JP2015014286A - ２段階可変圧縮比用コネクティングロッド - Google Patents

Abstract

【課題】２つの可変圧縮比を有し、長寿命で、費用効果が高く、信頼性が高く、調整可能な、内燃機関の２段階可変圧縮比用コネクティングロッドを提供する。【解決手段】２段階可変圧縮比用コネクティングロッド１は、枢動可能な軸２２をもつ偏心要素３を備え、その軸に対してオフセットされたピストンピンサポートアイ２を有する。コネクティングロッド１に配設される油圧弁８は油圧供給接続部Ｐを有する。油圧ピストンは、バネの付勢力に抗して移動し、バネの付勢力により、油圧の低圧力範囲では安定な低圧力位置に留まり、油圧供給接続部Ｐは、油圧ピストンの低圧力位置では第1の油圧変位キャビティ４と油圧接続される。油圧ピストンは、ピストン表面に加えられる圧力により油圧の高圧力範囲ではストップに接触し続ける。油圧供給接続部Ｐは、油圧の高圧力範囲での油圧ピストンの安定な高圧力位置では、第２の油圧変位キャビティ６と油圧接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の２段階可変圧縮比用コネクティングロッドに関する。

内燃機関の２段階可変圧縮比用コネクティングロッドは特許文献１より公知である。その発明によれば、ピストンピンサポートアイが偏心要素として構成されている。偏心要素は第１の油圧変位キャビティを介して第1の回転方向に枢動可能であり、かつ第２の油圧変位キャビティを介して第２の回転方向に枢動可能である。このように油圧弁がコネクティングロッドに配設されている。油圧弁は３ポート２位置（単動）弁として構成されている。

ＭＴＺ（Motortechnische Zeitschrift）誌０５／２０１２号３８８頁乃至３９２頁

本発明の目的は、２つの可変圧縮比を有し、長寿命で費用効果が高く、かつ信頼性が高く、調整可能な、内燃機関の２段階可変圧縮比用コネクティングロッドを提供することである。

本発明によれば、コネクティングロッド内に、油圧供給接続部を有する油圧弁が設けられる。油圧はオイルポンプから直接又は間接的に供給接続部に加えられる。その油圧は、バネの付勢力に抗して油圧弁の油圧ピストンを動かすことができる。供給接続部が低圧力範囲にあるときは、バネの付勢力により、油圧ピストンは安定な低圧力位置に変化せずに留まる。

この安定な低圧力位置状態では、供給接続部は第1の油圧変位キャビティと液圧的に接続される。従って、（第1の）変位キャビティの圧力が供給用接続部の圧力より大きい場合、コネクティングロッド又は偏心要素でのガス又は慣性力により、第1の変位キャビティは供給接続部に向け急激に中身を空にする。

油圧ピストンは少なくとも１つのピストン表面を有する。供給接続部から高圧域の圧力がピストン表面に与えられると、油圧ピストンは移動してストップに当接する。この安定な高圧域では、供給接続部は第２の変位キャビティに接続される。従って、第２変位キャビティの圧力が供給接続部の圧力より大きい場合、コネクティングロッド又は偏心要素でのガス又は慣性力により、第２の変位キャビティは供給接続部に向け急激に中身を空にする。

調整の間、変位キャビティは供給接続部からの相対的な低圧で満たされないので有利である。すなわち、これら変位キャビティは、供給接続部での相対的に小さい力に対するコネクティングロッドでの相対的に大きい力により空とされる。内燃機関とオイルポンプの構成によっては、他の実施例として、一方の変位キャビティをオイルポンプからの圧力で満たし、他の変位キャビティを、クランクケース内の圧力に抗してタンク接続部に向け空にしても良い。このようにして、オイルは油圧弁内に半径方向から導入され、続いて軸方向に導出される。

