KR102708125B1 - 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라, 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드(1)는 제1 로드부(4) 및 제2 로드부(5)를 구비하며, 로드부(4, 5)는 종 방향 조절 장치(60)를 통해 텔레스코픽 방식으로 서로에 대해 각각 반대 방향 및/또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 적어도 하나의 유압 채널(11, 12)을 통해 종 방향 조절 장치(60)에 유압 매체가 공급될 수 있으며, 적어도 하나의 유압 채널(11, 12)은 제어 장치(16)를 통해 적어도 하나의 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결 될 수 있다. 제어 장치(16)는 각각의 밸브 챔버(18, 23) 및 복원력을 통해 밸브 시트(21, 26) 쪽으로 압력이 가해지는 각각의 밸브 바디(20, 25)를 포함하는 제1 밸브 및 제2 밸브(17, 22)를 구비한다. 제1 밸브(17)의 제1 밸브 챔버(18)는 제1 유압 채널(11)과 유체 연결되어 있고, 제2 밸브(22)의 제2 밸브 챔버(23)는 제2 제2 유압 채널(12)과 유체 연결되어 있다. 밸브 바디(20, 25)는 첫 번째 위치와 두 번째 위치에서 슬라이딩 될 수 있는 체결 장치(27)를 통해 서로 작동 연결되어 있으며, 첫 번째 위치에서 제1 밸브 바디(20), 그리고 두 번째 위치에서 제2 밸브 바디(25)는 각각 복원력과 반대 방향으로 제1 밸브 시트 및 제2 밸브 시트(21, 26)로부터 리프팅 될 수 있으며, 제1 및 제2 밸브 챔버(18, 23)는 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결될 수 있으며, 체결 장치(27)의 또 다른 위치에서 제1 밸브 바디(20)는 제1 밸브 시트(21)에 그리고 제2 밸브 바디(25)는 제2 밸브 시트(26)에 놓이며 유압 매체 공급 채널(13)에 대해 유체 연결을 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

길이 조절이 가능한 커넥팅 로드

본 발명은 길이 조절이 가능한 왕복 기관용 커넥팅 로드에 관한 것이며, 상기 커넥팅 로드는 적어도 하나의 제1 로드부(first rod part)와 제2 로드부(second rod part)를 포함하며, 상기 두 개의 로드부는 종 방향 조절 장치를 통해 상기 커넥팅 로드의 종축 방향으로 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 서로에 대해 각각 반대 방향 및/또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 적어도 하나의 유압 채널을 통해 상기 종 방향 조절 장치에 유압 매체가 공급될 수 있고, 상기 적어도 하나의 유압 채널은 제어 장치를 통해 적어도 하나의 유압 매체 공급 채널에 유체 연결될 수 있다.

내연 기관의 배기가스 및 연료 소모를 최적화하기 위해, 변화 가능한 압축비(compression ratio)를 갖는 변형된 형태가 점차 연구되고 있다. 내연 기관의 압축비 변화로 인해 더욱 적은 압축비를 갖는 전 부하(full load), 증가한 압축비를 갖는 부분 부하(part load) 및 주행 스타트가 운용될 수 있다. 부분 부하 영역에서 연료 소모의 개선 및 주행 스타트시 증가한 압축비를 갖는 압축 압력은 증가하고, 높은 출력에서 더욱 적은 압축비를 갖는 피크 압력(peak pressure)이 감소 되며, 노킹(knocking)이 억제된다.

AT 511 803 B1은 텔레스코픽 방식으로 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 두 개의 로드부를 포함하며, 길이 조절이 가능한 내연 기관용 커넥팅 로드를 공지하고 있으며, 상기 제1 로드부와 제2 로드부 사이에는 오일 채널이 연결된 고압실이 삽입 고정되어 있고, 상기 오일 채널의 유량은 컨트롤 밸브(controll valve)로서 형성된 제어 장치를 통해 제어된다. 이때, 상기 제어 장치는 내연 기관의 크랭크 샤프트 축에 대해 수직 방향을 향하는 이동 방향을 갖게 된다.

또한, AT 514 071 B1은 텔레스코픽 방식으로 조절될 수 있는 커넥팅 로드를 공지하고 있으며, 상기 커넥팅 로드의 로드부는 가이드 실린더(guide cylinder)를 형성하고, 상기 커넥팅 로드의 또 다른 로드부는 상기 가이드 실린더에서 종 방향으로 위치 이동될 수 있는 피스톤 부재를 형성하며, 피스톤의 한 측면에 제공된 제1 고압실, 그리고 상기 피스톤의 다른 측면에 제공된 제2 고압실은 상기 피스톤 부재와 가이드 실린더 사이에 삽입 고정되어 있으며, 이때 상기 고압실에 오일 채널이 연결되어 있으며, 이러한 오일 채널의 유량은 컨트롤 밸브를 구비한 제어 장치를 통해 제어된다. 상기 제어 장치는 가동 부품(moving part)을 구비하며, 상기 부품은 AT 511 803 B1에 공지되어 있는 것처럼 크랭크 샤프트 축에 대해 수직 방향을 향해 있고, 부분적으로 커넥팅 로드 축에 대해 평행한 방향으로 제공된다.

전술한 맥락에서 컨트롤 밸브(control valve)란, 밸브 챔버(valve chamber) 및 상기 밸브 챔버와 유체 연결된 적어도 하나의 밸브 입력부(valve inlet)와 상기 밸브 챔버와 유체 연결된 적어도 하나의 밸브 출력부(valve outlet)를 포함하는 제어 밸브로 이해할 수 있으며, 상기 제어 밸브에서 밸브 챔버는 바람직하게는 실린더 형태로 형성되어 있고, 적어도 하나의 밸브 입력부 및/또는 적어도 하나의 밸브 출력부는 특히 방사상 방향으로 상기 밸브 챔버에 연결되어 있으며, 상기 밸브 챔버 내에는 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 컨트롤 피스톤(control piston)이 배열되어 있고, 상기 밸브 챔버 내에서 상기 컨트롤 피스톤의 축 방향 슬라이딩을 통해 상기 복수의 밸브 입력부 또는 복수의 밸브 출력부가 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

일반적으로, 상기 컨트롤 밸브는 실링 링(O-링)을 통해 밀폐, 특히 주변을 감싸고 있는 실린더 또는 주변을 감싸고 있는 밸브 챔버에 대해 컨트롤 피스톤이 밀폐되지만, 상기 컨트롤 밸브의 축 방향 편차가 발생할 경우 상기 가이드 실린더 또는 제어 가능한 오일 채널의 밸브 챔버 또는 복수의 밸브 입력부 및 복수의 밸브 출력부의 방사상 방향 개구가 실링 링에 의해 오버런(overrun) 될 수 있으며, 상기 방사상 방향 개구의 마찰이 증가할 수 있고, 대기 시간이 짧아지는 결과를 초래할 수 있다.

전술한 커넥팅 로드를 구비한 내연 기관으로 인해 예를 들어, 상용차에서 기대해 볼 수 있는 적은 회전수에서 바람직한 결과가 획득될 수 있다. 그러나 대략 3000 U/min 이상의 높은 회전수 범위에서 커넥팅 로드의 올바른 작동 및 특히 올바른 제어, 특히 상기 커넥팅 로드의 종 방향 조절과 관련된 올바른 제어를 어렵게 하는 추가 효과가 발생할 수 있다. 예를 들어, 회전수가 높을 경우 상기 커넥팅 로드에 장착된 밸브 바디(valve body)에 높은 관성 하중이 작용하며, 이러한 힘은 폐쇄된 밸브의 누출을 초래할 수 있다.

특히 회전수가 높을 때 상기 커넥팅 로드에 전달된 관성 하중으로 인해 또 다른 어려움이 발생하며, 이때 제어 장치의 구성 요소뿐 아니라, 엔진 오일 또는 또 다른 유압 매체로 채워진 전술한 오일 채널에 문제가 발생할 수 있다. 높은 회전수에서 오일 필러(oil pillar)는 공지된 해결책으로는 제어할 수 없는 힘을 시스템에 가하게 된다.

예를 들어, 승용차 및 고출력 범위에서 발생하는 높은 회전수에서 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드를 바람직하게 컨트롤할 수 있는 해결책은 선행 기술에서 찾아 볼 수 없다.

본 발명의 목적은 선행 기술의 전술한 단점 가운데 적어도 하나의 단점을 극복하는 것, 특히 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드에서 대기 시간을 증가시키고, 바람직하게는 높은 회전수에서 확실하고, 재현 가능한 커넥팅 로드의 길이 조절이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드에서, 제어 장치는 밸브 챔버에 배열된 각각의 밸브 바디를 포함하는 제1 밸브 및 제2 밸브를 구비하고, 상기 밸브 바디는 각각 복원력을 통해 밸브 시트 쪽으로 압력이 가해 질 있으며, 상기 제1 밸브의 제1 밸브 챔버는 제1 유압 채널과 유체 연결되어 있고, 제2 밸브의 제2 밸브 챔버는 제2 유압 채널과 유체 연결되어 있으며, 상기 밸브 바디는 적어도 첫 번째 위치와 두 번째 위치 사이에서 위치 이동될 수 있는 체결 장치를 통해 서로 작동 연결되며, 상기 체결 장치의 첫 번째 위치에 있는 제1 밸브 바디 및 이러한 체결 장치의 두 번째 위치에 있는 제1 밸브 바디는 부속된 제1 또는 제2 밸브 시트의 복원력에 대해 반대 방향으로 상기 체결 장치를 통해 리프팅 될 수 있고, 전술한 것에 대응하는 제1 또는 제2 밸브 챔버는 유압 매체 공급 장치와 유체 연결될 수 있으며, 상기 체결 장치의 또 다른 위치에서 제1 밸브 바디는 제1 밸브 시트 또는 제2 밸브 바디는 제2 밸브 시트에 놓여 있고, 유압 매체 공급 채널에 대한 유체 연결을 차단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치는 컨트롤 밸브 대신 단순한 글로브 밸브(globe valve)를 구비하며, 부하가 걸린, 바람직하게는 용수철 부하가 걸린 상태에서 구형의 글로브 밸브의 밸브 바디는 예를 들어 복원력으로 인해 밸브 시트 쪽으로 압력이 가해질 수 있으며, 이것은 부속된 밸브 출력부를 차단하거나, 또는 밸브 시트로부터 리프팅 될 수 있도록 하기 위한 것이며, 상기 밸브 바디가 밸브 시트로부터 리프팅 됨으로써 대응하는 오일 채널의 유량 유입구가 개방된다. 특히, 길이 조절을 제어하기 위해 컨트롤 밸브 대신 단순한 글로브 밸브를 사용함으로써 해당 제어 장치의 대기 시간 및 커넥팅 로드의 대기 시간이 현저하게 개선될 수 있다.

상기 체결 장치는 제1 밸브 또는 제2 밸브를 선택적으로 개방하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 의미에서 커넥팅 로드(connecting rod)란, 일반적으로 왕복 기관에 존재하는 로드 형태로 형성되어 있고, 피스톤과 크랭크 샤프트 사이에 배열된 체결 부재(connection element)를 의미하며, 상기 체결 부재를 통해 피스톤이 상기 크랭크 샤프트와 기계식 연결된다.

