって、もしも前記揺動平面に対して垂直な、即ち、前記コンロッド・アイの方向において、僅かな自由空間しかない場合は、前記横セン孔の軸心をコンロッドの揺動平面に、好ましくは、コンロッドの長手軸心に対して垂直に、配設することが有利でありうる。

前記横セン孔は、好適には、前記コンロッドの小端部を含む前記コンロッドの上側三分の一部分に設けられる。これによって前記ストップ部材のサイズが特に小さなものとなる。

圧縮率の変化の簡単な制御を可能にするために、少なくとも１つのバルブ、好ましくは、制御バルブ、が、前記第１オイルダクトに配設され、このバルブは、好ましくは、第１位置と第２位置とを有し、前記第１オイルダクトは前記第１位置において閉じられ、前記第１オイルダクトは前記第２位置において開放される。

本発明の単純な実施例において、前記バルブは、バルブボールと、受けセン孔内において軸心方向に変位可能、かつ、復元バネによって前記バルブボールと共に第１位置へと変位可能で、かつ、油圧によって前記復元バネの力に抗して第２位置へと変位可能なピントンピンとを、備えるボールバルブとして構成される。

あるいはそれに代えて、前記バルブを受けセン孔内において軸心方向変位可能で、復元バネによって第１位置へと変位可能で、かつ、
油圧によって前記復元バネの力に抗して前記第２位置へと変位可能なアクチュエータピストンを備える制御バルブとして構成し、好ましくは、前記第１オイルダクトが前記第１位置において閉じられ前記第２位置において開放されるように構成することも可能である。

前記第１オイルダクトが給排ダクトとして構成され、好ましくは、供給ダクトとして構成された第２オイルダクトが前記高圧チャンバ内へと開口し、ここに前記高圧チャンバの方向に開口する逆止バルブが設けられることによって単純な制御が達成される。

好ましくは前記コンロッドベアリングに流れ接続されたオイル供給ダクトが前記受けセン孔内へと開口し、特に好適には、スロットルポイントが前記オイル供給ダクトに設けられている。その結果、吸気中、前記第１ロッド部分の慣性力によって作り出される負圧波をコンロッドベアリング中のオイルに対して弱めることが可能となる。前記第２オイル供給ダクトは、前記制御バルブの前記受けセン孔、または、前記オイル供給ダクトから、延出するものとすることができる。

製造の観点から単純な本発明の実施例において、前記受けセン孔は、前記コンロッドの長手軸心に対して横方向のセン孔によって形成される。前記バルブを前記コンロッドのコンロッド大端部の領域にもうけると特にコンパクトな構成を達成することが可能となる。

前記充填セン孔を前記制御バルブの前記アクチュエータピストンによって制御可能とし、前記充填セン孔が前記アクチュエータピストンの第２位置において作動状態となり、前記アクチュエータピストンの第１位置において閉じられるように構成すれば、前記ストップ部材の簡単な制御が達成される。

前記制御バルブの前記アクチュエータピストンを貫通する排出セン孔を制御可能とし、当該排出セン孔が前記アクチュエータピストンの前記第１位置において作動状態となり、前記アクチュエータピストンの前記第２位置において閉じられるように構成することが特に有利である。

以下、図面を参照しながら本発明について更に詳細に説明する。

第１実施例の本発明のコンロッドの、第１スイッチング位置における図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図を示す。 このコンロッドの図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図を示す。 ロック位置にあるこのコンロッドの図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図を示す。 第２スイッチング位置にある時の、前記コンロッドの図１に類似の断面図を示す。 ロック解除位置での第２スイッチング位置の図２に類似の前記コンロッドの長手方向一部断面図を示す。 第２実施例の本発明のコンロッドの、ロック位置での第１スイッチング位置の図７のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図を示す。 このコンロッドの図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図を示す。 このコンロッドの図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図を示す。 このコンロッドの図６のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図を示す。 第３実施例の本発明のコンロッドの、ロック位置での第１スイッチング位置の図６に類似の断面図を示す。 ロック解除位置の第２スイッチング位置のこのコンロッドを図示している。