本発明の上記及び他の特徴並びに利点を添付図面を参照して実施例に基づき記載する。

油圧弁を有する内燃機関のコネクティングロッドを示す断面図である。 図３に示す低圧力位置での油圧ピストンを有する、図１に示された油圧弁の断面図である。 矢印により油圧ピストンの低圧力位置状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの低圧力位置状態を示す図であり、図３に比べ圧力が増加した状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの低圧力位置状態を示す図であり、図４に比べ圧力が増加した状態を示す図である。 油圧ピストンを低圧力位置状態から切替えた場合の図２の油圧弁の断面図である。 図６に示す切替の間の油圧ピストンの圧力位置状態を示す図である。 油圧ピストンが、図９に示す高圧力位置状態にある場合の図２の油圧弁の断面図である。 矢印により油圧ピストンの高圧力位置状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの高圧力位置状態を示す図であり、図９に比べ圧力が増加した状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの高圧力位置状態を示す図であり、図１０に比べ圧力が減少した状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの高圧力位置状態を示す図であり、図１１に比べ圧力が更に減少した状態を示す図である。 矢印により油圧ピストンの高圧力位置状態を示す図であり、図１２に比べ圧力が更に減少した状態を示す図である。 油圧ピストンを高圧力位置状態から切替える間における図２の油圧弁の断面図である。 図１４に示す切替の間の油圧ピストンの圧力位置状態を示す図である。 切替え後の油圧ピストンの低圧力位置状態を矢印により示す図である。 矢印により油圧ピストンの低圧力位置状態を示す図であり、図１６に比べ圧力が更に減少した状態を示す図である。

図1は内燃機関のコネクティングロッド１を示す。コネクティングロッド１は、詳細を図示しないピストンピンが挿入された上部ピストンピンサポートアイ２を有する。ピストンピンは典型的には、プレスフィットを備えた内燃機関の内燃機関用ピストン内に挿入される。ピストンピンサポートアイ２は偏心要素３を介して枢動軸２２の周りに枢動可能であり、枢動軸はピストンピンサポートアイ２の長手方向軸線２３に並行でかつそれからオフセットされている。従って、コネクティングロッド軸受３５のコネクティングロッド支承軸２１からピストンピンサポートアイ２までの距離２４は変更可能である。これにより、燃焼室の可変圧縮比が実現される。

偏心要素３はコネクティングロッド１のボアホール２５内で枢動可能に配設されたピニオン２６を有する。２つのアーム２７、２８が互いにピニオン２６から反対方向に延びている。支持ロッド２９、３０がアーム２７、２８の端部にそれぞれ配設されている。支持ロッド２９、３０は２つの小さなリニアピストン３２、３１にそれぞれ枢動可能にリンクしている。従って、ピニオン２６をコネクティングロッド１のボアホール２５内で枢動させることが実現可能である。小さなリニアピストン３１又は３２がコネクティングロッド１内の円筒孔３４又は３３から引き出される一方、他方のリニアピストン３２又は３１はコネクティングロッド１内の円筒孔３３又は３４内に引き入れられる。図において左側のリニアピストン３２が円筒孔内に引き入れられると、ピストン２６は反時計方向の回転方向７に枢動される。図において右側のリニアピストン３１が円筒孔内に引き入れられると、ピストン２６は時計方向の回転方向５に枢動される。この時計方向の回転により、ピストンピンサポートアイ２は更に上方に、即ちコネクティングロッド支承軸２１から更に離れるように移動する。従って、距離２４は増加し、内燃機関燃焼室の圧縮比は増加する。右側のリニアピストン３１が最大まで円筒孔内に引き入れられると、燃焼室は最大の圧縮比となる。同様に、ピストン２６が反時計方向、即ち回転方向５に枢動されると、圧縮比は最少レベルに至るまで減少する。