본 발명의 의미에서 왕복 기관((reciprocating engine)이란, 피스톤의 선형 왕복운동(linear reciprocating movement)을 샤프트의 회전운동으로 바꿀 수 있거나, 또는 역으로 샤프트의 회전 운동을 피스톤의 선형 왕복운동으로 바꾸는 차량의 기관을 의미한다.

본 발명의 의미에서 알기 쉽게 내연 기관(internal combustion engine)으로도 불리는 왕복 내연 기관은 왕복 기관을 의미하며, 상기 왕복 기관에서 피스톤의 선형 운동은 가스의 체적 변화를 통해 실시되며, 가스의 체적 변화는 연소 과정(combustion process)을 통해 영향을 받는다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제1 로드부(first rod part)는, 바람직하게는 왕복 기관에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드가 기능에 적합하게 장착된 상태에서 피스톤 쪽을 향해 있고, 특히 왕복 기관의 피스톤과 연결되도록 제공된다. 이를 위해, 일반적으로 커넥팅 로드의 제1 로드부는 바람직하게는 커넥팅 로드 베어링으로 형성된 작은 커넥팅 로드 아이(connecting rod eye)를 구비하며, 상기 작은 커넥팅 로드 아이는 특히 피스톤 핀을 통해 피스톤과 연결될 수 있도록 형성되어 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제2 로드부(second rod part)는, 바람직하게는 왕복 기관에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드가 기능에 적합하게 장착된 상태에서 크랭크 샤프트 쪽을 향해 있고, 특히 크랭크 샤프트와 연결되도록 제공된다. 이를 위해, 상기 제2 로드부는 바람직하게는 상기 크랭크 샤프트에 장착될 수 있는 큰 커넥팅 로드 아이를 구비하며, 일반적으로 커넥팅 로드의 상기 큰 커넥팅 로드 아이는 바람직하게는 커넥팅 로드 베어링으로서 형성되어 있고, 특히 상기 커넥팅 로드를 왕복 기관의 크랭크 샤프트에 고정하기 위해 형성되어 있다.

본 발명의 의미에서 유압 채널(hydraulic channel)이란, 특히 유압 매체가 관통하도록 형성된 관 모양(tubular)의 연결라인으로 이해할 수 있으며, 유압 채널 개념은 다음에서 오일 채널 개념과 동의어로 사용된다.

본 발명의 의미에서 유압 매체 공급 채널(hydraulic medium supply channel)이란, 유압 채널 또는 오일 채널로서 이해할 수 있으며, 이러한 채널은 적어도 하나의 구성 요소 및/또는 상기 유압 매체로 채워질 수 있는 적어도 하나의 영역에 유압 매체가 공급되도록 형성, 즉 구성 요소 및/또는 이러한 영역에 유압 매체가 공급되거나, 또는 유압 매체가 구성 요소 및/또는 상기 영역으로 가이드 되도록 형성되어 있다. 유압 매체 공급 채널이란 개념은 다음에서 오일 공급 채널과 동의어로 사용된다.

바람직하게는, 전술한 것에 대응하여 형성된 복원력은 상기 제1 밸브 및 제2 밸브의 밸브 바디가 각각 부속된 제1 밸브 시트 또는 제2 밸브 시트로부터 리프팅 될 수 있는 방향에 대해 반대 방향을 나타내며, 적합한 스프링 장력으로 선택된 밸브 스프링(valve spring)을 통해 제공된다.

기본적으로, 상기 커넥팅 로드의 종 방향 조절 장치는 임의의 방식으로 실시될 수 있다. 본 발명의 변형된 형태에서, 상기 종 방향 조절 장치는 두 개의 로드부 가운데 하나의 로드부가 가이드 바디(guide body)로서 형성되고, 도 다른 로드부는 상기 가이드 바디에서 슬라이딩 될 수 있는 피스톤 부재로서 형성되도록 제공되며, 특히 상기 피스톤 부재의 첫 번째 프런트 사이드와 가이드 바디 사이에 제1 고압실이 삽입 고정되어 있고, 상기 피스톤 부재의 두 번째 프런트 사이드와 가이드 바디 사이에는 제2 고압실이 삽입 고정되어 있으며, 제1 유압 채널은 상기 제1 고압실과 연결되어 있고, 제2 유압 채널은 제2 고압실과 연결되어 있다. 이렇게 형성된 커넥팅 로드를 통해 특히 단순한 방식으로 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드, 특히 유압식으로 길이 조절이 가능한 그러한 커넥팅 로드가 제공될 수 있다.

전술한 것처럼 형성된 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 길이를 조절하기 위해, 바람직하게는 압력으로 제공되는 유압 매체가 특히 유압 매체 공급 채널을 통해 상기 제어 장치에 공급될 수 있다. 각각 두 개의 고압실 가운데 하나의 고압실과 연결된 두 유압 채널 가운데 하나의 유압 채널은 상기 제어 장치를 통해 유압 매체 공급 채널과 유체 연결될 수 있다.

상기 제어 장치의 상태에 따라, 특히 상기 제어 장치의 체결 장치의 위치에 따라, 제1 유압 채널과 제1 고압실이 상기 유압 매체 공급 채널과 유체 연결되거나, 또는 제2 유압 채널과 제2 고압실이 상기 유압 매체 공급 채널과 유체 연결된다.

상기 두 고압실이 높은 압력에 놓이는 것에 따라 상기 커넥팅 로드의 두 개의 로드부는 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 서로에 대해 각각 반대 방향으로 슬라이딩 이동되거나, 또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 이동되기 때문에 상기 커넥팅 로드 길이가 증가하거나 또는 감소한다.

유압 매체 개념은 다음에서 작동 매체 개념과 동의어로 사용된다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 체결 장치는 첫 번째 위치와 두 번째 위치 사이에서 위치 이동될 수 있는 적어도 하나의 체결 부재를 구비하며, 상기 제1 밸브 바디와 제2 밸브 바디는 상기 체결 부재를 통해 서로 작동 연결된다.

바람직하게는, 상기 체결 부재는 컨트롤 실린더(control cylinder)에서 위치 이동 될 수 있는 컨트롤 피스톤과 단단하게 연결되어 있으며, 상기 컨트롤 피스톤은 컨트롤 라인(control line)이 연결된 - 바람직하게는, 오일 공급 채널과 유체 연결된 - 제어실(control chamber)과 인접해 있다. 상기 제어실의 가압으로 인해 상기 컨트롤 피스톤은 리턴 스프링을 통해 형성된 복원력의 반대 방향으로 편향될 수 있다.

이로 인해, 내연 기관에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 기능적 사용 상태와 관련하여 상기 컨트롤 피스톤 및 상기 체결 부재는 상기 유압 매체 공급 채널에서 발생한 오일 압력을 통해 편향될 수 있다. 당연히, 전술한 것은 상기 리턴 스프링의 복원력을 극복할 정도로 오일 압력이 충분할 경우에만 가능하다. 바람직하게는, 상기 제어 장치는 리턴 스프링의 복원력을 통해 상기 컨트롤 피스톤의 반응 양상이 적어도 정해진 한계 내에서 조절될 수 있도록 형성되어 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드를 구비한 내연 기관의 특히 단순한 구성적 실시 형태에 따라, 상기 커넥팅 로드의 길이 조절을 제어하기 위해, 특히 컨트롤 피스톤의 편향 및 이와 함께 제어 장치를 작동시키기 위해, 큰 커넥팅 로드 아이에 있는 커넥팅 로드 베어링에 윤활제를 바르기 위해 공급된 윤활유 또는 엔진 오일이 사용될 수 있으며, 이를 위해 상기 윤활유는 바람직하게는 유압 매체 공급 채널을 통해 상기 제어 장치에 공급될 수 있다.

즉, 전술한 방식으로 형성된 본 발명에 따른 커넥팅 로드는 특히 커넥팅 로드의 길이 조절을 제어하기 위해 내연 기관에서 발생한 오일 압력을 이용하는 것이 가능하기 때문에, 추가로 어떠한 오일 압력 생성 장치가 필요하지 않다. 일반적으로, 내연 기관이 작동할 때 발생하는 오일 압력이 전술한 것을 위해 적합할 수도 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 밸브 바디 및 체결 장치, 특히 밸브 바디와 체결 부재는 자체로 분리된 부품이며, 사기 체결 장치, 특히 체결 부재는 첫 번째 위치에서 제2 밸브 바디 및 두 번째 위치에서 제1 밸브와 간격을 두고 있다. 이로써, 롱 스트로크(stroke)가 진행될 때, 언제나 하나의 밸브만 개방되고, 각각 다른 밸브는 폐쇄된다. 숏 스트로크(shot stroke)의 경우, 원칙적으로 두 개의 밸브가 개방될 수 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 체결 부재는 축 방향으로 슬라이딩 가능한 체결 로드로서 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 체결 부재는 상기 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면(center plane)에 대해 평행하게 배열되거나, 또는 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에 배열되고, 특히 상기 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에 대해 평행하게 슬라이딩 될 수 있거나, 또는 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 상기 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면은 바람직하게는 상기 커넥팅 로드의 진동면에 대응한다.

선택적인 실시 형태에 따라, 전술한 것과 달리 상기 체결 부재, 특히 체결 로드는 상기 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에 대해 수직 방향으로 배열되고, 특히 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에 대해 수직인 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있거나, 또는 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면에 대해 수직 방향의 한 면에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 체결 부재는 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드로서 형성되어 있다.

상기 체결 부재는 특히 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 커넥팅 로드의 가이드 부에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드로서 형성될 수 있다. 상기 체결 부재는 제1 밸브 또는 제2 밸브를 선택적으로 개방하기 위한 것이다.

상기 체결 장치 또는 컨트롤 피스톤의 위치에 따라, 상기 제어 장치의 제1 밸브 또는 제2 밸브가 각각 개방되기 때문에, 상기 유압 매체 공급 채널은 커넥팅 로드에 있는 제1 고압실과 유체 연결되든지, 또는 제2 고압실과 유체 연결된다. 이로써, 압력 상태에 놓여 있는 유압 매체가 각각의 고압실로부터 유압 매체 공급 채널을 통해 배출될 수 있다. 특히, 상기 커넥팅 로드가 왕복 운동하는 동안 내연 기관에서 커넥팅 로드의 가속도에 따라 작용하는 가속 질량 및 연소 과정에서 커넥팅 로드에 작용하는 힘으로 인해 흡입 효과(suction effect)가 동시에 발생하며, 이러한 흡입 효과는 원래 폐쇄된 다른 밸브가 흡입 효과로 인해 개방(밸브 바디가 흡입 효과로 인해 밸브 시트로부터 리프팅 됨) 될 정도 강하기 때문에 각각 다른 고압실이 유압 매체로 채워진다. 점차 이러한 고압실에 유압 매체가 채워지는 것과 함께, 유압 매체는 다른 고압실로부터 점차 배출된다. 이로 인해, 커넥팅 로드의 길이가 변한다. 커넥팅 로드, 특히 제어 장치의 형태 및 내연 기관의 작동 상태에 따라, 상기 커넥팅 로드의 가능한 최대 길이 변화가 달성될 때까지 커넥팅 로드의 복수의 스트로크(stroke)가 필요할 수 있다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 체결 부재, 특히 체결 로드는 슬라이딩 축을 따라 슬라이딩 될 수 있으며, 상기 슬라이딩 축은 바람직하게는 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 뻗어 있는 것이 아니라, 특히 커넥팅 로드의 종축으로 법 평면(normal plane)에 대해 앵글(α)을 형성하며, 상기 앵글은 다음과 같은 연관성을 갖는다: 0°＜ α ＜= 90°. 이것은 다음과 같이 표현될 수 있다: 0°는 앵글(α)보다 작고 앵글은 90°보다 작거나 같다.