以下の実施例において機能的に同一の部分には同じ参照番号が付されている。

前記図面は、それぞれ、内燃エンジンの分割型コンロッド１を図示している。円筒状ピストン部材３が上方の第１ロッド部分２内に押し込まれる。前記ピストン部材３の底部は、前記コンロッド１の下方第２ロッド部分４のガイドシリンダ４ａ内において遊びを有して載置され、前記二つのピストン部分２，４の少なくとも一つの位置において、前記ピストン部材３と第２ピストン部分４との間に高圧チャンバ４ｂが形成される。前記高圧チャンバ４ｂに隣接する面端部である前記ピストン部材３の圧力側下方面端部５に、モータオイルを供給することができる。オイルの供給と排出とは、第１オイルダクト１０として機能するセン孔を介して行われる。オイルの供給、阻止、および排出は、圧力制御バルブ（詳細図示省略）によって、オイルポンプ（詳細図示省略）内の油圧を介して制御バルブ６によって制御される。アクチュエータ（図示せず）によって、前記オイルポンプの前記制御バルブ内のバネを高状態又は低状態にプリテンションする。前記コンロッド１の長手軸心は１ａによって示されている。

前記制御バルブ６は任意の構成のものとすることが可能である。以下二つの実施例について詳述する。図１〜図９に図示されているように、前記制御バルブ６は、受けセン孔７内において軸心方向に変位可能なアクチュエータピストン６ａを備えて構成することができる。あるいはその別構成として、図１０および図１１に図示され、詳細には後述するように、前記制御バルブ６を、バルブボール６１と受けセン孔６２内において軸心方向に変位可能なシリンダピン６３とを備えるボールバルブ６０として構成することも可能である。

図１および図２は、第１実施例のコンロッド１の、低圧縮比に関連する第１位置にある状態を図示し、図４および図５は高圧縮比に関連する第２位置にある状態を図示している。

第１実施例による前記制御バルブ６の前記アクチュエータピストン６ａは、内セン孔２７を有するシリンダジャケット１１を備えて構成され、復元バネ９と共に前記受けセン孔７内に配設されている。前記受けセン孔７は、第１ストップ８と第２ストップ２４とを有する。前記第１ストップ８は、ロックネジ４５と、前記アクチュエータピストン６ａの面端部に形成された少なくとも１つの突起４６とによって形成されている。

前記アクチュエータピストン６ａは、図４に図示されているように、低圧レベルにおいては、前記復元バネ９の力によって、前記第１ストップ８に対して、前記コンロッド１の長手軸心１ａに対して横方向のセン孔によって形成されるその前記受けセン孔７内に押し込まれる。ここで、「前記長手軸心に対して横方向のセン孔」とは、前記長手軸心１ａに対して垂直なセン孔と、前記長手軸心１ａに対して特定の角度で傾斜したセン孔、との両方を含む。モータオイルは、前記ピストン３の面端部５の下方の第２オイルダクトに配設された逆止バルブ１６（図示の実施例では小さなボール１６ａを有する）によって慣性力によって引き込まれる。前記アクチュエータピストン６ａはそのシリンダジャケット１１によって、給排開口部を形成する前記第１オイルダクト１０をブロックしている。吸入されたオイルは、逃げることができず、圧縮できない。その結果、前記ピストン部材３が持ち上げられて、それによりコンロッド１が長くなる。これにより、通常の油圧と低油圧とにおいてより高い圧縮比を達成することが可能となる。

前記オイルポンプの制御圧を増大させると、図１に図示されているように、前記アクチュエータピストン６ａは、バネガイド２５によって形成される前記第２ストップ２４に対してモータオイルによってその受けセン孔７内で押される。この過程において前記復元バネ９が圧縮される。コンロッドベアリング３０から前記面端部５へのモータオイル用の前記第１オイルダクト１０の接続開口部１０ａが、前記アクチュエータピストン６ａによって解放される。この位置において、燃焼チャンバ（詳細図示省略）からのガス圧が前記ピストン部材３全体を下方に押し、それによって低圧縮比が得られる。この過程において、前記ピストン部材３の前記面端部５が前記高圧チャンバ４ｂからのモータオイルを押す。