圧縮比を２段階で制御するために、長手方向の弁軸７７を備える油圧弁８が設けられる。油圧弁８は変位キャビティ４又は６から油圧弁８の供給接続部Ｐまでの作動油の移動を担う。供給接続部Ｐから圧力油は流路３６、３７を通りコネクティングロッド軸受３５に流れ、そこでクランクシャフトの偏心ジャーナルの、図示しないオイル供給源に導かれる。このクランクシャフトの偏心ジャーナルは、一般にコネクティングロッド軸受３５内に回転可能に配設される。４気筒内燃機関は、例えば、クランクシャフトに配設されたそのような４つの偏心ジャーナルを有する。従って、４気筒内燃機関は、同様に、合計４つのコネクティングロッド軸受３５を備えた４つのコネクティングロッド１を有する。

コネクティングロッド軸受３５内へのオイルは内燃機関のオイルポンプ７６から供給され、供給管路３８、３９を介して変位キャビティ４、６に供給される。逆止弁４０、４１がそれぞれ２つの供給管路３８、３９に挿入され、逆止弁は各変位キャビティ４、６からオイル供給源への流れ方向に対しては閉じ、その逆の流れ方向に対しては開く。

内燃機関用ピストンからピストンピンサポートアイ２を介して支持ロッド２９、３０に伝達される力は非常に強い。それらの力は、オイルポンプ７６からの液圧によりリニアピストン３１、３２に伝達される力よりかなり強い。このため、油圧弁８は、その位置により、第１の変位キャビティ６又は第２の変位キャビティ４からオイルをオイル供給源に押し戻す（press back）ことができる。

変位キャビティ６又は４のサイズが内燃機関用ピストンの強い力により縮小された場合、他方の変位キャビティ４又は６はオイル供給源から開弁された逆止弁４０又は４１を介してオイルを吸入する。クランクシャフト内のオイルポンプ７６からオイル供給源への通路上に、そこからオイルを分岐する追加のオイルコンシューマが接続される。特に、潤滑式軸受は油圧を減少させる。オイルの粘性も油圧に影響を与える。

油圧弁８とその機能について図２から図１７に基づきより詳細に説明する。

図２は、図３に示すような低圧のオイルが供給接続部Ｐに与えられている状態の油圧弁８を示す。油圧弁８はスリーブ状のハウジング４４を有する。ハウジング４４は３つのリング溝４５、４６、４７を有し、それらは互いに外側において軸方向にオフセットされている。

リング溝４５、４６、４７は互いに封止リング４８、４９を介して油圧に関して分離されている。油圧弁８はコネクティングロッド１の穿孔５０内に挿入されている。２つの外側のリング溝４５、４７の圧力ロス又は漏れを防ぐために封止リング５１、５２が更に設けられている。２つの外側のリング溝４５、４７はそれぞれ流路５３、５４を介して付随する変位キャビティ４、６に導かれる。油圧ピストン９はハウジング４４内に軸方向に移動可能に配設されている。油圧ピストン９は中空であり、バネ支持部５５と（与圧）圧縮コイルバネ１０を介して間接的にハウジング４４で弾性的に支持されている。バネ支持部５５は３つの構成要素からなる。バネ支持部５５はハウジング４４内に配設された、ヘッド５７を有する支持スリーブ５６を備える。圧縮コイルバネ１０は一方側において、油圧ピストン９の半径方向内向きに突出した肩部５８に軸支されている。圧縮コイルバネ１０は他端において、支持スリーブ５６のヘッド５７で支持されている。支持スリーブ５６はセンターマンドレル５９に強く押し付けられており、そのセンターマンドレル５９は同様に板状ヘッド６０を有する。この板状ヘッド６０はハウジング４４の第1の側面部で支持されている。バネ支持部５５のスクリューエレメント６２の別の板状ヘッド６１は、ハウジング４４の別の側面部で支持されている。従って、スクリューエレメント６２は内側ネジ溝６３を有する。この内側ネジ溝６３により、スクリューエレメント６２は、対応する外側ネジ溝を有する支持スリーブ５６と螺合される。こうしてスクリューエレメント６２とセンターマンドレル５９は、支持スリーブ５６を介してハウジング４４に締付けられる。すなわち、ハウジング４４は２つの板状ヘッド６０、６１の間に締付けられる。センターマンドレル５９の板状ヘッド６０はかなり薄く、油圧弁８の中心軸に対して軸方向に弾性変形可能で板バネとして動作する。２つの板状ヘッド６０、６１はそれぞれ穴６４、６５を有し、従ってハウジング４４内の板状ヘッド６０、６１により規定される空間４２、４３内に作動油が留まることは無い。これにより油圧ピストン９は軸方向に自由に動く事が可能である。これは中空の油圧ピストン９内ではオイルは自由に動きやすく、導入、導出が可能であることを意味する。油圧ピストン９に影響を与える圧力は油圧ピストン９内に蓄積されることは無い。