특히 바람직하게는, 상기 체결 부재의 슬라이딩 축은 상기 커넥팅 로드의 종축으로 법 평면에 대해 경사진 상태로 형성되어 있다. 상기 종축은 실질적으로 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직(거의 0°에 가까운 앵글(α)) 방향 지점으로부터 커넥팅 로드의 종축에 대해 평행한 지점까지 연장되도록(앵글(α) = 90°) 배열될 수 있다. 경사진 배열을 통한 앵글의 유용한 선택으로 인해 유압 채널의 유압 매체 필러 및 제어 장치, 특히 체결 부재의 구성 요소에서 발생하는 관성의 간섭 작용이 보정될 수 있다. 상기 유압 매체 공급 채널은 본 발명의 변형된 형태에 따라 큰 커넥팅 로드 아이의 커넥팅 로드 베어링과(유압 매체 공급 채널은 바람직하게는 배출 보어를 통해 커넥팅 로드 베어링 또는 커넥팅 로드 베어링에 제공된 그루브(groove)와 연결됨) 제어 장치 사이에 뻗어 있다. 이로써, 상기 제어 장치를 조절할 때 발생하는 간섭 작용 또는 기능 오류가 억제될 수 있다. 또한, 이러한 배열로 인해 높은 회전수에서 길이 조절을 위한 구성 요소에 미치는 또 다른 간섭 작용이 최소화될 수 있다. 전술한 것의 예로서, 밸브 요소 및 기타의 조절 장치가 있으며, 전술한 것의 효과는 높은 회전수에서 발생하는 관성 하중(inertia load)으로 인해 손상을 입게 된다.

본 발명에 따른 단순한 실시 형태에서, 상기 체결 부재는 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 평행하거나, 또는 동축으로 배열될 수 있으며, 이것은 90°의 앵글(α)에 대응한다. 특히, 바람직한 결과로서 앵글(α)은 30° 내지 60°, 바람직하게는 40° 내지 50°이다.

본 발명에 따른 변형된 형태에서, 슬라이딩 축은 오일 리설턴트(oil resultant)에 대해 평행하거나, 또는 오일 리설턴트와 일치하는 방향으로 배열될 수 있다. 상기 큰 커넥팅 로드 아이에 있는 배출 지점과 제어 장치에 미치는 이러한 배출 지점의 작용 지점 사이의 유압 매체 필러를 오일 리설턴트로서 이해할 수 있으며, 본 발명의 변형된 형태에서 상기 오일 리설턴트는 큰 커넥팅 로드 아이의 배출 지점(분리 보어의 경우 보어 중심)과 제어 장치에 미치는 상기 유압 매체 필러의 작용 지점 사이의 연결 라인을 통해 접촉한다. 상기 오일 리설턴트에 오일 이외에 또 다른 유압 매체가 사용될 수도 있다. 상기 오일 필러는 다음에서 유압 매체 필러와 동일한 개념으로 사용된다. 상기 슬라이딩 축이 오일 리설턴트에 대해 평행하거나, 또는 오일 리설턴트와 일치하는 방향으로 형성됨으로써 유압 매체 필러의 관성 하중은 커넥팅 로드 베어링의 배출 지점과 작용 지점 사이에서 상쇄될 수 있다. 추가로, 상기 제어 장치의 재료 및 중량은 전술한 상쇄가 특히 효과적으로 작용하는 것과 관련하여 최적화될 수 있다. 상기 유압 매체의 관성 하중과 함께 이러한 실시 형태로 인해 3000U/min 이상의 높은 회전수에서 상기 제어 장치의 상쇄에 작용하는 힘이 최대한 감소 될 수 있다.

상기 오일 리설턴트와 관련하여 상기 체결 부재의 슬라이딩 축 배열은 오일 필러와 체결 부재의 진동 운동 단계를 조정할 수 있다. 진동의 진폭은 상기 체결 부재의 관성 하중을 통해 상기 체결 부재의 관성 하중이 오일 필러의 관성 하중(특히, 체결 부재에 미치는 힘)과 동등하게 되도록 조정될 수 있다. 힘의 성분(force component)은 상기 체결 부재에 제공된 리턴 스프링의 커넥팅 로드 종축에 대해 평행하게 작은 커넥팅 로드 아이 방향으로 작용한다. 달리 표현하면, 본 발명에 따라 상기 체결 부재의 슬라이딩 축은 오일 리설턴트에 대해 평행하게 배열되며, 상기 체결 부재의 관성 하중은 오일 리설턴트의 관성 하중에 맞게 조절된다. 이때, 관성 하중 조절은 오일 리설턴트, 즉 공급 라인에 있는 유압 매체의 기본 관성 하중 또는 가속 관성 하중(특히 높은 회전수에서)과 일치될 수 있다.

전술한 것처럼, 상기 유압 매체 공급 채널은 일반적으로 상기 큰 커넥팅 로드 아이에 배열된 커넥팅 로드 베어링을 출발점으로 한다. 이때, 내연 기관이 작동하는 동안 이러한 영역에서 특히 매우 높은 가속력이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 변형된 형태에서 상기 유압 매체 공급 채널은 큰 커넥팅 로드 아이의 40° 내지 320°의 원주 앵글 범위에 있는 상기 커넥팅 로드 베어링 영역을 출발점으로 하며, 상기 커넥팅 로드의 종축과 큰 커넥팅 로드 아이 사이의 모든 교차 지점(intersection)은 0°이며, 이때 이러한 교차 지점은 작은 커넥팅 로드 아이에 대해 가장 짧은 거리를 갖는다. 특히 바람직하게는, 상기 유압 매체 공급 채널이 대략 315°의 원주 앵글 범위에 있는 큰 커넥팅 로드 아이를 출발점으로 삼는 것이다. 특히 바람직하게는, 이러한 배열은 앵글(α)이 30°내지 60° 범위에서 선택되는 것이다. 앵글(α)이 90° 범위에서 선택될 경우, 상기 유압 매체 공급 채널은 135°내지 225°, 특히 180° 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 바람직한 실시 형태에서 상기 유압 매체 공급 채널은 큰 커넥팅 로드 아이의 40°내지 320°, 바람직하게는 대략 315°의 원주 앵글 범위에 있는 커넥팅 로드 베어링 영역을 출발점으로 삼는 것이며, 상기 커넥팅 로드의 종축과 큰 커넥팅 로드 아이 사이의 모든 교차 지점은 0°이며, 이때 이러한 교차 지점은 작은 커넥팅 로드 아이에 대해 가장 짧은 거리를 갖는다.

이로 인해, 간섭 작용은 오일 필러의 관성 하중으로 인해 최소화되고, 더욱 짧은 보어가 사용될 수 있다. 또한, 상기 커넥팅 로드가 작동하는 동안 특히 연소력으로 인해 320°내지 40°사이의 커넥팅 로드 베어링 영역의 부하가 발생하고, 보어, 리세스 및 그루브가 이러한 영역에서 손상, 즉 극단적인 경우 큰 커넥팅 로드 아이의 베어링 손상을 초래할 수 있기 때문에 이러한 위험은 전술한 영역 외에 보어를 제공함으로써 감소 될 수 있다.

본 발명의 단순하고 공간이 절약되는 변형된 실시 형태에 따라, 상기 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축(stroke axis)은 슬라이딩 로드, 즉 체결 로드의 종축과 동일 축으로 형성되도록 제공되며, 상기 제1 밸브는 체결 로드의 제1 단부 영역에 배열되어 있다.

또한, 본 발명의 단순하게 제조 및 공간이 절약되는 실시 형태에 따라, 상기 제2 밸브 바디의 제2 스트로크 축은 체결 로드의 종축과 동일 축으로 형성되도록 제공되며, 제2 밸브는 체결 로드의 제2 단부 영역에 배열되어 있으며, 바람직하게는 제1 밸브 및 제2 밸브의 밸브 시트는 반대 방향을 향해 있다. 이로써, 상기 밸브 바디의 스트로크 축과 체결 로드의 종축은 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직으로 배열된다.

예를 들어, 4000U/min 초과의 높은 회전수를 갖는 내연 기관에서 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축이 체결 로드의 종축과 동일 축으로 뻗어 있는 것이 아니라, 상기 제1 스트로크 축이 상기 체결 로드의 종축에 대해 대략 90°+/-60°의 첫 번째 앵글로 경사지게 배열되는 경우가 바람직할 수 있다. 이로 인해, 높은 회전수에서 상기 밸브 바디가 제1 밸브 시트로부터 리프팅 되는 것은 관성 하중에 의해 억제될 수 있다.

상기 제1 밸브 바디와 체결 로드 사이에 바람직하게는 로드 형태(rod shaped)의 적어도 하나의 제1 전달 부재(transmission element)가 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 배열될 수 있으며, 바람직하게는 상기 전달 부재의 제1 슬라이딩 축은 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축과 동일 축으로 배열되어 있다. 이로 인해, 부속된 상기 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축을 따라 왕복 운동 방향, 즉 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축을 따라 리프팅 방향으로 상기 전달 부재의 축 방향 슬라이딩이 특히 단순한 방식으로 실시될 수 있다.

높은 회전수 - 예를 들어, 8800U/min까지 - 를 갖는 내연 기관은 상기 제2 밸브 바디의 제1 스트로크 축이 상기 체결 로드의 종축에 대해 대략 90°+/-60°의 두 번째 앵글로 경사지게 배열되는 경우에 작동할 수 있다. 이것은 - 제1 밸브 바디의 경우처럼 - 관성력에 따라 매우 높은 회전수에서 제2 밸브 바디가 제2 밸브 시트로부터 리프팅 되는 것을 억제한다.

특히 바람직하게는, 내연 기관에서 3000U/min 초과의 회전수가 사용되는 커넥팅 로드의 경우 적어도 하나의 스트로크 축, 즉 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축 및/또는 제2 밸브 바디의 제2 스트로크 축이 체결 로드의 종축에 대해 대략 90°+/-60°앵글로 경사지게 배열되는 것이다.

높은 회전수, 특히 대략 4000U/min 내지 대략 8800U/min의 회전수에서 특히 바람직하게는 제1 스트로크 축 및 제2 스트로크 축, 즉 두 스트로크 축이 각각 체결 로드의 종축에 대해 대략 90°+/-60°의 앵글로 경사지게 배열되는 경우이다.