モータオイル圧が制御圧よりも低い時の内燃エンジンの下方アイドリング範囲においてもより高い圧縮比を設定可能にすれば、低負荷範囲における燃費が改善され、低温スタート時に役立つので特に有利である。より長い時間に渡って高い圧縮比を維持するためには、前記ピストン部材３の面端部５の下方の前記高圧チャンバ４ｂからの前記ガイドシリンダ４ａの遊びによる漏れ損失分を、前記チャンバにおいて再び補充しなければならない。これは、前記慣性力が前記逆止バルブ１６（再充填バルブ）を介した前記アクチュエータピストン６ａの内セン孔２７からのモータオイルを前記面端部５の下方の前記高圧チャンバ４ｂ内へと引き込むようにして行われる。その後の圧縮サイクルにおいて再び高圧が発生し、前記逆止バルブ１６の前記小ボール１６ａによって前記高圧チャンバ４ｂからのオイルの逃げが防止される。このプロセスは、各運転サイクルにおいて繰り返される。もしも圧縮比を再び下げることが意図されるのであれば、前記オイルポンプの制御圧を増大させ、前記アクチュエータピストン６ａが油圧によって前記第２ストップ２４に対して押し付けられ、それによって、前記コンロッドベアリング３０への接続開口部１０ａが開放される。前記ガス圧によって、ピストン部材３が下方に押され、再び、低い圧縮比が設定される。前記アクチュエータピストン６ａは、油圧と、低油圧時のストップ８と高圧時のストップ２４との間の前記復元バネ９とによって、前記受けセン孔７において前後に押される。

前記アクチュエータピストン６ａの受けセン孔７とその内セン孔２７のオイルの供給は、オイル供給路１７を介して行われる。それは、前記コンロッドベアリング３０のコンロッドベアリングシェル２０のベースセン孔１８の溝１９内に開口している。前記コンロッド１の前記溝１９は、前記コンロッドベアリング３０の底部シェルの溝（詳細図示省略）に流れ接続されている。

前記溝１９のオイルに対して、前記慣性力によって吸気中に作り出される負圧波を弱めるために、前記供給セン孔１７にはスロットル２８が設けられている。

すべての実施例において、前記二つのロッド部分２，４は、前記コンロッド１の最小長に対応する位置において、本発明によるロック装置３２によって固定することができる。このロック装置３２は、この目的のために、ストップピストン３８を備えるストップ部材３３を有し、ここで前記ストップ部材３３は、ストップ復元バネ３６の力に抗して、前記ピストン部材３の横セン孔３５内に変位可能に設けられている。前記ストップピストン３８は、ストップシリンダ４０内に変位可能に取り付けられ、少なくとも１つの充填セン孔４３，４３ａ，４３ｂによってオイルを供給可能な圧力チャンバ４２が、前記ストップピストン３８とストップシリンダとの間に配設されている。参照番号４０ａは、前記ストップシリンダ４０を閉じるためのネジプラグを示している。

前記可動ストップ部材３３は、前記高圧チャンバ４ｂに面するその底面に、前記コンロッド１の長手軸心１ａ上の法平面τに対して傾斜したくさび面３７を備え、このくさび面は、自動ロックの傾斜よりも僅かに大きな傾斜を有している。高負荷での油圧増大の結果、前記くさび面３７は、当該実施例においては、前記くさび面３７に従ってくさび状に形成されるとともに、前記圧力チャンバ４２から離間する前記ピストン部材３の対向面３９に対して、そしてそれによって、前記高圧チャンバ４ｂの底部材４１によって形成される制限ストップに対して、前記ストップピストン３８を介して積極的に押し付ける。この端部位置において、本実施例においては前記ストップシリンダ４０のベース面と、これに面する前記ストップピストン３８の面端部とによって形成される前記圧力チャンバ４２は、前記充填セン孔４３，４３ａ，４３ｂを介して前記ストップピストン３８によって、前記コンロッドベアリング３０のオイル案内溝１９，２２に接続されている。前記制御バルブ６のアクチュエータピストン６ａは、油圧によって、前記復元バネ９のバネガイド２５の第２ストップ２４に押し付けられる。前記アクチュエータピストン６ａによって前記充填セン孔４３が開放され、前記圧力チャンバ４２から前記排出セン孔４４を閉じる。参照番号４０ａはネジプラグを示している。