圧縮コイルバネ１０は油圧ピストン９内で半径方向に配設され、かつセンターマンドレル５９とスクリューエレメント６２の半径方向外側に配設されている。

図１に示す開始位置では、油圧ピストン９の半径方向外側のピストン表面１５はハウジング４４の肩部６６に接触している。油圧ピストン９の支持包絡面６７は、ディスクバネとして構成された板状ヘッド６０側において半径方向外側のピストン表面１５に隣接する。ハウジング４４内の対応する穿孔６８は、穿孔６８の周方向に亘りかつ軸方向に部分的に亘り延びる切削された凹部６９を有する。切削された凹部６９の機能は図６、７を参照して詳細に説明する。

別の支持包絡面７０は、別の板状ヘッド６１の側において半径方向外側のピストン表面１５に隣接する。従って、半径方向外側のピストン表面１５から別の支持包絡面７０への遷移部はレリーフカットとして構成される。油圧ピストン９の支持包絡面６７は、ハウジング４４の穿孔７１内に移動可能に支持されている。半径方向内側のピストン表面１１は、支持包絡面７０に隣接する。半径方向内側のピストン表面１１は第1の圧力室１７を規定する。それに対して、半径方向外側のピストン表面１５は第２の圧力室１８を規定する。

２つの圧力室１７、１８はこのように封止間隙１９を介して液圧的に互いに分離されている。封止間隙１９は支持包絡面７０と穿孔７１の内壁８１との間に形成されている。

横方向開口７２は第1の圧力室１７内に導かれ、油圧弁８の供給接続部Ｐに導かれる。横方向開口７２は油圧弁８の外側のリング溝７３に導かれ、外側のリング溝は油圧ピストン９のあらゆる部分に対するオイルの供給と排出を保証するような軸方向の幅を有する。図示された油圧ピストン９の位置において、ハウジング４４内の第1の開口７４は油圧ピストン９により覆われておらず、したがって第1の開口７４は供給接続部Ｐを、流路５３を介して変位キャビティ４に接続する。同様に、第２の開口７５は、ハウジング４４の内部空間から流路５４を介して変位キャビティ６に接続する。図２に示す油圧弁８の状態では、第２の開口７５は油圧ピストン９の半径方向外側の支持包絡面７０により覆われている。

図１、図２を参照して、作動油は変位キャビティ４から流路５３を介して第1の開口７４に導かれ、外側のリング溝７３に沿って開口７２を介して供給接続部Ｐに流れる。供給接続部Ｐから作動油は、流路３６、３７を介してコネクティングロッド軸受３５に流れる。しかしながら、第1の変位キャビティ６は追加の作動油を第２の開口７５を介して導けないので、変位キャビティ６は同時に逆止弁４１を介して実質的にオイルを吸入し第２の変位キャビティ４からオイルを吸引する。従って、第1の変位キャビティ６は流路３７、３８に導かれた供給管路３９を介して吸引力を作用させ、こうしてオイル供給部及び供給接続部Ｐに接続される。