이때, 바람직하게는 로드 형태의 적어도 하나의 제2 전달 부재가 상기 제2 밸브 바디와 체결 로드 사이에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 유사한 방식으로 배열되는 것이며, 바람직하게는 상기 제2 전달 부재의 제2 슬라이딩 축은 상기 제2 밸브 바디의 제2 스트로크 축과 동일 축으로 배열되어 있다. 전술한 것에 대응하여 상기 체결 부재의 축 방향 슬라이딩은 제2 스트로크 축을 따라 제2 밸브 바디의 왕복 운동 방향, 즉 제2 스트로크 축을 따라 제2 밸브 바디의 리프팅 방향으로 특히 단순한 방식으로 실시될 수 있다.

상기 체결 로드의 작동력을 단순한 방식으로 제1 밸브 또는 제2 밸브 방향으로 전환, 즉 상기 밸브 바디의 왕복 운동 방향으로 축 방향 슬라이딩 이동을 변환하기 위해, 바람직하게는 제1 전달 부재와 체결 로드 사이 및/또는 제2 전달 부재와 체결 로드 사이에 바람직하게는 구형의 적어도 하나의 편향 부재가 배열되는 것이며, 특히 바람직하게는 상기 편향 부재는 상기 체결 로드 및 제1 또는 제2 전달 부재의 마운팅 보어(mounting hole)를 연결하며, 0°를 초과하는 앵글의 경사진 상태로 상기 편향 보어에 배열되는 것이다. 이로써, 상기 체결 로드는 적어도 하나의 편향 부재 및 적어도 하나의 전달 부재를 통해 대응하는 상기 제1 밸브 또는 제2 밸브의 밸브 바디에 간접적으로 작용한다. 상기 편향 부재의 사용은 상기 체결 로드가 매우 적은 두께로 구성될 수 있는 장점이 있으며, 그 이유는 두께가 밸브 바디의 왕복 운동에 영향을 주지 않기 때문이다.

상기 체결 로드와 전달 부재 사이에 배열된 전달 부재에 대해 선택적으로 상기 체결 로드가 적어도 한 지점에서 상기 제1 전달 부재 또는 제2 전달 부재에 직접적으로 작용하도록 제공될 수 있다.

이때, 체결 부재의 적어도 하나의 단부, 특히 체결 로드 및/또는 제1 전달 부재 및/또는 제2 전달 부재의 적어도 하나의 단부는 원추형 또는 구형으로 형성되어 있다. 이 경우, 상기 체결 로드의 두께는 조절된 밸브 바디의 가능한 최대 왕복 운동에 영향을 미친다. 상기 체결 로드의 두께는 상기 밸브 바디의 이중 왕복 운동을 가능하게 한다. 이 경우, 분리형 편향 부재가 포기될 수 있다.

이로 인해, 예를 들어 구형으로 형성된 밸브 바디가 단순하고, 저항이 적은 상태로 편향될 수 있다.

상기 체결 로드에 대해 동일 축으로 연장되지 않은 스트로크 경로(stroke path)를 갖는 적어도 하나의 밸브를 포함하는 제어 장치에서 이러한 스트로크 경로에 대해 평행한 방향의 체결 로드 지름을 체결 로드의 두께로 이해할 수 있다. 이것은 둥근 횡단면을 갖는 체결 로드뿐 아니라, n-각이 형성된 횡단면을 갖는 체결 로드에도 적용된다.

두 스트로크 축이 체결 로드에 대해 동일 축으로 뻗어 있는 밸브를 포함하는 제어 장치에서 상기 체결 로드의 두께는 바람직하게는 상기 체결 로드의 최대 지름이다.

본 발명의 단순하고 공간이 절약되는 변형된 실시 형태에 따라, 상기 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축은 체결 부재의 슬라이딩 축 및/또는 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제1 밸브는 체결 부재의 제1 단부 영역에 배열되어 있다.

또한, 본 발명의 단순하게 제조 및 공간이 절약되는 실시 형태에 따라, 상기 제2 밸브 바디의 제2 스트로크 축은 체결 부재의 슬라이딩 축 및/또는 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 배열되며, 상기 제2 밸브는 체결 부재의 제2 단부에 배열되어 있다. 이로써, 상기 밸브 바디의 스트로크 축은 상기 체결 부재의 슬라이딩 축에 대해 법 평면(normal plane) 및/또는 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 법 평면에 배열된다. 상기 제1 또는 제2 밸브 바디의 제1 및 제2 스트로크 축은 서로 간격을 갖는 평면에 놓이게 되며, 두 평면의 간격은 바람직하게는 체결 부재의 길이보다 길다.

본 발명의 변형된 실시 형태에 따라, 상기 제1 밸브 바디의 제1 스트로크 축 및/또는 제2 밸브 바디의 제2 스트로크 축은 크랭크 샤프트 축에 대해 평행하게 연장되도록 형성된다. 또 다른 변형된 형태에서, 상기 체결 부재의 슬라이딩 축은 상기 크랭크 샤프트 축에 대해 평행하게 연장되도록, 즉 상기 커넥팅 로드의 종 방향 중앙 면 또는 진동면에 대해 수직 방향으로 배열될 수도 있다. 이로 인해, 상기 밸브 바디의 관성 하중이 밸브 바디 초기 장력의 스프링 방향(spring direction)으로 작용하고, 이로 인해 밸브가 갑작스럽게 개방되는 것이 억제된다. 추가로, 상기 밸브 바디는 관성 하중의 작용으로 인한 밸브의 갑작스런 개방을 억제하도록 형성 및/또는 실시될 수 있다.

적은 제어 압력(control pressure)에서 상기 체결 부재의 안정적 배치는 체결 부재가 리턴 스프링의 힘과 반대로 편향될 수 있을 때 달성되며, 바람직하게는 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 평행한 복원력의 힘 성분이 작은 커넥팅 로드 아이 방향으로 작용하는 것이다. 이러한 방식으로, 내연 기관의 매우 높은 회전력에서도 길이 조절의 제어가 확실하게 보장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라, 바람직하게는 원주 형태의 링 그루브(circumferential ring groove)를 통해 형성된 링 챔버(ring chamber)는 상기 컨트롤 실린더(control cylinder)의 외주(outer circumference)에 제공될 수 있으며, 상기 링 챔버는 제어실 또는 고압실과 유체 연결되어 있다. 이로 인해, 두 밸브 가운데 하나의 밸브가 개방될 때, 정해진 작동 범위에 있는 상기 컨트롤 피스톤 및 슬라이딩 장치의 의도하지 않은 슬라이딩이 대략 압력 충격(pressure shock)으로 인해 억제될 수 있으며, 그 이유는 상기 링 챔버가 제공됨으로써 상기 컨트롤 피스톤이 클램핑 또는 차단되기 때문이다.

상기 제어 장치가 슬라이딩 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 고정된 적어도 하나의 부품을 구비하며, 이러한 슬라이딩 축이 바람직하게는 커넥팅 로드의 진동면 - 및 특히 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향 - 에 배열되어 있는 그러한 커넥팅 로드의 경우, 본 발명의 범위에서 상기 제어 장치의 적어도 하나의 왕복 운동 부품은 적어도 하나의 부유체(floating body)를 구비하거나, 또는 적어도 부분적으로 상기 부유체로서 형성되도록 제공될 수 있다.

상기 제어 장치의 왕복 운동 또는 한 방향으로 슬라이딩 가능하게 고정된 부품은 바람직하게는 컨트롤 피스톤 및/또는 체결 장치, 특히 체결 부재이다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 실시 형태에 따라, 상기 체결 장치는 적어도 하나의 부유체를 구비하거나, 또는 상기 체결 장치가 적어도 부분적으로 부유체로서 형성되도록 제공될 수 있다. 상기 체결 로드는 예를 들어 중공(hollow) 형태로 제공될 수 있고, 이로써 자체로 상기 부유체를 형성할 수 있다. 전술한 것에 대해 선택적으로 또는 추가로 적어도 하나의 밸브 바디는 적어도 하나의 부유체를 구비하거나, 또는 상기 밸브 바디가 적어도 부분적으로 부유체로서 형성되도록 제공될 수 있다.

작동 매체에서 부유하는 부유체는 바람직하게는 작동 오일, 예를 들어 엔진 오일, 즉 제어 장치를 작동시키는 작동 매체보다 적은 밀도로 제공되고, 왕복 기관에서 커넥팅 로드의 기능에 적합한 사용 상태와 관련된 상기 제어 장치는 바람직하게는 왕복 기관에 가이드 된 윤활유 또는 엔진 오일로 작동될 수 있다. 상기 부유체는 중공체 또는 폴리스티롤로 구성된 폐쇄된 기공 발포체로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 부유체는 왕복 운동 부품과 단단하게 연결되어 있거나, 또는 이러한 부품에 내장된 상태로 형성될 수 있다.

왕복 운동하는 부품과 연결되어 있거나, 또는 이러한 부품에 내장된 상태로 형성된 이러한 부유체로 인해 가속 질량(accelerating mass)이 감소 될 수 있으며, 매체 속 물체의 정부력(static buoyancy)은 물체가 잠긴 매체의 무게와 정확하게 같다는 아르키메데스의 원리가 적용될 수 있다.

전술한 모든 조치는 전체 시스템의 밀도 및 크랭크 샤프트 회전에 따른 횡 방향 가속이 영향을 미치는 가속 질량이 일반적으로 감소 될 수 있도록 한다. 이러한 방식으로, 엔진 회전수는 7000U/min 초과로 실시될 수 있으며, 이때 커넥팅 로드의 길이 조절 기능은 제한되지 않는다.

바람직하게는, 상기 제어 장치의 적어도 하나의 왕복 운동 부품은 실린더에서 슬라이딩 가능하도록 고정된 컨트롤 피스톤을 통해 형성되어 있으며, 상기 컨트롤 피스톤의 첫 번째 프런트 사이드는 오일 또는 작동 매체가 공급된 제어실 및 상기 컨트롤 피스톤의 두 번째 프런트 사이드는 리턴 스프링을 구비한 스프링 챔버(spring chamber)에 인접해 있다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따라, 적어도 하나의 부유체는 컨트롤 피스톤의 첫 번째 프런트 사이드 영역 및/또는 두 번째 프런트 사이드 영역에 배열되도록 제공되며, 바람직하게는 상기 컨트롤 피스톤은 제어실과 스프링 챔버 사이에 정해진 누출 지점(leakage)을 구비한다.

특히, 첫 번째 프런트 사이드 영역뿐 아니라, 상기 스프링 챔버에 인접해 있는 두 번째 프런트 사이드 영역에서 각 부유체가 배열되는 경우에만 가속 질량이 감소될 수 있다. 이를 위해, 상기 스프링 챔버는 오일로 채워지는 것이 불가피하며, 원칙적으로 스프링 챔버를 채우는 것이 필요한 것이 아니라, 부유 기능, 즉 상기 부유체를 통해 관성 하중이 감소 되어야 하는 경우만 필요하다. 즉, 상기 스프링 챔버를 채우는 것은 상기 컨트롤 피스톤이 상기 제어실과 스프링 챔버 사이에 정해진 누출 지점을 구비하는 경우에 특히 저렴한 비용으로 달성될 수 있으며, 이때 바람직하게는 상기 스프링 챔버는 저장 공간과 유체 연결되어 있고, 상기 저장 공간은 예를 들어 제어 장치처럼 커넥팅 로드의 동일한 로드부에 배열될 수 있다.

