KR101157279B1 - 가변 압축비 엔진용 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 압축비 엔진용 조절 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 엔진 블록(100)의 내부에는 적어도 하나의 피스톤(2)을 위한 (ⅰ) 롤링 안내 장치(4) 및 (ⅱ) 스프라켓 휘일(5)과 상호 작용하는 전동 부재(3)를 포함하되 상기 스프라켓 휘일(5)은 전동 부재(3)에 대향하는 측면 상에서 제어 랙(7)과 상호 작용하는 전동 장치(1)가 설치된다. 또한, 엔진 블록(100)에 대한 제어 랙의 수직 위치는 제어 장치(12)에 의해 조절된다. 또한, 조절 장치는 롤링 안내 장치(4)에 배치되어 전동 장치(1)의 위치를 조절하는 수단과, 제어 랙(7)에 배치되어 전동 장치(1)의 작업 유격을 조절하는 수단을 포함한다.
가변 압축비 엔진용 조절 장치, 엔진 블록, 피스톤, 전동 장치, 제어 랙

Description

가변 압축비 엔진용 조절 장치 {ADJUSTMENT DEVICE FOR A VARIABLE COMPRESSION RATIO ENGINE}
본 발명은 엔진 블록에 합체되어 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격과 설정 위치를 조절할 수 있도록 함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 조절 장치에 관한 것이다.
현 출원인 명의의 국제특허출원 공개 WO98/51911호는 작업 동안 그 변위 및/또는 압축비를 조작함으로써 가변적인 부하와 속도로 사용되는 내연 피스톤 엔진의 전체 효율을 개선하기 위해 사용되는 장치를 설명한다.
엔진의 효율적인 배치는 실린더 내로 과도하게 들어가는 냉각 가스를 입구 파이프로 되돌리고 추가적 가변 폐쇄 지연 입구 밸브에 의해 가스의 가압에 사용되는 행정 길이를 제어함으로써 변경된다.
엔진의 효율적인 압축비는 커넥팅 로드의 상단부에 자유 장착된 스프로켓과, 피스톤에 고정 부착된 전동 부재와, 그 위치가 제어 장치에 의해 조절되는 제어 랙에 의해 실린더에 대해 피스톤의 초기 행정 위치를 변경함으로써 조절된다.
현 출원인 명의의 국제특허출원 공개 WO00/31377호에 따르면 가변 변위 엔진용 기계식 전동 장치는 일차적으로 롤링 안내 장치와 작용하고 이차적으로 커넥팅 로드에 고정 부착된 스프로켓과 상호 작용하는 전동 부재에 그 하부가 고정 부착된 피스톤을 포함함으로써 상기 피스톤과 상기 커넥팅 로드 사이의 운동을 전달할 수 있도록 한다.
현 출원인 명의의 국제특허출원 공개 WO03/008783호에 따르면 가변 변위 엔진용 기계식 전동 장치는 일차적으로 소형 랙에 의해 롤링 안내 장치와 작용하고 이차적으로 커넥팅 로드에 고정 부착된 스프로켓과 다른 대형 랙에 의해 상호 작용하는 전동 부재에 그 하부가 고정 부착된 피스톤이 그 내부에서 움직이는 적어도 하나의 실린더와, 스프로켓과 상호 작용하는 제어 랙과, 전동 부재에 피스톤을 부착시키고 조임 초기 하중을 제공하는 수단과, 랙의 치형부를 보강시킬 수 있는 연결 수단과, 스프로켓의 구조를 보강하고 경량화하는 수단을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따르는 조절 장치는 그 전체 조립체가 엔진 블록에 합체되어 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격과 설정 위치를 조절함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하도록 설계된다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 롤링 안내 장치에 배치된 전동 장치의 설정 위치를 조절하는 수단과 제어 랙에 배치된 전동 장치의 작업 유격을 조절하는 수단을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 트러스터 피스톤에서 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 제1 수단을 작동시키기 위한 트러스터를 포함하는 제어 장치를 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하고 보다 특별하게는 상기 제어 랙과 엔진 블록 사이에서 작용하는 제2 수단을 포함하는 제어 장치를 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 실린더의 일 측면 상에서 엔진 블록에 천공되어 지지부를 상기 엔진 블록 내로 삽입시킬 수 있는 오리피스로 구성된 롤링 안내 장치에 배치된 설정 위치 조절 수단을 포함하되, 지지부는 롤러의 운동을 피스톤의 운동과 동기화시키는 랙 및 상기 롤러와 상호 작용하는 롤러 트랙을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 아주 두꺼운 판재로 구성된 지지부를 포함하되, 판재는 엔진 블록의 외부에서 지지부를 나사에 의해 엔진 블록에 부착시킨다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 지지부에 끼워지는 본체를 포함하되, 상기 본체는 롤러 트랙을 포함하고 적어도 하나의 체결 나사에 의해 상기 지지부에 부착된다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 지지부에 형성된 홈에 수용된 시일에 의해 지지부 및 엔진 블록 사이에 마련되는 실링을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 