低負荷の場合、油圧は減少する。この過程において、前記復元バネ９は、前記ネジプラグ４５と前記アクチュエータピストン６ａの面端部に形成された少なくとも１つの突起４６とによって形成される第１ストップ８に対して、前記アクチュエータピストン６ａを左側に押す。この位置において、それは前記充填セン孔４３をブロックし、前記排出セン孔４４を開放する。それにより、オイルは、前記圧力チャンバ４２から前記セン孔４４，４４ａ，４４ｂと、前記バネガイド２５（又は前記バネディスク）の開口部４７とを介してエンジンの無圧内部に到達する。この過程において、前記ストップ復元バネ３６は再び伸長可能となって、図５に図示されているように、前記バネディスク３６ａが前記ピストン部材３上に位置するまで、前記バネディスク３６ａを介して可動ストップ部材３３を図２において左側に押す。この位置において、前記くさび面３７は、ピストン部材３から離れる方向に押され、ピストン部材３は、それが前記可動ストップ部材３３のシリンダ部分４８上に位置するまで、慣性力によって引き込まれるオイルによって持ち上げられる。これにより、コンロッド１が伸長し、より高い圧縮比が設定される。

図１０および図１１に図示の実施例において、前記くさび面３７は、分割構造を備え、前記横セン孔３５の軸心３５ａの方向において連続して、かつ、前記対向面３９に対して平行に、配置された二つの部分くさび面３７ａ，３７ｂを有し、ここで、これら二つの部分くさび面の間にはショルダ３７ｃが形成されている。当該ショルダ３７ｃは、前記二つの部分くさび面３７ａ，３７ｂ間の低テンション移行を形成する。前記ピストン部材３は、図１１においては、そのくさび面３９が、前記第１部分くさび面３７ａに隣接する第２部分くさび面３７ｂ上に位置する状態で位置している。その結果、図１１に図示されているロック解除位置において慣性力による過剰な面押しを避けることが可能である。もしも低圧縮の場合において前記ストップ部材３３がピストン部材３をタイトに保持するならば、前記ストップ部材３３は、一方においては前記くさび面３７ａと前記ピストン部材３との間において、そして、他方においてピストン部材３と前記高圧チャンバ４ｂのベース４１との間において、摩擦接続が確立するまで、前記軸心方向（又は、前記横セン孔３５の軸心３５ａの方向）において押す。高圧縮の場合には、前記ストップ部材３３は、前記ストップ復元バネ３６によって、前記セン孔４０の前記ネジプラグ４０ａにまで押し上げられるか、もしくは、前記ストップ部材３３は、前記バネディスク３６ａがピストン部材３上に位置するまで変位される。これにより、前記ピストン部材３は、油圧によって、前記くさび面３７ｂに対して押し付けられる。

もしも負荷が再び上昇すると、前記油圧回路の圧力制御バルブ（詳細図示省略）がサーボモータ（図示せず）によって調節されて、油圧が増大される。これにより、前記制御バルブ６のアクチュエータピストン６ａは、再び右側に前記第２ストップ２４に対して押し付けられる。これにより前記充填セン孔４３が再び開放され、排出セン孔４４が閉じられる。

圧力が圧力チャンバ４２内で上昇し、前記可動ストップ部材３３は、前記くさび面３７が、前記高圧チャンバ４ｂのベース４１によって形成される前記制限ストップに対して再びピストン部材３を押し付ける。この位置においてコンロッド１は短くなり、高負荷に調節された低圧縮比が設定される。

前記可動ストップ部材３３の位置は、燃焼チャンバ近傍のピストン（図示せず）の下方において可能な限り高くなるように選択される。前記横セン孔３５の軸心３５ａのアラインメントは、図１〜図５に図示されているように、コンロッド１の揺動平面εに対して直角に設定することができる。これにより、より低い位置においてよりも、前記ストップ部材３３のひずみ（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）が低くなり、軸心３５ａのアラインメントが異なったものとなる。ピストン（詳細図示省略）のピストンスカートの底エッジが前記可動ストップ部材３３よりも上方に位置する場合、図３、図６および図７のライン４９は可能な限り最小のシリンダセン孔を表している。前記可動ストップ部材３３の位置が前記ピストン内に位置する場合、図３の円４９は、可能な最小のピストンの内側輪郭を表すものとなる。ここで、前記揺動平面εは、コンロッド１の長手軸心１ａを含むとともに、前記ロッド大端および小端部１２，１３の軸心１２ａ，１３ａに対して垂直に延出する平面であると理解される。前記ロッド小端部１２はピストン（詳細図示省略）に対する接続に使用され、前記ロッド大端部１３はクランク軸（詳細図示省略）に対する接続に使用される。