본 발명의 의미에서 누출이란, 주어진 압력에 따라 미세한 균열 및 틈새를 넘어, 또는 미세한 균열 및 틈새를 관통하여 오일 또는 유압 매체가 넘쳐나는 것으로 이해할 수 있다.

이렇게 정의된 누출은 구성적 측면에서 의식적으로 제공 또는 형성된 것으로 이해할 수 있으며, 이를 위해 상호 작용하는 부품의 치수, 특히 부품 상호 간의 공차 또는 고정은 바람직하게는 정해진 누출, 즉 주어진 압력으로 인해 미세한 균열 및 틈새를 지나 오일 또는 유압 매체의 범람이 조절되도록 선택된다.

상기 저장 공간이 스로틀 장치(throttle device)를 통해 크랭크 하우징(crank housing)과 연결될 경우, 억제되지 않은 오일 압력이 상기 크랭크 하우징 공간에 도달될 수 있다.

상기 컨트롤 피스톤의 왕복 운동으로 인해 항상 충분한 오일이 저장 공간으로부터 및/또는 누출 지점을 통해 공급될 수 있기 때문에 상기 컨트롤 피스톤의 스프링 챔버는 항상 오일로 채워져 있다. 상기 스로틀 장치는 상기 컨트롤 피스톤 운동의 댐핑(damping)을 가능하게 하며, 이로 인해 상기 컨트롤 피스톤이 경우에 따라 피드백되는 압력 파에 대해 덜 민감하게 반응한다.

냉간 시동(cold start)시 높은 압축에 대한 요구가 발생할 수 있다. 물론, 내연 기관이 냉각된 상태에서 윤활유 경로에 높은 오일 압력이 존재하며, 이로 인해 커넥팅 로드의 대기 시간이 짧아질 수 있고, 이것은 높은 압축에 대해 발생하는 요구와 반대의 경우에 해당한다. 이러한 문제를 억제하기 위해, 본 발명의 범위에서 체결 장치 및/또는 컨트롤 피스톤은 적어도 하나의 열 부재(thermal element)를 구비하도록 제공될 수 있다.

특히 바람직하게는, 상기 체결 장치의 체결 부재는 바람직하게는 상기 커넥팅 로드의 종축에 대해 수직 방향으로 배열되어 있으며, 축 방향으로 슬라이딩 가능한 체결 로드로서 형성되는 것이며, 상기 체결 로드는 - 바람직하게는 컨트롤 피스톤 영역에서 - 축 방향으로 분할되어 있으며, 상기 열 부재는 제1 체결 로드부와 제2 체결 로드부, 특히 바람직하게는 제1 체결 로드부와 컨트롤 피스톤 사이에 배열되는 것이다.

상기 열 부재는 따뜻한 상태에서 보다 냉각 상태에서 더 짧은 설치 길이를 갖는다. 예를 들어, 팽창 재료로서 오일, 왁스, 단단한 파라핀 또는 금속으로 구성된 온도에 민감한 팽창 요소를 포함하는 그러한 열 부재는 내연 기관의 온도 조절 밸브(thermostat valve)에도 사용될 수 있다.

냉각 상태에서 상기 열 부재는 냉각된 윤활유 경로의 높은 제어 압력을 상쇄하며, 따라서 커넥팅 로드의 대기 시간 단축 및 냉간 시동시 압축 저하가 억제된다. 결합 된 상기 열 부재의 팽창 재료로 인해 체결 부재의 길이가 짧아지며, 따라서 상기 제1 밸브의 개방이 중지되고, 제1 고압실의 압력은 획득된 상태를 그대로 유지한다. 작동 온도에 도달할 경우, 상기 팽창 재료가 열 부재에서 팽창하기 때문에, 이로 인해 체결 부재는 제1 밸브의 작동을 위해 필요한 정상적 길이에 도달하게 된다. 원하는 압축 값은 엔진 맵(engine map)의 제어에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 낮은 부하 범위에서는 높은 압축이 조절되고, 높은 부하 범위에서는 낮은 압축이 조절된다.

일반적으로 내연 기관은 정지되기 바로 전인 부분 부하 상태 및 높은 압축으로 작동된다. 엔진이 정지될 경우, 냉간 시동을 위해 원하는 높은 압축이 조절된다.

오랜 휴지기 이후에 피스톤 무게로 인해 제1 고압실로부터 오일이 배출되는 것을 억제하기 위해, 상기 커넥팅 로드의 제1 로드부와 제2 로드부 사이에 커넥팅 로드 연장부 방향으로 작용하는 스프링 부재(spring element)가 배열될 수 있으며, 바람직하게는 상기 스프링 부재는 판 스프링(plate spring)으로서 형성되어 있다. 상기 스프링 부재로 인해 상기 커넥팅 로드의 제2 로드부는 이러한 로드부의 상단 지점에 고정된다.

상기 커넥팅 로드의 길이를 조절할 때, 경우에 따라 유압 시스템에서 압력 파가 발생할 수 있으며, 상기 압력 파는 한편으로 제어 장치의 원치 않는 위치 조절 및 차량의 나머지 오일 시스템에 바람직하지 못한 작용을 하거나, 또는 이러한 시스템의 손상을 초래할 수 있다. 전술한 것을 억제하기 위해, 본 발명에 따른 특히 바람직한 실시 형태에 따라 제1 오일 채널 또는 제1 유압 채널에 적어도 하나의 제1 스로틀 장치(throttle device) 및/또는 제2 오일 채널에 적어도 하나의 제2 스로틀 장치가 배열되도록 제공된다. 상기 스로틀 장치로 인해 경우에 따라 피드백되는 압력 파가 억제될 수 있거나, 또는 적어도 해롭지 않은 압력 파 양으로 제어된다. 이때, 두 오일 채널 가운데 하나의 오일 채널 또는 두 오일 채널에 각각 하나의 스로틀 장치가 제공될 수 있다.

상기 스로틀 장치에도 불구하고 고압실의 신속한 압력 충전이 가능하도록 하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따라 상기 제1 스로틀 장치 및/또는 제2 스로틀 장치는 제1 바이패스 채널(bypass channel) 및/또는 제2 바이패스 채널를 통해 바이패스 될 수 있도록 제공되며, 바람직하게는 상기 제1 바이패스 채널 및/또는 제2 바이패스 채널에는 제1 바이패스 밸브 및 제2 바이패스 밸브가 배열되어 있다. 상기 제1 바이패스 밸브 또는 제2 바이패스 밸브는 각각 고압실 방향으로 개방된 체크 밸브(check valve)로서 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 변형된 실시 형태에 따라, 상기 제어 장치는 밸브 바디 및 체결 장치와 함께 모듈로서 형성되어 있고, 하우징에 배열되도록 제공되며, 상기 하우징은 유닛(unit)으로서 상기 제1 또는 제2 로드부의 대응하는 리세스(recess) 안에 삽입될 수 있다. 상기 체결 부재의 슬라이딩 축과 관련된 실시 형태 또는 배열에 따라, 상기 유닛은 상기 커넥팅 로드의 슬라이딩 축 방향 또는 이러한 축 방향에 대해 평행하게 리세스로 삽입될 수 있다. 이때, 하우징과 리세스는 바람직하게는 원통형(cylindrical)으로 형성될 수 있다. 경우에 따라, 상기 모듈의 내부에 오일을 공급할 경우, 원주 형태의 그루브 및 상기 리세스에 연결된 오일 공급 개구를 통해 오일이 공급될 수 있다.

전술한 것과 또 다른 특징은 청구항과 발명의 상세한 설명 이외에도 도면을 통해 설명되며, 개별 특징은 본 발명의 실시 형태에서 각각 독립된 형태로, 또는 결합된 복수의 형태로 실시될 수 있으며, 기술적으로 중요하면서 동시에 보호받고자 하는 바람직한 실시 형태 및 보호받을 수 있는 실시 형태를 설명하고 있다.

본 발명의 제한되지 않은 실시 예와 관련하여 아래의 도면을 통해 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥팅 로드를 종 단면으로 도시하고 있고,
도 2a는 제1 전환 지점에 있는 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 2b는 제2 전환 지점에 있는 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 3은 첫 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 4는 두 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 5는 세 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 6은 네 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 7은 다섯 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 8은 도 7에 따른 제어 장치를 분해하여 도시하고 있고,
도 9는 여섯 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 10은 일곱 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 도시하고 있고,
도 11은 여덟 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 12는 도 11에서 개략적으로 도시된 여덟 번째 변형된 실시 형태의 적합한 실시 예를 도시하고 있고,
도 13은 아홉 번째 변형된 실시 형태에서 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 14는 도 13에서 개략적으로 도시된 아홉 번째 변형된 실시 형태의 적합한 실시 예를 도시하고 있고,
도 15는 도 14의 라인 XV-XV에 따라 절단된 커넥팅 로드를 도시하고 있고,
도 16은 도 14에서 라인 XVI-XVI에 따라 절단된 커넥팅 로드를 도시하고 있고,
도 17 및 도 18은 서로 다른 엔진 회전수를 위한 크랭크 각에 대한 로드부의 상대적 슬라이딩 및 고압실의 압력을 도시하고 있고,
도 19는 본 발명에 따른 커넥팅 로드를 개략적으로 도시하고 있고,
도 20a는 열 번째 변형된 실시 형태에 따른 본 발명의 커넥팅 로드를 도 20b의 라인 I-I에 따른 종단면으로 도시하고 있고,
도 20b는 본 발명의 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제2 로드부의 컨투어(contour)를 포함하여 상면도로 도시하고 있고,
도 21은 도 20a의 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제어 장치를 포함하여 경사도로 도시하고 있고,
도 22는 도 20a의 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제어 장치를 포함하여 또 다른 경사도로 도시하고 있고,
도 23은 열 한 번째 변형된 실시 형태에 따른 본 발명의 커넥팅 로드를 도 24의 라인 V-V에 따른 종단면을 도시하고 있고,
도 24는 본 발명의 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제2 로드부의 컨투어를 포함하여 상면도로 도시하고 있고,
도 25는 도 23에 따른 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제어 장치를 포함하여 경사도 및 부분적으로 단면도로 도시하고 있고,
도 26은 도 23에 따른 커넥팅 로드의 제1 로드부를 제어 장치를 포함하여 또 다른 경사도 및 부분적으로 단면도로 도시하고 있고,
도 27은 도 20a에 따른 IX를 상세하게 도시하고 있고,
도 28은 도 20a에 따른 X를 상세하게 도시하고 있고,
도 29는 열두 번째 변형된 실시 형태에 따라 제1 전환 지점에 있는 본 발명에 따른 커넥팅 로드를 위한 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 30은 도 29에 따른 제2 전환 지점에 있는 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 31은 열세 번째 변형된 실시 형태에 따라 제1 전환 지점에 있는 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 32는 도 31에 따른 제2 전환 지점에 있는 제어 장치를 개략적으로 도시하고 있고,
도 33은 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 제공된 지점에 변형된 실시 형태에 따른 유압 매체 공급 채널이 출발점으로 삼고 있는 영역을 도시하고 있고,
도 34는 선행 기술에 따른 종 방향 조절 가능한 커넥팅 로드의 체결 부재/크랭크 각-도표를 통해 압력을 도시하고 있고,
도 35는 본 발명에 따른 종 방향 조절 가능한 커넥팅 로드의 체결 부재/크랭크 각-도표를 통해 압력을 도시하고 있다.
기능적으로 동일한 부품은 도면에 도시된 변형된 실시 형태에서 동일한 도면부호로 표기된다.