엔진 블록에 형성된 홈에 수용된 시일에 의해 지지부 및 엔진 블록 사이에 마련되는 실링을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 아주 두꺼운 판재의 내면과 엔진 블록의 외면 사이에 개재되는 시임으로 구성된 조절 수단을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 엔진 블록 상에서 엔진 블록에 대한 거리가 조절 가능한 베어링면으로 구성된 제어 랙에 배치된 작업 유격 조절 수단을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 엔진 블록에 나사 체결된 원통형 지지부 상에 형성된 편평면을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 엔진 블록에 형성된 나사 오리피스에 직접 나사 체결될 수 있도록 그 주연부 상에 나사부가 형성된 원통형 지지부를 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 공구 소켓을 포함하는 원통형 지지부를 포함하되, 공구 소켓은 원통형 지지부가 로크너트에 의해 고정되는 동안 지지부를 적소에 조여서 보유한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 로크너트를 조일 수 있는 공구 소켓을 포함하는 로크너트를 포함하되, 공구 소켓은 원통형 지지부를 원통형 지지부의 공구 소켓으로 보유하는 동안 로크너트를 조일 수 있도록 설계된다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 외부에서 나사에 의해 엔진 블록에 부착된 아주 두꺼운 판재에 고정 부착되고 엔진 블록에 대한 거리가 아주 두꺼운 판재 및 엔진 블록 사이에 배치된 시임에 의해 조절 가능한 원통형 지지부를 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 나사부를 구비한 상부 트러스터 로드와 그 중간부에 보어가 천공되어 상부 트러스터 로드에 의해 횡단되는 트러스터 피스톤으로 구성되어 제어 장치를 제어하는 트러스터를 포함하되, 상부 트러스터 로드의 나사부는 트러스터 로드가 제어 랙의 하부 트러스터 로드에 부착될 수 있도록 하고 상부 트러스터 로드는 일차적으로 트러스터 피스톤에 상부 트러스터 로드를 중심 설정하고 이차적으로 트러스터 피스톤에 하부 트러스터 로드를 중심 설정할 수 있는 중심 설정 수단을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 트러스터 피스톤을 포함하되, 트러스터 실린더와 접촉하는 트러스터 피스톤의 부분은 상기 트러스터 피스톤과 상기 트러스터 실린더 사이에 볼-소켓형 연결부를 형성하는 구형 프로파일을 갖는다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 그 구형 프로파일의 양 측면 상에 마련된 시일을 포함하는 트러스터 피스톤을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 릴리즈 밸브를 포함하는 트러스터 피스톤을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 릴리즈 밸브를 포함하는 트러스터 피스톤을 포함하되, 릴리즈 밸브는 상기 트러스터 피스톤에 형성된 안착부 상에 스프링에 의해 보유되는 볼로 구성된다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 그 치형부에 대향하는 측면 상에 베어링면을 포함하는 제어 랙을 포함하되, 베어링면은 베어링 피스의 부분 구형 헤드부를 수용하도록 설계된 부분 구형 캐비티를 포함하고 부분 구형 헤드부는 캐비티에 수용되어 제어 랙 및 엔진 블록 사이에 볼-소켓 연결부를 생성한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 극부에 하우징을 갖는 캐비티와 극부에 다른 하우징을 포함하는 헤드부가 마련된 제어 랙을 포함하되, 상기 하우징들은 스프링을 설치할 수 있도록 한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 트러스터 피스톤의 두께부의 양 측면 상에서 밸브 및 스프링과 상호 작용하는 제어 로드의 통로를 위한 보어가 수직 관통되어 있는 트러스터 피스톤을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 각각 제어 로드에 의해 횡단되고 트러스터 피스톤의 대응하는 상부면 또는 바닥면을 직접 가압하는 밸브들을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 제어 로드에 의해 횡단되고 일차적으로 대응하는 밸브를 가압하고 이차적으로 제어 로드 상에 형성된 멈춤부를 가압하는 스프링을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 각각 플라스틱 내마모성 링과 내마모성 링 및 밸브의 본체 사이에 실링을 제공하는 내부 O-링 시일로 구성된 시일을 포함하는 밸브들을 포함한다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 각각 트러스터 피스톤과의 소면적 접촉부를 갖는 밸브들을 포함하되, 소면적 접촉부는 상기 트러스터 피스톤 상에 상기 밸브들에 의해 작용되는 접촉 압력을 증가시키도록 설계된 원형 주연 림에 의해 구현된다.
본 발명에 따르는 조절 장치는 엔진 블록 내로 직접 천공되고 그 상부가 엔진 블록에 나사 체결된 실린더 헤드에 의해 차단된 트러스터 실린더를 포함한다.