いくつかの場合、たとえば、クランクウェブ半径が比較的大きな短いストロークのレシプロエンジン、の場合においては、図６〜図９に図示されているように、前記横セン孔３５の軸心３５ａを、前記コンロッド１の揺動平面εに配置すること有利でありうる。その結果、コンロッドを、コンロッド・アイ軸心の方向において比較的細長く配置することが可能となる。前記ストップ部材のひずみ（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）方向において前記コンロッド１の幅を可能な限り小さくするためには、共に、図６に図示の、前記横セン孔の軸心の方向での測定において、前記くさび面３７，３７ａと対向面３９の軸心方向の延出を、前記ピストン部材３の厚みｂよりも低くする（たとえば、少なくとも１／４又は１／３低くする）ことが有利である。この変形構成においては、前記充填および排出セン孔４３，４４は、図８および図９に図示されているように、コンロッド１の長手軸心１ａを通って延出するコンロッド１の揺動平面εの外側でその両側に配置されている。

図１０および図１１は、前記制御バルブ６の第２の実施例の変形構成を図示し、この構成と図６〜図９に図示の実施例との違いは、前記制御バルブ６が、バルブボール６１と、受けセン孔６２内において軸心方向に変位可能で、かつ、復元バネ６４によって前記バルブボール６１と共に第１位置へと変位可能で、かつ、前記復元バネ６４の力に抗して油圧によって第２位置へと変位可能な、シリンダピン６３とを備えるボールバルブ６０として構成されていることにある。その中において前記受けセン孔６２へのステッチセン孔が位置する前記高圧チャンバ４ｂのベースから始まるポケットセン孔によって形成される前記第１オイルダクト１０が、前記高圧チャンバ４ｂと受けセン孔６２との間に位置している。前記ステッチセン孔は、その中に前記軸心方向に変位可能なシリンダピン６３が配置されるとともに、前記バルブボール６１に面するその端部に当該バルブボール６１に対して作用するピン６５を備える受けセン孔６２内へと開口している。前記受けセン孔６２（そして、第１オイルダクト１０を介して前記高圧チャンバ４ｂも同様）は、モータオイルの供給のために、接続開口部１０ａとセン孔（単数又は複数）６７とを介して前記コンロッドベアリング３０に接続されている。

低油圧の場合、前記復元バネ６４が、前記バルブボール６１と、前記ピン６５を備える前記シリンダピン６３とを、前記第１オイルダクト１０と前記シリンダピン６３のための受けセン孔６２との交差部に対して押し付け、ピストン部材３の下方で前記高圧チャンバ４ｂをシールする（制御バルブ６の第１位置）。前記ピストン部材３は、慣性力によって持ち上げられ、前記バルブボール６１は、バルブシートから持ち上げられ、その結果、オイルが高圧チャンバ４ｂに到達する。前記第１オイルダクト１０に設けられた制限ストップ６６が、バルブボール６１が、第１オイルダクト１０から離れることを防ぐ（前記制御バルブ６の第２位置）。油圧がその切り替え値を超えると、前記シリンダピン６３が図１０および図１１において右側に押され、バルブボール６１が排出開口部１０ａを高圧チャンバ４ｂから解放する。高圧のオイル（燃焼チャンバ圧の約２０倍の圧力を有する）が前記セン孔６７を介して充填セン孔４３に到達し、そこからストップ部材３３の圧力チャンバ４２に到達し、ストップ部材３３は、この圧力によって右側に押されて、前記ロッド部分２のピストンロッド３を摩擦係合によってしっかりと保持する。