도 1은 왕복 기관, 예를 들어 내연 기관용으로서 두 부분으로 분리된 커넥팅 로드(1)를 도시하고 있으며, 상기 커넥팅 로드는 도시되어 있지 않은 피스톤 핀 베어링을 위한 작은 커넥팅 로드 아이(2) 및 도시되어 있지 않은 내연 기관의 크랭크 핀 베어링을 위한 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 구비한다. 작거나 또는 큰 상기 커넥팅 로드 아이(2, 3)의 회전 대칭 축은 도면부호 2a 및 3a로 표기되어 있다. 상기 커넥팅 로드(1)의 종축은 도면부호 1a로 표기되어 있으며, 작은 커넥팅 로드 아이 및 큰 커넥팅 로드 아이(2, 3)의 회전 대칭 축(2a, 3a)에 수직 방향으로 놓여 있고, 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)을 포함하는 커넥팅 로드(1)의 종 방향 중앙 면 - 진동면 - 은 도면부호 (

)로 표기되어 있다.

상기 커넥팅 로드(1)는 작은 커넥팅 로드 아이(2)를 포함하는 상단 제1 로드부(4) 및 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 포함하는 하단 제2 로드부(3)를 구비한다. 상기 제1 로드부(4)는 제2 로드부(5)와 달리 확장된 지점과 도 1에 도시된 삽입 지점 사이에서 조절 영역(ΔL)을 중심으로 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 조절될 수 있다. 상단의 제1 로드부(4)에는 원통형 피스톤 부재(6)가 예를 들어 육각 나사로 형성된 고정 나사(7)로 고정되어 있다.

상기 피스톤 부재(6)는 상기 커넥팅 로드(1)의 하단 제2 로드부(5)에 있는 가이드 실린더(8)에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 제공되며, 큰 커넥팅 로드 아이(3) 쪽에 있는 상기 피스톤 부재(6)의 제1 전면부(6a)와 두 개의 로드부(4, 5)의 적어도 한 지점에 있는 제2 로드부(5) 사이에 제1 고압실(9)이 삽입된다. 단계 피스톤(stepped piston)으로서 형성된 피스톤 부재(6)는 작은 커넥팅 로드 아이(2) 쪽에 있는 제2 전면부(6b)를 구비하며, 상기 제2 전면부는 제2 고압실(10)에 인접해 있으며, 상기 제2 고압실의 원통형 외피면은 상기 제2 로드부(5)의 가이드 실린더(8)에 의해 형성된다. 단계 피스톤이란, 일반적으로 상이한 크기의 작동 면을 갖는 피스톤 - 본 건의 경우, "양측으로 작용하는 피스톤" - 으로 이해할 수 있으며, 상기 작동 면 가운데 하나의 작동 면(여기서: 제2 고압실(10)에 대해 반대쪽에 있는 작동 면)은 링 면(ring surface) 및 다른 작동 면은 둥근 면(circular surface)으로서 형성되어 있다. 서로 다른 작동 면으로 인해 공지된 압력비가 제공될 수 있다.

링 형태의 제1 및 제2 전면부(6a, 6b)는 상기 고압실(9, 10)에 유도되어 압력 상태에 있는 작동 매체, 예를 들어 엔진 오일을 위한 압력 작용 면을 형성한다.

상기 제1 오일 채널(11)은 상기 제1 고압실(9)에 연결되며, 제2 오일 채널(12)은 상기 제2 고압실(10)에 연결된다.

상기 제1 및 제2 오일 채널(11, 12)의 오일 공급은 상기 큰 커넥팅 로드 아이(3)의 커넥팅 로드 베어링(3b)을 출발점으로 하여 도시되어 있지 않은 크랭크 핀 베어링 및 오일 공급 채널(13)과 연결된 연결 채널(14, 15)과 유체 연결된 오일 공급 채널(13) 및 이러한 오일 공급 채널(13)과 연결된 연결 채널(14, 15)을 통해 실시된다.

상기 제1 및 제2 고압실(9, 10)의 압력을 조절하기 위해 커넥팅 로드(1)에, 즉 하단 제2 로드부(5)에 제어 장치(16)가 제공되며, 상기 제어 장치는 제1 연결 채널(14)과 제2 오일 채널(11) 사이의 유동 경로에서 제1 밸브 챔버(18)를 포함하는 제1 밸브(17)를 구비하며, 상기 제1 밸브에서 제1 밸브 스프링(19)을 통해 초기 장력이 형성된 제1 밸브 바디(20)는 제1 밸브 시트(21) 쪽으로 압력이 가해진다. 상기 제1 오일 채널(11)은 상기 제1 밸브 챔버(18)와 연결된다. 또한, 상기 제어 장치(16)는 제2 밸브 챔버(23)를 포함하는 제2 밸브(22)를 구비하며, 상기 제2 밸브에서 제2 밸브 스프링(24)을 통해 초기 장력이 형성된 제2 밸브 바디(25)는 제2 밸브 시트(26) 쪽으로 압력이 가해지며, 상기 제2 오일 채널(12)은 제2 밸브 챔버(23)에 연결된다. 또한, 상기 제어 장치(16)는 제1 밸브(17)와 제2 밸브(22) 사이에서 적어도 하나의 체결 부재(28)를 포함하는 체결 장치(27)를 구비하며, 상기 체결 부재는 실시 예에서 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향, 특히 종 방향 중앙 면(

)에 배열된 체결 로드(29)를 통해 형성된다. 상기 체결 부재(28)는 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있는 컨트롤 피스톤(31)과 단단하게 연결되어 있다. 리턴 스프링(32)을 통해 스프링 부하가 걸린 컨트롤 피스톤(31)은 제어실(33)에 인접해 있으며, 오일 공급 채널(13) 또는 연결 채널(15)과 연결된 컨트롤 라인(34)은 상기 제어실과 연결된다. 상기 밸브 바디(20, 25)와 체결 장치(27)는 서로 분리된 부품이다. 이로 인해, 상기 체결 장치(27)는 도 2a에 도시된 상기 체결 부재(28)의 적어도 하나의 제1 슬라이딩 지점에서 제2 밸브 바디(25)와 간격을 유지하고, 도 2b에 도시된 제2 슬라이딩 지점에서 제1 밸브 바디(20)와 간격을 유지한다.

상기 제1 및 제2 밸브(17, 22)의 제1 및 제2 밸브 바디(20, 25)는 바람직하게는 구형으로 형성된다.

상기 제1 및 제2 밸브(17, 22)의 밸브 바디(20, 25)로 인해 제1 공급 채널(14)과 제1 오일 채널(110 또는 제2 공급 채널(15)과 제2 오일 채널(12) 사이의 유체 연결이 개방되거나 또는 폐쇄된다. 예를 들어, 플라스틱으로 구성된 컨트롤 피스톤(31)은 내연 기관의 오일 압력에 의해 작동된다.

오일 압력 - 예를 들어 경 하중(light load)에서 - 이 정해진 반응 압력 이하로(예를 들어 1.8bar) 유지될 경우, 상기 컨트롤 피스톤(31)은 도 2b에 도시된 두 번째 지점에 머물게 되며, 그 이유는 컨트롤 라인(34)의 오일 압력에 따라 컨트롤 피스톤(31)의 전면부에 미치는 장력보다 상기 리턴 스프링(32)의 스프링 장력이 크기 때문이다. 이 경우, 상기 컨트롤 피스톤(31)과 단단하게 - 예를 들어, 압축 위치를 통해 - 연결된 체결 로드(29)는 상기 제2 오일 채널(12)을 통해 제2 고압실(10) 쪽으로 체결 로드를 연결하기 위해 밸브 바디(25)를 개방한 상태로 유지하는 반면, 상기 제1 밸브(17)의 제1 밸브 바디(20)는 제1 고압실(9) 쪽으로 체결 로드를 연결하기 위해 제1 밸브 스프링(19)을 통해 폐쇄된 상태로 유지된다.

왕복 운동이 진행되는 동안, 도시되어 있지 않은 피스톤의 상사점 영역에서 관성 하중이 상기 커넥팅 로드(1)에 작용하며, 상기 관성 하중은 피스톤을 포함한 - 도 1, 2a 및 2b 참조 - 제1 로드부와 작은 커넥팅 로드 아이를 위쪽으로 끌어올린다. 상기 제1 밸브 바디(20)는 제1 고압실(9)에서 발생한 흡입 효과로 인해 제1 밸브 스프링(19)의 복원력과 반대 방향으로 리프팅됨으로써 오일은 폐쇄된 제1 밸브(21)를 통해 흡입된다; 이때, 하단 제1 고압실(9)은 제1 오일 채널(11)을 통해 오일이 채워지는 반면, 오일은 상단 제2 고압실(10)로부터 제2 오일 채널(12) 쪽으로 압축된다. 이로 인해, 상기 커넥팅 로드(1)가 길어지게 된다. 상기 오일 채널(11, 12)의 오일 유동은 도 2b의 화살표를 통해 도시되어 있다.

높은 엔진 부하에서 오일 압력이 높은 레벨로 상승할 경우, 상기 컨트롤 피스톤(31)의 리턴 스프핑(32)이 압축되며, 상기 컨트롤 피스톤(31)은 상기 컨트롤 실린더(30)의 좌측 스토퍼까지 이동한다.

전술한 위치에서, 상기 체결 로드(19)는 상기 제1 밸브(17)의 제1 밸브 바디(20)를 구비하며, 상기 제1 밸브는 하단 제1 고압실(9)을 오일 공급 채널(13)과 연결한다. 이로 인해, 오일이 제1 고압실(9)로부터 오일 공급 채널(13) 쪽으로, 그리고 계속해서 오일 공급 시스템 쪽으로 환류된다. 상기 체결 로드(19)가 제1 밸브 바디(25)로부터 리프팅되고, 제2 밸브 바디는 제2 밸브 스프링(24)의 복원력을 통해 제2 밸브 시트(26) 쪽으로 가압 되기 때문에 상기 제2 밸브(22)가 폐쇄된다; 점화시, 피스톤(6)은 아래쪽으로 눌리고, 제2 밸브 바디(25)가 제2 고압실(10)에서 발생한 흡입 효과로 인해 제2 밸브 스프링(24)의 힘에 대해 반대 방향으로 리프팅됨으로써 제2 고압실(10)에 오일이 채워질 때까지 폐쇄된 제2 밸브(22)를 통해 오일이 흡입된다. 오일의 유동은 도 2a에서 화살표를 통해 암시적으로 설명되고 있다. 이러한 위치에서 상기 커넥팅 로드(1)가 짧아진다.