첨부 도면을 참조한 다음의 설명은 본 발명이 갖는 특징과 본 발명이 제공하게 될 장점에 대한 보다 나은 이해를 위해 비제한적인 예로서 제시된 것이다.
도 1은 엔진 블록에 합체되어 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격과 설정 위치를 조절함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 조절 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 엔진 블록에 합체되어 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격과 설정 위치를 조절함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 조절 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 기계식 전동 장치를 조절하기 위한 장치가 합체된 엔진 블록을 도시한 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5는 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격을 조절함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 조절 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 전동 장치의 설정 위치를 조절하는 장치를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 10은 엔진 블록에 합체되어 가변 압축비 엔진의 전동 장치의 작업 유격과 설정 위치를 조절함과 동시에 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치에 제공하는 조절 장치의 변형예를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3은 내부에 전동 장치(1)에 의해 이동되는 피스톤(2)이 마련된 적어도 하나의 실린더(110)를 포함하는 엔진 블록(100)을 도시한다.
기계식 전동 장치(1)는 피스톤(2)의 하부에서 상기 피스톤에 고정 부착되어 일차적으로 롤링 안내 장치(4)와 상호 작용하고 이차적으로 스프라켓(5)과 상호 작용하는 전동 부재(3)를 포함한다.
스프라켓(5)은 피스톤과 크랭크샤프트 사이에서 운동을 전달하기 위해 크랭크샤프트(9)에 연결된 커넥팅로드(6)와 상호 작용한다.
스프라켓(5)은 전동 부재(3)에 대향하는 측면 상에서 엔진 블록(100)에 대한 수직 위치가 제어 트러스터(8)를 포함하는 제어 장치(12)에 의해 제어되는 제어 랙(7)으로 지칭되는 다른 랙과 상호 작용하며, 이때 제어 트러스터(8)의 트러스터 피스톤(13)은 엔진 블록(100)에 형성된 트러스터 실린더(112) 내에서 안내된다.
트러스터 실린더(112)는 엔진 블록(100) 내로 직접 천공되거나 엔진 블록(100) 내에 끼워진 도시되지 않은 라이너에 천공될 수 있다. 트러스터 실린더(112)는 그 상부가 엔진 블록(100) 상에 나사 체결된 트러스터 실린더 헤드(113)에 의해 폐쇄된다. 각각의 트러스터 실린더(112)마다 하나의 실린더 헤드(113)가 마련되거나 다기통 엔진의 트러스터 실린더(112) 모두에 공통 적용되는 실린더 헤드(113)가 마련될 수 있다.
전동 장치(1)는 피스톤(2)에 고정 부착되고 일 면에 제1 대형 랙(35)이 마련된 전동 부재(3)를 포함하고, 이때 대형 랙(35)의 치형부(34)는 스프라켓(5)의 치형부(51)와 상호 작용한다.
전동 부재(3)는 대형 랙(35)에 대향하는 측면 상에 마련되는 다른 랙(37)을 포함하고, 이때 다른 랙(37)의 소형 치형부(38)는 엔진 블록에 고정 부착된 롤링 안내 장치(4)의 롤러(40)의 치형부와 상호 작용한다.
엔진 블록(100)은 실린더(110)의 일 측면 상에 오리피스(104)가 천공되어, 롤러(40)의 운동을 피스톤(2)의 운동과 동기화시키는 랙(46) 및 롤러(40)와 상호 작용하는 롤러 트랙(48)을 포함하는 지지부(41)를 상기 엔진 블록 내로 삽입시킬 수 있도록 한다.
지지부(41)는 엔진 블록의 외부에서 나사(105)에 의해 엔진 블록(100)에 지지부를 부착시키는 아주 두꺼운 판재(42)로 구성된다.
지지부(41) 상에 랙(46)을 용이하게 가공하기 위해 롤러(40)와 상호 작용하는 롤러 트랙(48)을 포함하고 적어도 하나의 체결 나사(107)에 의해 상기 지지부(41)에 부착되는 본체(45)를 상기 지지부(41) 상으로 끼우는 것이 가능하다.
지지부(41) 및 엔진 블록(100) 사이에 마련되는 실링은 지지부(41) 또는 엔진 블록(100)에 형성될 수 있는 홈(44)에 수용되는 시일(47)에 의해 마련된다.
엔진 블록(100)과 지지부(41) 사이의 거리는 전동 장치(1)의 위치를 조절하는 수단을 형성하는 시임(106)에 의해 조절되며, 이때 상기 시임(106)은 판재(42)의 내면과 엔진 블록(100)의 외면 사이에 개재되어 있다.
시임(106)은 엔진 블록(100) 상의 지지부(41)의 베어링면과 제어 트러스터(8)의 트러스터 실린더(112)의 중심 사이에 포함되는 모든 부품의 전체 치수를 고려하여 제어 랙(7)의 수직 위치를 조절할 수 있도록 한다.