油圧が減少すると、前記復元バネ６４が拡張してバルブボール６１はそれが高圧チャンバ４ｂをシールする位置に到達する。各第２の下方ストローク中において前記ロッド部分２とピストンロッド３とが上方に引き上げられ、その結果、高圧チャンバ４ｂがオイルで満たされて高圧縮が得られる。

Claims (29)

1. レシプロピストンエンジン用の、少なくとも第１および第２ロッド部分（２，４）を備える長さ調節可能なコンロッド（１）であって、前記二つのロッド部分（２，４）は一体で、および／又は、互いに対してテレスコピック状に、押すことが可能であり、前記第２ロッド部分（４）はガイドシリンダ（４ａ）を形成し、前記第１ロッド部分（２）には、前記ガイドシリンダ（４ａ）内において長手方向に押すことが可能なピストン部材（３）が形成され、少なくとも１つの第１オイルダクト（１０）がその内部へと開口している高圧チャンバ（４ｂ）が前記第１および第２ロッド部分（２，４）間に延出しているコンロッド（１）において、前記二つのロッド部分（２，４）は、ロック装置（３２）によって少なくとも１つの位置において互いに固定可能であり、少なくとも１つのバルブ（６）が前記第１オイルダクト（１０）に配設され、前記バルブ（６）は前記コンロッド（１）のコンロッドベアリング（３０）の領域に設けられている、ことを特徴とする、コンロッド（１）。
2. 前記ロック装置（３２）は、前記ピストン部材（３）の横セン孔（３５）において前記コンロッド（１）の長手軸心（１ａ）に対して横方向に変位可能に配設された可動ストップ部材（３３）を含む、請求項１に記載のコンロッド（１）。
3. 前記ストップ部材（３３）は、前記コンロッド（１）の前記長手軸心（１ａ）上の法平面（τ）に対して傾斜した少なくとも１つのくさび面（３７；３７ａ，３７ｂ）を備え、前記ピストン部材（３）のカウンタ面（３９）と協働する、請求項２に記載のコンロッド（１）。
4. 前記くさび面（３７）は分割構成とされ、前記横セン孔（３５）の軸心（３５ａ）の方向において互いに隣接して配置された二つの平行な部分くさび面（３７ａ，３７ｂ）を有し、これら二つの部分くさび面の間にはショルダ（３７ｃ）が形成されている、請求項３に記載のコンロッド（１）。
5. 共に前記横セン孔（３５）の軸心（３５ａ）の方向での測定で、前記くさび面（３７）の軸心方向延出部（ａ）、又は、少なくとも１つの部分くさび面（３７ａ，３７ｂ）および／又は前記カウンタ面（３９）が、前記ピストン部材（３）の厚み（ｂ）よりも低く、なるように構成されている、請求項３又は４に記載のコンロッド（１）。
6. 前記ストップ部材（３３）は、ストップシリンダ（４０）内に変位可能に取り付けられた、あるいは、それに接続された、ストップピストン（３８）を含み、前記ストップピストン（３８）と前記ストップシリンダ（４０）との間に圧力チャンバ（４２）が形成され、この圧力チャンバ（４２）に、少なくとも１つの充填セン孔（４３，４３ａ，４３ｂ）を介してオイルを供給することができる、請求項２〜５のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
7. 前記圧力チャンバ（４２）は、少なくとも１つの排出セン孔（４４，４４ａ，４４ｂ）に流れ接続可能である、請求項６に記載のコンロッド（１）。
8. 前記横セン孔（３５）は、ロッド小端部（１２）を含む前記コンロッド（１）の上側三分の一部分に設けられている、請求項２〜７のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
9. 前記横セン孔（３５）の軸心（３５ａ）は、前記コンロッド（１）の揺動平面（ε）に対して垂直に、配置されている、請求項２〜８のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
10. 前記横セン孔（３５）の軸心（３５ａ）は、前記コンロッド（１）の揺動平面（ε）に配置されている、請求項２〜８のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
11. 前記バルブは、第１位置と第２位置とを有し、前記第１オイルダクト（１０）は前記第１位置において閉じられ、前記第１オイルダクト（１０）は前記第２位置において開放される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
12. 前記バルブは、バルブボール（６１）と、受けセン孔（６２）内において軸心方向に変位可能、かつ、復元バネ（６４）によって前記バルブボール（６１）と共に第１位置へと変位可能で、かつ、油圧によって前記復元バネ（６４）の力に抗して第２位置へと変位可能な、シリンダピン（６３）とを備えるボールバルブ（６０）として構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