内燃機関用ピストンが最少圧縮比の低位置にあるとき、油圧システムの通常の圧力変化では油圧ピストン９の位置変化は生じない。図３によれば、油圧ピストン９は圧力が多少増加してもストロークは変化しない。

図４に示す様に、供給接続部での圧力が更に増加した場合でも油圧ピストン９のストロークは変化せず、図２に示す位置のままである。図において、圧力に対してストロークがプロットされている。ストロークは圧力増加に対しては一点鎖線でプロットされ、圧力減少に対しては点線でプロットされている。

図５は、第1の圧力室１７内の圧力が、圧縮コイルバネ１０の付勢バネ力に打ち勝つために必要な値よりわずかに低い値まで増加したものである。

図３、図４でも同様に示されている矢印８２をたどると、油圧ピストン９が低圧力位置状態にある図３、図４に比べて圧力は増加していることががわかる。

図６は、油圧ピストン９が低圧力位置状態から切り替わった時の図２の油圧弁８を示す。第1の圧力室１７内の圧力が十分に増加し、圧縮コイルバネ１０の付勢力に打ち勝っている。図７によれば、供給接続部Ｐからの圧力増加により、油圧ピストン９を、圧縮コイルバネ１０の線形に増加する力に抗して、ストップ１６に向けて動かす力が生ずる。この力は、半径方向内側のピストン表面１１にかかる力と、それに対向する第３のピストン表面８０にかかる力との差から形成される。第３のピストン表面８０は半径方向内側のピストン表面１１より小さく、同様に第1の圧力室１７を規定する。封止間隙１９と同様に、第３のピストン表面８０は半径方向外側の封止間隙８３により規定される。封止間隙８３に付随する、油圧ピストン９の支持包絡面８４は、第1の穿孔７４を閉じ、それにより変位キャビティ４から供給接続部Ｐへの流れが阻止される。第２の開口７５は依然として図６、図７に示す油圧ピストン９の位置でブロックされ、（ピストンの）移動に影響を与えうる変位キャビティ４と変位キャビティ６との間での流体交換をすることなく、Ｐからの油圧で油圧ピストン９を動かすことができる。

図６から、第２の圧力室１８は円周方向に完全に回転対称でないことは明らかである。第２の開口７５は穿孔７１内に導かれているが、穿孔７１は油圧ピストン９によりブロックされている。切削された凹部６９は、ハウジングの肩部５６（６６）の後部分で穿孔７１に隣接する。従って、切削された凹部６９は第２の圧力室１８を広げる。圧力室１８は油圧ピストン９の図示された位置に規定され、一方側はハウジング４４の内壁で第1の制御エッジ８５により、他方側は第２の制御エッジ８６により規定される。こうして２つの制御エッジ８５、８６は、図示された位置で油圧ピストン９の２つのピストンエッジ８７、８８に面一で終端する。

通常は、制御エッジ８５とピストンエッジ８７の対の間の通路で及び制御エッジ８６とピストンエッジ８８の対の間の通路で、実質的な漏れが生じる。

図７に示す圧力値から、油圧ピストン９は瞬時にストップ１６に移動するが、圧力は一定のままである。これは図７において一点鎖線が上方に向かって垂直に延びていることで示される。

更に、図６から、外側のリング溝７３の溝基部２０から半径方向外側に延びる環状バー８９が、第1の開口７４と供給接続部Ｐとの間のスロットルとして構成され、そのスロットルは第1の開口７４が覆われるとそのスロットル機能を失う。

図８は、図９に従って高圧力位置状態にある油圧ピストン９を備えた図２の油圧弁を示す。この場合、供給接続部Ｐ及び／又は第２の開口７５からの圧力は２つのピストン表面１１、１５に衝撃を与える。その合計として発生される力は、ピストン表面８０での圧力から生じる逆の力より実質的に大きい。従って、油圧ピストン９はストップ１６に接触しそれ以上動かない。これは図９に示され、圧力を増してもストロークはそれ以上増加しない。