시임(106)의 두께는 엔진 블록(100) 상의 지지부(41)의 베어링면과 제어 트러스터(8)의 트러스터 실린더(112)의 중심 사이에 포함되는 모든 부품의 전체 치수를 측정한 후 결정된다.
도 4와 도 5는 제어 랙(7)의 하부 트러스터 로드(16)에 나사 체결되는 나사부(11)를 갖는 상부 트러스터 로드(10)와 그 중간부가 보어(17)에 의해 천공되어 상부 트러스터 로드(10)에 의해 횡단되는 트러스터 피스톤(13)으로 구성되는 제어 장치(12)의 제어 트러스터(8)를 도시한다.
상부 트러스터 로드(10)는 트러스터 실린더 헤드(113)에 형성된 보어(114)와 상호 작용하여 상부 챔버(121) 및 하부 챔버(122)에 대해 동일한 트러스터 피스톤(13)의 변위 체적과 행정 간의 비율을 제어 트러스터(8)에 제공하는 실린더부(14)를 포함한다.
상부 트러스터 로드(10)는 상부 트러스터 로드(10)를 체결하는 공구 소켓(15)을 포함한다.
상부 트러스터 로드(10)는 일차적으로 트러스터 피스톤(13)에 상부 트러스터 로드(10)를 중심 설정하고 이차적으로 트러스터 피스톤(13)에 하부 트러스터 로드(16)를 중심 설정할 수 있는 중심 설정 수단(135)을 포함한다.
도시되지 않은 변형예에 따르면, 하부 트러스터 로드(16)는 상부 트러스터 로드(10)에 나사 체결되는 나사부와, 일차적으로 트러스터 피스톤(13)에 상부 트러스터 로드(10)를 중심 설정하고 이차적으로 트러스터 피스톤(13)에 하부 트러스터 로드(16)를 중심 설정할 수 있는 중심 설정 수단을 가질 수 있다.
상부 트러스터 로드(10)와 트러스터 실린더 헤드(113)의 보어(114) 사이의 실링은 시일(115)에 의해 마련된다.
하부 트러스터 로드(16)와 트러스터 실린더(112)의 바닥(117)에 형성된 보어(116) 사이의 실링은 시일(118)에 의해 마련된다.
시일(115, 118)은 상부 트러스터 로드(10)와 하부 트러스터 로드(16) 그리고 그들 각각의 보어(114, 116) 사이에 마련되는 대형 유격을 수용하면서 실링할 수 있도록 설계된다.
이런 구조에 의해 제어 랙(7)은 상기 랙의 치형부(74)가 스프라켓(5)의 치형부(52)와 정렬되도록 엔진 블록(100) 내에서 자체적으로 배열될 수 있다.
각각의 시일(115, 118)은, 예컨대 내마모성 플라스틱으로 제조된 외부 링(119)과 외부 링(119) 및 대응하는 보어(114, 116) 사이에 실링을 제공하는 내부 O-링 시일(120)을 포함한다.
트러스터 피스톤(13)은 적어도 하나의 편평부(19)를 갖거나 갖지 않을 수 있는 다른 보어(18)에 의해 수직 천공됨으로써, 피스톤(13)의 두께부 양 측면 상에서 밸브(21) 및 스프링(22)과 상호 작용하는 제어 로드(20)의 경로를 위해 전체 제어 장치(12)의 부피를 제한할 수 있도록 한다.
각각의 밸브(21)는 제어 로드(20)에 의해 횡단되며 트러스터 피스톤(13) 또는 편평부(19)의 대응하는 상부면 또는 바닥면을 직접 가압한다.
각각의 스프링(22)은 제어 로드(20)에 의해 횡단되며 일차적으로 대응하는 밸브(21)를 가압하고 이차적으로 제어 로드(20) 상에 형성되고 예컨대 탄성 링(131) 및 와셔(132)로 구성되는 멈춤부(130)를 가압한다.
각각의 밸브(21)는 예컨대 플라스틱 내마모성 링(23)과 내마모성 링(23) 및 밸브(21)의 본체 사이에 실링을 제공하는 내부 O-링 시일(24)로 구성되는 시일을 포함한다.
밸브(21)는 이들 밸브가 포함하는 시일을 보다 용이하게 설치할 수 있도록 두 부분으로 설계될 수 있다.
밸브(21)와 제어 로드(20) 사이의 유격은 상기 밸브가 트러스터 실린더(112)의 상부 챔버(121)와 하부 챔버(122) 사이에 실링을 제공하면서도, 제어 랙의 치형부(74)가 스프라켓(5)의 치형부(52)와 정렬되도록 제어 랙(7)이 엔진 블록(100) 내에서 자체적으로 배향될 수 있도록 트러스터 피스톤(13)을 트러스터 실린더(112)에서 조금 피봇시키기에 충분한다.