13. 前記バルブは、受けセン孔（７）内において軸心方向変位可能で、復元バネ（９）によって第１位置へと変位可能で、かつ、油圧によって前記復元バネ（９）の力に抗して第２位置へと変位可能なアクチュエータピストン（６ａ）を備えて構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
14. 前記第１オイルダクト（１０）は、給排ダクトとして構成されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
15. 供給ダクトとして構成された第２オイルダクト（１５）が前記高圧チャンバ（４ｂ）内へと開口し、ここに前記高圧チャンバ（４ｂ）の方向に開口する逆止バルブ（１６）が設けられている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
16. オイル供給ダクト（１７）が受けセン孔（７，６２）内へと開口している、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
17. 第２オイル供給ダクト（１５）は、前記制御バルブ（６）の受けセン孔（７）、または、オイル供給ダクト（１７）から、延出する、請求項１５又は１６に記載のコンロッド（１）。
18. 受けセン孔（７，６２）は、前記コンロッド（１）の長手軸心（１ａ）に対して横方向のセン孔によって形成される、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
19. 少なくとも１つの充填セン孔（４３）が、前記制御バルブ（６）のアクチュエータピストン（６ａ）によって制御可能であり、前記充填セン孔（４３）は前記アクチュエータピストン（６ａ）の第２位置において作動状態となり、前記アクチュエータピストン（６ａ）の第１位置において閉じられる、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
20. 少なくとも１つの排出セン孔（４４）が、前記制御バルブ（６）のアクチュエータピストン（６ａ）によって制御可能であり、当該排出セン孔（４４）は前記アクチュエータピストン（６ａ）の第１位置において作動状態となり、前記アクチュエータピストン（６ａ）の第２位置において閉じられる、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
21. オイル圧レベルは、シリンダピン（６３）又はアクチュエータピストン（６ａ）の第１位置において、前記シリンダピン（６３）又は前記アクチュエータピストン（６ａ）の第２位置においてよりも低い、請求項１１〜２１のいずれか１項に記載のコンロッド（１）。
22. 前記少なくとも１つの位置は前記コンロッド（１）の最小長に対応する請求項１に記載のコンロッド（１）。
23. 前記可動ストップ部材（３３）は復元バネ（３６）の力に抗して変位可能に配設された請求項２に記載のコンロッド（１）。
24. 前記ピストン部材（３）の前記カウンタ面（３９）は、前記くさび面（３７；３７ａ，３７ｂ）に対して平行に配置された請求項３に記載のコンロッド（１）。
25. 共に前記横セン孔（３５）の前記軸心（３５ａ）の方向での測定で、前記くさび面（３７）の軸心方向延出部（ａ）、又は、少なくとも１つの前記部分くさび面（３７ａ，３７ｂ）および／又は前記カウンタ面（３９）が、前記ピストン部材（３）の厚み（ｂ）よりも、少なくとも１／４低く、なるように構成されている、請求項５に記載のコンロッド（１）。
26. 共に前記横セン孔（３５）の前記軸心（３５ａ）の方向での測定で、前記くさび面（３７）の軸心方向延出部（ａ）、又は、少なくとも１つの前記部分くさび面（３７ａ，３７ｂ）および／又は前記カウンタ面（３９）が、前記ピストン部材（３）の厚み（ｂ）よりも、少なくとも１／３低く、なるように構成されている、請求項５に記載のコンロッド（１）。
27. 前記横セン孔（３５）の前記軸心（３５ａ）は、前記コンロッド（１）の前記長手軸心（１ａ）に対して垂直に、配置されている、請求項９又は１０に記載のコンロッド（１）。
28. 前記オイル供給ダクト（１７）はコンロッドベアリング（３０）に流れ接続されている請求項１６に記載のコンロッド（１）。
29. スロットルポイント（２８）が前記オイル供給ダクト（１７）に設けられている請求項１６に記載のコンロッド（１）。

Images