図１０は矢印８２で示す様に油圧ピストン９の高圧力位置状態を表し、図９に比べより圧力が増加している。

油圧弁８のその後の特性については、供給接続部Ｐでの減少する圧力に関して図を用いて説明する。

即ち、図１１は矢印８２で示す様に油圧ピストン９の高圧力位置状態を表す。

図１２において圧力は更に減少している。しかし矢印８２から油圧ピストン９は依然として高圧力位置状態にある。

図１３は油圧ピストン９の高圧力位置状態を表すが、図１２に比べて圧力はより減少している。従って、油圧ピストン９は供給接続部Ｐでの圧力がｐ０に低下するまでストップ１６に接触し続け、その値は圧力が増加する際に油圧ピストン９がストップ１６に接触する際の圧力ｐ１以下であることが明らかである。

図１４に示すような、切替えの間の油圧ピストン９の状態を示す図１５によれば、矢印８２で示す様にストロークはある圧力で直線的に減少している。この減少は高圧力位置状態から開始する。この直線的な関係は圧縮コイルバネ１０の直線的な特性に由来する。

この直線的なストロークの減少は、油圧ピストン９の図１４に示す位置まで、生じる。図１４に示す位置は図６に示す位置と同一である。従って、図示された位置で２つの制御エッジ８５、８６は、油圧ピストン９の２つのピストンエッジ８７、８８と再び面一で終端する。

図１６は、上記の切替え工程後の、矢印８２に示すような油圧ピストン９の低圧力位置状態を示す。従って、圧力は低圧力範囲１２の高圧側閾値Ｇ１にある。油圧ピストン９は再び図２の位置状態にあり、油圧ピストン９はピストン表面８０の半径方向外側のピストン表面１５と接触する。

図１７は矢印８２で示すように油圧ピストン９の低圧力位置状態を示し、図１６より更に圧力が減少した状態を示す。

ハウジング４４の切削された凹部６９は以下の機能を有する。油圧ピストン９が図２に示す位置から図６に示す位置に移動すると、第２の圧力室１８の体積は増加する。増加した体積を空気／オイルミスト／オイルミックスで満たすために、オイルが凹部６９内に吸引される。吸引された空気／オイルミスト／オイルミックスは、油圧ピストン９のストローク変化の間減少するピストンエッジ８８と第２の制御エッジ８６との間の間隙と肩部６６と半径方向外側のピストン表面１５との間の増加する間隙とを通して流れるは。図６の位置に達するやいなや、空気／オイルミスト／オイルミックスは続く第1の圧力室１７からのオイルと入れ替えられる。

このことは油圧ピストン９が逆方向に移動する場合も同様である。油圧ピストン９が図１４に示す位置から図２に示す位置に移動すると、第２の圧力室１８の体積は減少する。減少した体積分のオイルを除去すべく、オイルは凹部６４を介して排出される。こうしてオイルはピストンエッジ８８と第２の制御エッジ８６の間の間隙を通して流れ、その間隙は油圧ピストン９のストローク変化の間増加し、肩部６６と半径方向外側のピストン表面１５との間の間隙は減少する。

油圧弁での切替工程は、特に油圧の短期間の変化によりトリガされる。油圧の短期間の急激な増加は、圧縮比の増加をもたらす。また、油圧の短期間の急激な減少は、圧縮比の減少をもたらす。

本発明の別の実施例として、可変オイルポンプを用い油圧の長期の変化により油圧弁を切替えるようにしても良い。

線形特性を有する圧縮コイルバネの代わりに、漸進的又はディグレッシブな特性を有する圧縮コイルバネを用いても良い。また、圧縮コイルバネの代わりに皿バネから作成されたパケットを用いても良い。