따라서 밸브(21)는 이들 밸브가 그 전체 원주에 걸쳐 트러스터 피스톤(13)과 접촉 상태로 유지되도록 제어 로드(20)에 대해 조금 피봇될 수 있다.
각각의 밸브(21)는 트러스터 피스톤(13)과의 소면적 접촉부를 가질 수 있으며, 소면적 접촉부는 상기 트러스터 피스톤(13) 상에 상기 밸브(21)에 의해 작용되는 접촉 압력을 증가시키도록 설계된 원형 주연 림(25)에 의해 구현된다.
이런 구조는 밸브(21)들이 제어 장치(12)의 제어를 보다 용이하게 만들기 위해 일차적으로 보다 양호한 실링을 제공할 수 있도록 하고 이차적으로 트러스터 피스톤(13)의 측면 상에서 유체 압력에 노출되는 대형 표면적을 제공할 수 있도록 한다.
제어 로드(20)는 그 안내부로서 트러스터 실린더 헤드(113)에 형성된 보어(124)와 상호 작용하는 원통부(123)를 포함한다. 제어 로드(20)는 원통부(123)가 연장된 곳에 제어 로드를 도시되지 않은 제어 장치에 부착시키는 나사 단부(125)를 포함한다.
제어 로드(20)와 트러스터 실린더 헤드(113)의 보어(124) 사이의 실링은 시 일(126)에 의해 마련된다.
보어(124)는 제어 장치(12)의 수직 부피를 제한하기 위해 편평부(133)를 포함할 수 있으며, 이때 상부 트러스터 챔버(121)에 위치한 스프링(22)과 멈춤부(130)는 편평부 내에서 이동할 수 있다.
트러스터 실린더 헤드(113)의 대향하는 측면 상에는 제어 로드(20)가 트러스터 실린더(112)의 바닥부(117)에 형성된 보어(127) 내에서 안내된다.
제어 로드(20)와 트러스터 실린더(112)의 보어(127) 사이의 실링은 시일(128)에 의해 마련된다.
보어(127)는 제어 장치(12)의 수직 부피를 제한하기 위해 편평부(134)를 포함할 수 있으며, 이때 하부 트러스터 챔버(122)에 위치한 스프링(22)과 멈춤부(130)는 편평부 내에서 이동할 수 있다.
트러스터 실린더(112)와 접촉하는 트러스터 피스톤(13)의 부분은 상기 트러스터 피스톤(13)과 상기 트러스터 실린더(112) 사이에 볼-소켓형 연결부를 형성하는 구형 프로파일(26)을 갖는다.
이런 구조는 제어 랙의 치형부(74)가 스프라켓(5)의 치형부(52)와 정렬될 수 있도록 제어 랙(7)을 피봇시키도록 설계된다.
트러스터 피스톤(13)은 구형 프로파일(26)의 양 측면 상에 시일(27)을 포함한다.
시일(27)은 트러스터 실린더(112) 내에서 트러스터 피스톤(13)의 배향을 위해 필요한 대형 유격에 불구하고 제어 트러스터(8)의 상부 챔버(121) 및 하부 챔 버(122) 사이에 실링을 제공하도록 설계된다.
도시되지 않은 변형예에서, 시일(27)은, 예컨대 내마모성 플라스틱으로 제조된 외부 링과 외부 링 및 트러스터 피스톤(13) 사이에 실링을 제공하는 내부 O-링 시일로 구성된다.
따라서, 트러스터 피스톤(13)의 구형 프로파일(26)은 전동 장치(1)의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 제공하는 제1 수단을 형성한다.
트러스터 피스톤(13)은, 예컨대 트러스터 피스톤(13)에 형성된 안착부에 스프링(139)에 의해 보유되는 볼(138)로 구성될 수 있는 릴리즈 밸브(137)를 포함할 수 있다(도 10).
릴리즈 밸브(137)는 제어 트러스터(8)의 상부 챔버(121)의 최대 압력을 제한할 수 있도록 하고 그 결과 전동 장치(1)의 치형부(34, 51, 52, 74) 상에 작용되는 최대 힘을 제한할 수 있도록 한다.
제어 랙(7)은 그 치형부(74)에 대향하는 측면 상에서 엔진 블록(100)에 형성된 베어링면(103)과 상호 작용하고 상기 엔진 블록(100)에 대한 거리가 조절 가능한 베어링면(75)을 포함하며, 이는 전동 장치(1)의 작업 유격을 조절하는 수단을 형성한다.
베어링면(75)은 예컨대 나선형 또는 "벨빌(belleville)형일 수 있는 스프링(30)을 위한 원통형 하우징(29)을 그 극부에 갖거나 갖지 않을 수 있는 부분 구형 캐비티(28)를 포함한다.
스프링(30)의 기능은 스프라켓(5)의 치형부(51, 52) 상에 약간의 힘이 작용 될 때 전동 장치(1)의 다양한 부재를 접촉 상태로 유지하는 것이다.