오일 시스템에서 오일 압력이 다시 내려갈 경우, 상기 컨트롤 피스톤(31)(도 2b)의 리턴 스프링(32)과 컨트롤 피스톤(31)은 후면으로부터 - 도 2b 참조 - 우측으로 팽창되며, 제2 고압실(10)의 제2 밸브(22)는 개방되고, 제1 고압실(9)의 제1 밸브(17)는 폐쇄된다. 상기 제1 고압실(9)은 공지된 방식대로 피스톤의 상사점에서 상기 제2 로드부 및 피스톤 부재(6)에 작용하는 복원력을 통해 다시 펌핑되며, 상기 커넥팅 로드(1)는 다시 길어진다.

상기 제어 장치(16)의 서로 다른 변형된 실시 형태는 도 3 내지 도 9과 관련하여 다음과 같이 설명된다.

도 3은 도 2a 및 도 2b에 대응하는 첫 번째 변형된 실시 형태를 개략적으로 도시하고 있으며, 상기 변형된 실시 형태에서 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a) 및 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 동축으로 배열되어 있다.

상기 제어 장치(16)는 제2 커넥팅 로드부(5)에 삽입 및 고정된 하우징(35)을 구비한다. 상기 하우징(35)은 제1 밸브(17) 영역의 체결 로드(29)를 위한 가이드 부재(35a) 및 제2 밸브(22) 영역의 체결 로드(29)를 위한 가이드 부재(35b)를 구비하며, 도 3에 도시된 실시 형태에서 제1 밸브(17)는 가이드 부재(35a)에 배열되어 있고, 제2 밸브(22)는 또 다른 가이드 부재(35b)에 배열되어 있다. 상기 가이드 부재(35b)는 도 3, 4, 5, 6, 10, 12 및 도 14에 도시된 실시 형태에서 제2 밸브(22)의 밸브 하우징(55)을 통해 형성되며, 상기 밸브 하우징(55)은 상기 제2 로드부(5)의 마운팅 보어(56)에 측면으로 삽입 및 고정된다. 슬라이딩 로드(29) 또는 체결 로드(29)는 상기 두 가이드 부재(35a, 35b)에서 슬라이딩 될 수 있도록 고정된다. 상기 컨트롤 피스톤(31)을 포함하고 있는 컨트롤 실린더(30)는 상기 가이드 부재(35a)를 통해 형성된다. 제1 고압실(9)에 오일을 공급하기 위한 가이드 부재(35a)는 제1 오일 채널(11) 영역에서 방사상 방향 보어를 통해 제1 밸브 챔버(18)와 유체 연결된 링 챔버(46)를 구비한다. 전술한 것과 유사하게 상기 제2 오일 채널(12) 영역에 있는 가이드 부재(35b)에는 원주 형태의 링 챔버(47)가 삽입되어 있으며, 상기 원주 형태의 링 챔버는 방사상 방향 보어를 통해 상기 제2 밸브 챔버(23)와 유체 연결된다.

도 3에 도시된 실시 예에서 제1 연결 채널(14)과 컨트롤 라인(34)은 가이드 부재(35a)에 배열되어 있고, 제2 연결 채널(15)은 또 다른 가이드 부재(35b)에 배열되어 있다.

상기 가이드 부재(35a)와 제1 로드부(4) 사이에 형성된 링 틈새(36)는 상기 제1 로드부(4)에 배열된 오일 공급 채널(13)을 상기 제1 연결 채널(14) 및 컨트롤 챔버(33) 쪽으로 가이드 된 컨트롤 라인(34)과 연결하기 위해 제공된다. 경우에 따라, 상기 제2 연결 채널(15)과 컨트롤 챔버(33) 사이에 스로틀 장치(49)가 배열될 수 있다. 또한, 커넥팅 로드 베어링(3b)로부터 출발하는 오일 공급 채널(13)에 스로틀 장치(50)가 배열될 수도 있다.

내장된 연결 채널(14, 15)과 내장된 컨트롤 라인(34)을 구비한 상기 두 가이드 부재(35a, 35b)로 구성된 하우징(35)의 장점은 컨트롤 밸브를 위해 제공된 공지된 커넥팅 로드의 제1 로드부(4)에 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 제어 장치를 내장하기 위해 어떠한 개조도 실행되지 않거나, 또는 단지 적은 개조만 실행되기 때문에 제조 비용, 특히 제조시 변형을 주기 위해 필요한 비용이 매우 적게 소요된다.

상기 제어실(33)의 배기 또는 환기 및 누출 오일 배출을 위한 배기 라인은 도면부호(44)로 기재된다. 상기 배기 라인(44)은 스로틀 지점(44a)을 구비할 수 있다. 높은 압력이 존재하는 하우징(35) 영역은 O-링 실링을 통해 밀봉된다. 제조 기술적으로 필요한 보어는 잠금 마개(48)를 통해 폐쇄된다.

도 4는 상기 제어 장치(16)의 선택적인 두 번째 실시 형태를 도시하고 있으며, 일반적으로 상기 제어 장치는 도 3의 컨트롤 피스톤(31)과 클램핑 기능을 통해 구분된다.

상기 제2 고압실(10)의 제2 밸브(22)가 개방될 때, 도 2b에서 볼 때 압력 파는 상기 컨트롤 피스톤(31)의 좌측으로 압력을 가하고, 이로 인해 하단 제1 고압실(9)을 밀봉하는 또 다른 제1 밸브(17)가 다시 개방되는 것을 억제하기 위해, 상기 컨트롤 실린더(30)를 포함하는 제어 장치(16)의 하우징(35)은 상기 컨트롤 피스톤(31) 영역에서 압력 파가 컨트롤 실린더(30)의 하우징 벽을 유연하게 압착하도록 제공된다. 이를 위해, 상기 하우징(35)의 가이드 부재(35a)는 상기 컨트롤 실린더(30) 영역의 하우징 벽에서 네킹(necking)을 형성하고 있는 링 그루브(37a)를 구비하며, 상기 링 그루브의 링 챔버(37)는 중간 채널(38)을 통해 상기 제2 오일 채널(12)과 연결된다. 이렇게 네킹된 영역의 벽 두께는 압력 파가 발생할 때, 상기 링 그루브(37a)의 링 챔버(37)에 제공된 압력으로 인해 컨트롤 실린더(30)를 감싸고 있는 상기 하우징 벽의 충분히 큰 변형된 형태가 선택되며, 이것은 상기 컨트롤 피스톤(31)을 클램핑하기 위한 것이다. 상기 제2 고압실(10)에 항상 고압이 존재할 경우, 상기 하우징(35)은 상기 컨트롤 피스톤(31)이 클램핑 되고, 발생한 압력 파로 인해 이러한 컨트롤 피스톤의 슬라이딩이 효과적으로 억제되도록 변형된다. 상기 컨트롤 피스톤(31)이 하우징(35)의 변형으로 인해 클램핑 될 경우, 상기 제1 밸브(17)는 컨트롤 피스톤(31)으로 인해 개방될 수 없다.

따라서, 제어 작용은 언제나 압력이 없는 단계에서, 즉 공지된 실시 예에서 특히 제2 유압 채널(12)을 통해 제2 고압실(10)과 유체 연결된 제2 밸브(22)가 개방되지 않는 단계, 바람직하게는 어떠한 밸브도 개방되지 않는 그러한 단계에서만 실시될 수 있다.

또한, 도 4에는 연결 채널(14, 15)이 부분적으로 제1 로드부(4)와 부분적으로 하우징(35)에 배열되어 있다.

도 5는 직접적으로 제1 로드부(4)에 의해 형성된 제1 밸브 챔버와 컨트롤 피스톤의 세 번째 변형된 형태를 도시하고 있다.

도 6은 네 번째 변형된 형태를 도시하고 있으며, 상기 변형된 형태에서 상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 대략 90°+/- 60°의 첫 번째 앵글(α)로 경사진 상태로 배열되어 있다. 구체적인 실시 예에서 상기 제1 스트로크 축(20a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 수직 방향으로 배열되며, 상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 동축으로 배열되어 있다. 상기 제1 밸브 바디(20)와 체결 로드(29) 사이에는 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있고, 일반적으로 로드 형태로 형성된 제1 전달 부재(39)가 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 전달 부재(39)의 종축(39a)은 상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)에 대해 동일 축으로 배열되어 있다.

상기 체결 로드(29)의 이동을 제1 밸브 바디(20) 또는 제1 전달 부재(39) 방향으로 방향을 바꾸기 위해 구형의 편향 부재(40)는 편향 보어(41)에 배열되며, 상기 편향 보어는 상기 체결 로드(29)의 마운팅 보어(29a) 및 전달 부재(39)의 마운팅 보어(39b)를 연결한다. 제1 편향 보어(41)는 상기 체결 로드(29)의 종축(29a) 및 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)에 대해 β＞0°의 앵글, 예를 들어 40°의 앵글로 경사진 상태로 배열되어 있다. 이로써, 상기 체결 로드(29)는 상기 편향 부재(39)를 통해 간접적으로 상기 전달 부재(39)에 작용한다. 상기 체결 로드(29) 및/또는 편향 부재(40)는 높은 강도와 낮은 열 팽창력을 갖는 세라믹 재료로 구성될 수 있다.

상기 제1 스트로크 축(20a)이 체결 로드(29)의 종축에 대해 경사진 상태로, 그리고 상기 커넥팅 로드의 종축(1a)에 대해 평행하게 배열됨으로써, 크랭크 운동이 진행되는 동안 큰 커넥팅 로드 아이 영역에서 커넥팅 로드의 지연 운동 및 가속 운동에 따른 관성력 때문에 상기 제1 밸브 바디(20)의 리프팅이 억제될 수 있다. 상기 제2 밸브(22)는 탈착 위험이 거의 없으며, 그 이유는 관성력의 최대 범위에서 제2 고압실(10)의 오일 압력 및 제3 밸브 스프링(24)의 복원력의 합계로서 제동력이 상기 제2 밸브 바디(25)에 작용하기 때문이다. 이로써, 밸브 바디(20, 25)가 관성력의 제약을 받는 리프팅 없이 대략 4000U/min에 이르는 회전이 실시될 수 있다.

도 7은 다섯 번째 변형된 실시 형태를 도시하고 있고, 상기 변형된 실시 형태에서 상기 제2 밸브(22)는 체결 로드(29)에 대해 경사진 상태로 배열되어 있다. 구체적으로 설명하며, 상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 대략 90°+/- 60°의 두 번째 앵글(γ)로 경사진 상태로 배열되어 있다. 도 7에 도시된 실시 예를 상세하게 살펴보면, 상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)뿐 아니라, 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있다. 상기 제1 밸브 바디(20)와 체결 로드(29) 사이에는 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있고, 일반적으로 로드 형태로 형성된 제1 전달 부재(39)가 배열되어 있으며, 상기 제2 밸브 바디(25)와 체결 로드(29) 사이에는 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있고, 예를 들어 로드 형태로 형성된 제2 전달 부재(42)가 배열되어 있다. 상기 제1 전달 부재(39)의 제1 슬라이딩 축(39a)은 제1 스트로크 축(20a)에 대해 동일 축으로 배열되어 있으며, 상기 제2 전달 부재(42)의 제2 슬라이딩 축(42a)은 제2 스트로크 축(25a)에 대해 동일 축으로 배열되어 있다.