また、オイルの代わりに他の液圧流体を用いても良い。

上記実施例は一例に過ぎない。上記実施例を組み合わせるようにしても良い。また、記載してない本発明に関連する構成要素の特徴は、構成要素の図示した構成から明らかである。

１ コネクティングロッド
２ ピストンピンサポートアイ
３ 偏心要素
４ 第1の変位キャビティ
５ 第1の回転方向
６ 第２の変位キャビティ
７ 第２の回転方向
８ 油圧弁
９ 油圧ピストン
１０ 圧縮コイルバネ
１１ 半径方向内側ピストン表面
１２ 低圧力範囲
１３ 不安定な過渡範囲
１４ 高圧力範囲
１５ 半径方向外側ピストン表面
１６ ストップ
１７ 第１の圧力室
１８ 第２の圧力室
１９ 封止間隙
２０ 溝基部
２１ コネクティングロッド支承軸
２２ 枢動軸
２３ 長手方向軸線
２４ 距離
２５ ボアホール
２６ ピニオン
２７ アーム
２８ アーム
２９ 支持ロッド
３０ 支持ロッド
３１ リニアピストン
３２ リニアピストン
３３ 円筒孔
３４ 円筒孔
３５ コネクティングロッド軸受
３６ 流路
３７ 流路
３８ 供給管路
３９ 供給管路
４０ 逆止弁
４１ 逆止弁
４２ 空間
４３ 空間
４４ ハウジング
４５ リング溝
４６ リング溝
４７ リング溝
４８ 封止リング
４９ 封止リング
５０ 穿孔
５１ 追加の封止リング
５２ 追加の封止リング
５３ 流路
５４ 流路
５５ バネ支持部
５６ 支持スリーブ
５７ ヘッド
５８ 肩部
５９ センターマンドレル
６０ 板状ヘッド
６１ 板状ヘッド
６２ スクリューエレメント
６３ 内側ネジ溝
６４ 穴
６５ 穴
６６ 肩部
６７ 支持包絡面
６８ 穿孔
６９ 切削された凹部
７０ 支持包絡面
７１ 穿孔
７２ 横方向開口
７３ 外側のリング溝
７４ 第１の開口
７５ 第２の開口
７６ オイルポンプ
７７ 長手方向弁軸
８０ 第３のピストン表面
８１ 穿孔の内壁
８２ 矢印
８３ 封止間隙
８４ 支持包絡面
８５ 第１の制御エッジ
８６ 第２の制御エッジ
８７ ピストンエッジ
８８ ピストンエッジ
８９ 環状バー

Claims (10)