캐비티(28)는 상기 캐비티에 수용된 베어링 피스(76)의 부분 구형 헤드부(31)를 수용함으로써 제어 랙(7)과 엔진 블록(100) 사이에 볼-소켓 연결부를 생성하도록 설계된다(도 5).
베어링 피스(76)의 부분 구형 헤드부(31)는 그 극부에 스프링(30)을 위한 원통형 하우징(36)을 가질 수 있다.
베어링 피스(76)는 부분 구형 헤드부(31)에 대향하는 측면 상에 엔진 블록(100)에 형성된 다른 편평면(103)과 상호 작용하는 편평면(32)을 포함한다.
이런 구조에 의해 제어 랙(7)은 엔진 블록(100)에 대해 움직일 수 있게 된다.
베어링 피스(76)는 윤활 오일을 일차적으로 그 편평면(32)으로 전달하고 이차적으로 부분 구형 헤드부(31)로 전달할 수 있게 하는 도관망(33)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제어 랙(7)의 캐비티(28)의 구형 프로파일과 베어링 피스(76)의 부분 구형 헤드부(31)에 의해 형성되는 제어 랙(7)과 엔진 블록(100) 사이의 볼-소켓형 연결부는 전동 장치(1)의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 제공하는 제2 수단을 형성한다.
엔진 블록(100)의 편평면(103)은 예컨대 상기 엔진 블록에 나사 체결되는 원통형 지지부(102) 상에 형성된다.
원통형 지지부(102)는 엔진 블록(100)에 형성된 나사 오리피스(101)에 직접 나사 체결되기 위해 그 주연부에 형성되는 나사부(108)를 갖는다.
원통형 지지부(102)는 원통형 지지부가 로크너트(129)에 의해 고정되는 동안 원통형 지지부를 적소에 조여서 보유하는 공구 소켓(109)을 포함한다.
로크너트(129)는 로크너트를 조이는 공구 소켓(111)을 포함한다. 공구 소켓(111)은 공구 소켓(109)에 의해 원통형 지지부(102)를 보유하는 동안 로크너트(129)를 조일 수 있도록 설계된다.
따라서, 원통형 지지부(102)와, 엔진 블록(100)의 나사 오리피스(101)에 나사 체결되는 로크너트(129)는 엔진 블록(100) 내에 전동 장치(1)의 작업 유격을 조절하기 위한 장치를 형성한다.
변형예로서, 원통형 지지부(102)는 나사에 의해 외측에서 엔진 블록(100)에 부착되는 도시되지 않은 아주 두꺼운 판재에 고정 부착될 수 있다.
본 변형예의 경우, 엔진 블록(100) 내에서 전동 장치(1)의 작업 유격은 도시되지 않은 시임에 의해 조절된다.
아주 두꺼운 판재와 엔진 블록(100) 사이에 위치된 이 시임은 상기 판재와 상기 엔진 블록 사이의 거리를 조절할 수 있도록 한다.
도시되지 않은 변형예에 따르면, 베어링 피스(76)의 부분 구형 헤드부(31)를 위한 하우징으로서 사용되는 부분 구형 캐비티(28)는 원통형 지지부(102) 내에 형성될 수 있다.
본 변형예에서, 베어링 피스(76)의 편평면(32)은 본 발명의 목적을 결과적으로 변경하지 않고도 제어 랙(7) 상에 형성된 편평면 상에서 활주하는데, 이는 상술 한 것에 반대되는 것이다.
도 7 내지 도 10은 제어 랙(7), 특히 엔진 블록(100)을 가압하는 볼-소켓형 연결부에 배치되어 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 제공하는 제2 수단의 변형 실시예를 도시한다.
본 변형예에서, 제2 수단은 피스톤(61)이 구형 프로파일로 인해 제어 랙(7)과 엔진 블록(100) 사이에 볼-소켓형 연결부를 형성하는 가압 트러스터(62)로 구성된다.
방향성 유동 밸브(65)는 고압을 갖는 챔버를 가압 트러스터(62)의 챔버(66)에 연결하기 위해 상부 챔버(121)와 하부 챔버(122)에 존재하는 압력을 서로 영구적으로 비교할 수 있도록 한다.
따라서, 방향성 유동 밸브(65)는 그 압력이 높은 상부 챔버(121) 또는 하부 챔버(122)를 가압 트러스터(62)의 챔버(66)와 연결할 수 있도록 한다.
가압 트러스터(62)는 챔버(66)에 존재하는 압력이 낮을 때 전동 장치(1)의 다양한 부재를 접촉 상태로 유지할 수 있도록 하는 스프링(63)을 포함한다.
스프링(63)은 나선형 또는 "벨빌"형일 수 있다.
일 예로서, 방향성 유동 밸브(65)는 트러스터 피스톤(13)의 두께부에 수용될 수 있다. 이 경우, 방향성 유동 밸브는 트러스터 피스톤(13), 상부 트러스터 로드(10), 하부 트러스터 로드(16) 및 제어 랙(7)에 형성된 도관(64)을 거쳐 가압 트러스터(62)에 연결된다.
엔진 블록(100)은 강재, 주철 또는 경합금으로 제조될 수 있다. 엔진 블록 은 하나 이상의 건식 또는 습식 라이너를 포함할 수 있다. 엔진 블록은 또한 상기 엔진 블록(100)에 직접 천공되는 하나 이상의 실린더(110)를 포함할 수도 있다.
엔진 블록(100)은 적어도 하나의 도관 및/또는 내부에서 엔진 냉각 유체가 순환하는 적어도 하나의 챔버를 포함할 수도 있다.
엔진 블록(100)은 적어도 하나의 도관 및/또는 내부에서 다양한 엔진 부품을 윤활하기 위한 유체가 순환하는 적어도 하나의 챔버를 포함할 수도 있다.
엔진 블록(100)은 적어도 두 개의 나사에 의해 부착되는 베어링 캡(141)을 포함하며, 상기 베어링 캡(141)은 베어링 케이싱(140)에 합체될 수 있다.
엔진 블록(100)은 진동 효과를 제한하는 밸런스 샤프트를 포함할 수 있으며, 상기 밸런스 샤프트는 엔진 블록(100)에 부착된 독립적인 케이싱에 장착될 수 있다. 엔진 블록(100)은 보강 구조를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 프레스 가공된 금속 박판, 경합금 또는 플라스틱으로 제조된 윤활 케이싱을 포함할 수 있다.
상술한 설명은 단지 하나의 예로서 주어진 것으로서 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것으로 이해되어야 하며, 상술한 실시예의 세부적 구성을 다른 균등한 구성으로 대체하더라도 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다.

Claims (28)

  1. 엔진 블록(100) 내에 적어도 하나의 피스톤(2)을 위해 일차적으로 롤링 안내 장치(4)와 상호 작용하고 이차적으로 스프라켓(5)과 상호 작용하는 전동 부재(3)로 구성되는 전동 장치(1)를 포함하며, 상기 스프라켓(5)은 전동 부재(3)에 대향하는 측면 상에서 엔진 블록(100)에 대한 수직 위치가 제어 장치(12)에 의해 조절되는 제어 랙(7)과 상호 작용하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치에 있어서,
    롤링 안내 장치(4)에서 전동 장치(1)의 위치 설정을 조절하는 수단과, 제어 랙(7)에서 전동 장치(1)의 작업 유격을 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어 장치(12)는 트러스터 피스톤(13)에서 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치(1)에 제공하는 제1 수단을 작동시키기 위한 트러스터(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서, 제어 랙(7)은 전동 장치의 작업에 필요한 각도 방향 자유도를 전동 장치(1)에 제공하고 상기 제어 랙(7)과 엔진 블록(100) 사이에서 작용하는 제2 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서, 실린더(110)의 일 측면 상에서 엔진 블록(100)에 천공되어 상기 블록 내로 삽입 가능하게 하는 오리피스(104)와, 롤러(40)의 운동을 피스톤(2)의 운동과 동기화시키는 랙(46) 및 상기 롤러(40)와 상호 작용하는 롤러 트랙(48)을 갖는 지지부(41)로 구성되는 위치 설정을 조절하는 수단을 롤링 안내 장치(4)에서 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  5. 제4항에 있어서, 지지부(41)는 엔진 블록의 외부에서 지지부를 나사(105)에 의해 엔진 블록(100)에 부착시키는 아주 두꺼운 판재(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  6. 제4항에 있어서, 본체(45)가 지지부(41)에 끼워맞춤되고, 상기 본체(45)는 롤러(40)와 상호 작용하여 적어도 하나의 체결 나사(107)에 의해 상기 지지부(41)에 부착되는 롤러 트랙(48)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  7. 제4항에 있어서, 지지부(41)와 엔진 블록(100) 사이의 실링은 지지부(41)에 형성된 홈(44)에 수용된 시일(47)에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  8. 제4항에 있어서, 지지부(41)와 엔진 블록(100) 사이의 실링은 엔진 블록(100)에 형성된 홈(44)에 수용된 시일(47)에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  9. 제5항에 있어서, 조절 수단은 판재(42)의 내면과 엔진 블록(100)의 외면 사이에 개재되는 시임(106)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  10. 제1항에 있어서, 제어 랙(7)에서 엔진 블록(100) 상에, 엔진 블록(100)에 대한 거리가 조절 가능한 베어링면(103)으로 구성되는 작업 유격을 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  11. 제10항에 있어서, 베어링면(103)은 엔진 블록(100)에 나사 체결된 지지부(102)에 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  12. 