1. 内燃機関の２段階可変圧縮比用コネクティングロッド（１）であって、該コネクティングロッドは、
   第1の油圧変位キャビティ（４）を介して第1の回転方向（５）に、かつ第２の油圧変位キャビティ（６）を介して第２の回転方向（７）に枢動可能な軸を備えた偏心要素（３）と、該軸に対してオフセットされたピストンピンサポートアイ（２）とを有し、
   油圧弁（８）が前記コネクティングロッド（１）に配設され、
   前記油圧弁（８）は油圧が与えられる油圧供給接続部（Ｐ）を有し、
   前記油圧は油圧ピストン（９）をバネ（１０）の付勢力に抗して移動し、
   前記油圧ピストン（９）は、前記バネ（１０）の付勢力により、前記油圧の低圧力範囲（１２）では安定な低圧力位置に変化せずに留まり、
   前記油圧供給接続部（Ｐ）は、前記油圧ピストン（９）の安定な低圧力位置では前記第1の油圧変位キャビティ（４）と油圧接続され、
   前記油圧ピストン（９）は、前記油圧の高圧力範囲（１４）では、ピストン表面（１１、１５）に加えられる圧力により変化せずにストップ（１６）に接触し続け、
   前記油圧供給接続部（Ｐ）は、前記油圧の高圧力範囲での前記油圧ピストン（９）の安定な高圧力位置では、前記第２の油圧変位キャビティ（６）と油圧接続される、
   コネクティングロッド。
2. 前記油圧の不安定な過渡範囲（１３）が前記低圧力範囲（１２）と前記高圧力範囲（１４）との間に存在し、
   前記油圧ピストン（９）の前記安定な低圧力位置から前記安定な高圧力位置への遷移が、前記安定な高圧力位置から前記安定な低圧力位置への遷移よりも高い油圧で行われる、
   請求項１に記載のコネクティングロッド。
3. 前記油圧ピストン（９）の前記ピストン表面（１１、１５）が、半径方向内側のピストン表面（１１）と半径方向外側のピストン表面（１５）に分割され、
   前記半径方向内側のピストン表面（１１）が第1の圧力室（１７）を規定し、前記半径方向外側のピストン表面（１５）が第２の圧力室（１８）を規定し、
   前記第1の圧力室（１７）と前記第２の圧力室（１８）はそれらの間に配設された封止間隙（１９）により互いに分離される、
   請求項２に記載のコネクティングロッド。
4. 前記封止間隙（１９）はハウジング（４４）の削孔の内壁（８１）と支持包絡面（７０）との間に形成され、
   前記支持包絡面（７０）は、前記半径方向内側のピストン表面（１１）と前記半径方向外側のピストン表面（１５）との間の長手方向弁軸（７７）に沿って配設される、
   請求項３に記載のコネクティングロッド。
5. 前記油圧ピストン（９）が前記低圧力位置と前記高圧力位置の間に配置されているとき、前記第２の圧力室（１８）は作動流体を、前記第1の圧力室（１７）から分離され削られた凹部（６９）として構成された通路を介して導くように構成されている、請求項３又は４に記載のコネクティングロッド。
6. 前記削られた凹部（６９）として構成された通路はブロックされ、前記高圧力位置において前記ハウジング（４４）の前記ストップ（１６）に前記油圧ピストン（９）が接触するとき、前記第1の圧力室（１７）と前記第２の圧力室（１８）は互いに接続される、請求項５に記載のコネクティングロッド。
7. 前記第１と第２の変位キャビティ（４、６）はそれぞれ逆止弁（４０、４１）を介して前記供給接続部（Ｐ）に接続され、
   前記油圧は、オイルポンプ（７６）から前記供給接続部（Ｐ）及び／又はチャンネル（３７）を介して供給される、
   請求項１乃至６のいずれか1つに記載のコネクティングロッド。
8. 前記油圧ピストン（９）は、前記ピストン表面（１１、１５）に対抗し、それらより小さい第２のピストン表面（８０）を有する、請求項１乃至７のいずれか1つに記載のコネクティングロッド。
9. 前記油圧ピストン（９）は瞬時に遷移可能な範囲を有し、そこでは封止間隙（８３）が前記油圧ピストン（９）の支持包絡面（８４）とハウジング（４４）との間に形成され、
   前記封止間隙（８３）は前記第１の変位キャビティ（４）に通じる第1の開口（７４）を閉じ、それにより前記第１の変位キャビティ（４）から前記供給接続部（Ｐ）への流れをブロックし、
   前記第２の変位キャビティ（６）に通じる第２の開口（７５）がブロックされ、それにより前記油圧（Ｐ）は、前記油圧ピストンの動きに影響を与える前記第１と第２の変位キャビティ（４、６）間での流体交換をすることなく前記油圧ピストン（９）を動かす、
   請求項１乃至７のいずれか1つに記載のコネクティングロッド。
10. 外側のリング溝（７３）の溝基部（２０）から半径方向外側に延びる環状バー（８９）が、前記第1の開口（７４）と供給接続部（Ｐ）との間のスロットルとして構成され、そのスロットルは前記第1の開口（７４）が覆われるとそのスロットル機能を失う、請求項９に記載のコネクティングロッド。
    

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