제11항에 있어서, 지지부(102)는 엔진 블록(100)에 형성된 나사 오리피스(101)에 직접 나사 체결될 수 있게 주연부에 형성된 나사부(108)를 갖는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  13. 제10항에 있어서, 지지부(102)는 지지부가 로크너트(129)에 의해 고정되는 동안 지지부를 적소에 조여서 보유하게 허용하는 공구 소켓(109)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  14. 제13항에 있어서, 로크너트(129)는 로크너트를 조이도록 허용하는 공구 소켓(111)을 포함하며, 소켓은 지지부(102)를 그 공구 소켓(109)에 의해 보유하는 동안 로크너트(129)를 조일 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  15. 제10항에 있어서, 베어링면(103)은, 나사에 의해 외부로부터 엔진 블록(100)으로 부착된 아주 두꺼운 판재에 고정 부착되며, 엔진 블록(100)에 대한 거리가 아주 두꺼운 판재 및 상기 엔진 블록(100) 사이에 배치된 시임에 의해 조절되는 지지부(102)에 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  16. 제2항에 있어서, 제어 장치(12)의 제어 트러스터(8)는 트러스터 로드가 제어 랙(7)의 하부 트러스터 로드(16)에 부착될 수 있게 하는 나사부(11)를 구비한 상부 트러스터 로드(10)와 그 중간부가 보어(17)에 의해 상부 트러스터 로드(10)에 의해 횡단되는 트러스터 피스톤(13)을 포함하며,
    상기 상부 트러스터 로드(10)는 일차적으로 트러스터 피스톤(13)에 상부 트러스터 로드(10)를 중심 설정하고 이차적으로 트러스터 피스톤(13)에 하부 트러스터 로드(16)를 중심 설정할 수 있게 하는 중심 설정 수단(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  17. 제2항에 있어서, 트러스터 실린더(112)와 접촉하는 트러스터 피스톤(13)의 부분은 상기 트러스터 피스톤(13)과 상기 트러스터 실린더(112) 사이에 볼-소켓형 연결부를 형성하는 구형 프로파일(26)을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  18. 제17항에 있어서, 트러스터 피스톤(13)은 그 구형 프로파일(26)의 양 측면에 시일(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  19. 제2항에 있어서, 트러스터 피스톤(13)은 릴리즈 밸브(137)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  20. 제19항에 있어서, 트러스터 피스톤(13)은 상기 트러스터 피스톤(13)에 형성된 안착부 상에 스프링(139)에 의해 보유되는 볼(138)로 구성된 릴리즈 밸브(137)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  21. 제3항에 있어서, 제어 랙(7)은 그 치형부(74)에 대향하는 측에 베어링면(75)을 포함하며, 베어링면(75)은 구의 일부로서의 베어링 피스(76)의 헤드부(31)를 수용하도록 설계된 구의 일부로서의 캐비티(28)를 포함하며, 구의 일부로서의 헤드부는 상기 캐비티(28)에 수용되어 제어 랙(7) 및 엔진 블록(100) 사이에 볼-소켓 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  22. 제21항에 있어서, 캐비티(28)는 그 극부에 하우징(29)을 갖고 헤드부(31)는 그 극부에 다른 하우징(36)을 포함하며, 상기 하우징들은 스프링(30)을 설치할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  23. 제2항에 있어서, 트러스터 피스톤(13)에는 피스톤(13)의 두께의 양 측면 중 하나 상에서 밸브(21) 및 스프링(22)과 상호 작용하는 제어 로드(20)의 통로를 위한 보어(18)가 수직 통과하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  24. 제23항에 있어서, 각각의 밸브(21)는 제어 로드(20)에 의해 횡단되고 트러스터 피스톤(13)의 대응하는 상부면 또는 바닥면을 직접 가압하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  25. 제23항에 있어서, 각각의 스프링(22)은 제어 로드(20)에 의해 횡단되고 일차적으로 대응하는 밸브(21) 상에서 가압하고 이차적으로 제어 로드(20)에 형성된 멈춤부 상에서 가압하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  26. 제23항에 있어서, 각각의 밸브(21)는 플라스틱 내마모성 링(23)과, 링(23) 및 밸브(21)의 본체 사이에 실링을 제공하는 내부 O-링 시일(24)로 구성된 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  27. 제23항에 있어서, 각각의 밸브(21)는 트러스터 피스톤(13)과 좁은 면적으로 접촉하며, 좁은 면적의 접촉은 상기 트러스터 피스톤(13) 상에 상기 밸브(21)들에 의해 작용되는 접촉 압력을 증가시키도록 설계된 원형 주연 림(25)에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
  28. 제17항에 있어서, 트러스터 실린더(112)는 엔진 블록(100)에 직접 천공되고 그 상부가 엔진 블록(100)에 나사 체결된 실린더 헤드(113)에 의해 차단되는 것을 특징으로 하는 가변 압축비 엔진용 조절 장치.
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