도 6과 달리, 도 7에 도시된 실시 형태에 따른 체결 로드(29)는 상기 제1 및 제2 전달 부재(39, 42)에 직접적으로 작용한다. 상기 체결 로드의 단부(29c, 29d)는 원추 또는 쐐기 형태로 형성되어 있으며, 원추 또는 쐐기 형태의 단부(29c, 29d)의 외피 면(29e)의 개방 각(δ)은 예를 들어 30°이다. 상기 체결 로드가 슬라이딩 될 때, 상기 제1 및 제2 전달 부재(39, 42) 및 대응하는 제1 및 제2 밸브 바디(20, 25)는 경사진 상기 외피 면(29c)으로 인해 제1 및 제2 밸브 스프링(19, 24)의 복원력에 대해 반대로 상기 제1 및 제2 스트로크 축(20a, 25a) 방향으로 편향된다. 이때, 분리된 편향 부재 및 이러한 편향 부재를 마운팅하기 위한 편향 보어는 필요하지 않다. 상기 밸브 바디(20, 25)의 필요한 스트로크 경로를 제공하기 위해, 상기 체결 로드(29)의 두께는 상기 밸브 바디(20, 25)의 적어도 두 배의 스트로크 경로에 대응해야 한다.

상기 가이드 부재(35b)는 상기 체결 로드(29)와 제2 전달 부재(42)를 가이드 하기 위해 제공된다. 상기 가이드 부재(35b)와 제1 로드부 사이에는 예를 들어 링 형태의 틈새(s)(예를 들어, 0.05mm)가 형성되어 있으며, 상기 링 형태의 틈새는 한편으로 상기 제어실(33)과 두 개의 밸브(17, 22)에 오일을 공급하고, 다른 한편, 제2 밸브(22)가 개방될 때 발생하는 압력 파가 시스템에 도달하는 것을 억제하기 위한 스로틀 기능을 포함한다. 예를 들어, 상기 가이드 부재(35b)는 내부 고정 링(52)을 통해 제1 로드부(4)에 고정되고, 맞춤 핀(fitted pin, (53))을 통해 위치에 맞게 고정 및 회전으로부터 보호된다.

상기 제2 밸브(22)의 제2 밸브 바디(25)는 종 방향 회전부로서 형성되어 있고, 구형 영역(25b) 하단에 있는 제2 밸브 시트(26)의 면에서 핀 형태의 부속물(25c)을 구비하며, 이러한 부속물은 제2 전달 부재(42)와 접촉한다.

상기 체결 로드(29)의 스토퍼 부재는 도면부호(51)로 기재되어 있으며, 상기 스토퍼 부재는 환기 및 도시되어 있지 않은 크랭크 하우징 쪽으로 누출을 가능하게 하기 위한 환기구(51a)를 구비한다. 상기 스토퍼 부재(51)는 제어가 실시될 때 제2 단부(29d) 영역의 체결 로드(29) 및 제2 전달 부재(42)가 느슨해 지거나, 또는 상기 전달 부재(42)가 체결 로드(29)의 마운팅 보어(29b) 쪽으로 내려앉는 것을 억제한다.

도 8에 도시되어 있는 것처럼, 상기 제어 장치(16)를 분해하기 위해 적합한 공구(43)는 상기 하우징(35)의 전면부에 나사 체결되어 있으므로 상기 체결 로드(29)는 도 8에 도시된 리턴 스프링(32)의 복원력에 대해 반대 방향 좌측으로 슬라이딩 될 수 있으며, 이러한 슬라이딩은 상기 체결 로드(28)와 공구(43)의 핀이 상기 전달 부재(39, 42)를 체결 로드(29)의 마운팅 보어(29b)로부터 방사상 방향으로 완전히 밀어낼 때까지 실시된다. 상기 핀(43a)은 연장된 지점에 제2 전달 부재(42)를 고정하고, 제2 밸브 스프링(24)이 가이드 부재(35b) 쪽으로 제2 전달 부재(42)에 압력을 가하는 것, 즉 가이드 부재의 분해의 방해가 되는 그러한 압력을 억제한다. 이로써, 상기 공구(43)의 나사 고정 이후, 하우징(35)은 상기 공구(43)를 통해 제1 로드부(4)로부터 탈착될 수 있다.

도 9는 여섯 번째 변형된 실시 형태 - 도 7 및 도 8처럼 - 를 도시하고 있으며, 이러한 변형된 실시 형태에서 상기 제1 및 제2 밸브 바디(20, 25)의 스트로크 축(20a, 25a)은 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 경사진 상태로 배열되어 있다. 이러한 여섯 번째 실시 형태는 - 도 4에 도시되어 있는 것처럼 - 컨트롤 피스톤(31)을 위한 클램핑 기능이 제공됨으로써 다섯 번째 실시 형태와 구분된다. 이를 위해, 상기 제1 밸브(17) 영역에 상기 하우징(35)의 가이드 부재(35a)가 제공되며, 상기 가이드 부재는 상기 컨트롤 피스톤(31)을 삽입하기 위한 컨트롤 실린더(30)를 형성하고 있다. 상기 컨트롤 실린더(30) 영역의 외주(outer circumference)에는 링 챔버(37)을 형성하고 있는 링 그루브(37a)가 형성되어 있으며, 이러한 링 챔버(37)은 하나 또는 복수의 연결 채널(38)을 통해 제2 오일 채널(12) 및 제2 고압실(10)과 유체 연결된다. 상기 제2 고압실(10)에 고압이 존재할 경우, 상기 하우징(35)의 가이드 부재(35a)는 컨트롤 피스톤(31)이 클램핑 되고, 발생한 압력 파로 인해 상기 컨트롤 피스톤의 슬라이딩이 효과적으로 억제되도록 상기 컨트롤 실린더(30) 영역에서 변형된다. 상기 가이드 부재(35b)를 정확한 위치에 고정하기 위한 잠금 부재(locking element)는 도면부호(54)로 기재되어 있다.

상기 제어 장치(16)는 상기 제어 장치(16)의 슬라이딩 축(16a) 방향으로 왕복 운동하는 다수의 부품, 예컨대 컨트롤 피스톤(31), 체결 로드(29) 및 밸브 바디(20, 25)를 구비한다. 상기 제어 장치(16)의 슬라이딩 축(16a)은 진동면(

)에 배열되어 있고, 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 대략 수직 방향으로 배열되어 있다.

크랭크 샤프트가 회전하는 동안, 가속력은 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 부품, 특히 컨트롤 피스톤(31)에 리턴 스프링(32)의 복원력과 반대 방향으로 작용한다. 정해진 회전수 이상에서, 단지 상기 리턴 스프링(32)의 복원력만 초과 되고, 컨트롤 피스톤(31)은 가속력을 통해서만 복원력에 대해 반대 방향으로 슬라이딩 되도록 컨트롤 피스톤(31)에 작용하는 관성 하중이 클 경우, 제어 장치(16)의 오작동이 초래되고, 커넥팅 로드(1)의 조절을 위한 회전수 범위가 제한된다.

전술한 것을 억제하기 위해, 상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 적어도 하나의 부품은 적어도 하나의 부유체(60)를 구비하거나, 또는 적어도 부분적으로 부유체로서 형성될 수 있다. 상기 부유체(60)는 중공체 또는 폐쇄된 기공 발포체로서 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 제어 장치(10)는 상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 적어도 하나의 부품이 부유체(60, 61)를 구비함으로써 도 5에 도시된 제어 장치와 구분된다.

도 10에 도시되어 있는 것처럼, 적어도 하나의 부유체(60)는 첫 번째 전면부(31a) 영역에 배열될 수 있다. 또한, 상기 컨트롤 피스톤(31)의 두 번째 전면부(31b) 영역에도 부유체(61)가 배열될 수 있다. 상기 부유체(61)가 오일 속에서 부유하도록 하기 위해 제어실(33)과 리턴 스프링(32)을 포함하는 스프링 챔버(32a) 사이에 정해진 누출 지점이 제공될 수 있다. 즉, 상기 제어 장치(16)는 상기 제어실(33)과 스프링 챔버(32) 사이에서 오일 또는 유압 매체가 제공된 압력에 따라 작은 슬롯(slot) 및 틈새를 통해 넘치도록 제공될 수 있으며, 이때 대응하여 선택된 공차 또는 끼워 맞춤(fit) 때문에 상기 슬롯 및 틈새가 개별 구성요소 사이에서 조절되며, 상기 공차와 끼워 맞춤은 정해진 누출이 조절되도록 선택된다. 전술한 것을 위해, 특히 컨트롤 실린더(30) 및 컨트롤 피스톤(31)의 공차 또는 치수는 정해진 누출이 발생하고 유압 매체가 제어실(33)로부터 스프링 챔버(32) 쪽으로 범람할 수 있도록 선택된다.

또한, 상기 체결 로드(29) 및/또는 밸브 바디(20, 25)는 부유체, 예를 들어 중공체로서 실시될 수 있다.

도 10에서 알 수 있듯이, 상기 스프링 챔버(32)는 배기 라인(44)을 통해 저장 공간(62)과 연결되어 있으며, 상기 저장 공간은 도시되어 있지 않은 크랭크 하우징의 크랭크 챔버와 스로틀 장치(63)를 통해 연결된다. 이것은 크랭크 하우징 챔버 쪽으로 오일 역류를 가능하게 한다. 이로써, 컨트롤 피스톤(31)의 왕복 운동으로 인해 항상 충분한 오일이 저장 공간(32)으로부터 및/또는 누출 지점을 통해 공급될 수 있기 때문에, 상기 컨트롤 피스톤(31)의 스프링 챔버(32a)는 항상 오일로 채워져 있다. 상기 스로틀 장치(63)는 상기 컨트롤 피스톤(16) 운동의 댐핑을 가능하게 하며, 이로 인해 제2 고압실(10)로부터 피드백된 압력 파에 따른 컨트롤 피스톤(16) 및 체결 로드(29)의 편향을 통해 제1 밸브(17) 및 제1 고압실(9)의 개방이 억제될 수 있다.

상기 컨트롤 피스톤(31)과 컨트롤 실린더(30) 사이의 작은 공차로 인해 상기 제어실(33)과 스프링 챔버(323a) 사이에서 적은 - 의도된 - 누출이 발생하며, 이로 인해 부유체(60, 61)는 항상 오일로 감싸진 상태로 부유한다. 이로 인해, 매체 속 물체의 정부력(static buoyancy)은 물체가 잠긴 매체의 무게와 정확하게 같다는 아르키메데스의 원리가 적용될 수 있다. 일반적으로, 상기 컨트롤 피스톤(31) 또는 리턴 스프링(32)의 탈착에 영향을 미치는 횡 방향 가속이 억제되기 때문에 상기 제어 장치(16)의 오작동이 억제될 수 있다.

공지된 모든 실시 예는 크랭크 샤프트 회전의 결과로 발생한 횡 방향 가속이 영향을 주는 전체 시스템의 밀도 및 질량이 일반적으로 부유체(60, 61) 사용을 통해 감소 될 수 있다. 이로써, 상기 부유체(60, 61)를 사용함으로써 - 도 6 내지 도 8에 제공된 체결 장치(27)의 힘의 편향 없이도 - 엔진 회전수가 7000U/min 초과 될 수 있으며, 이때 길이 조절이 가능한 상기 커넥팅 로드(1)의 기능이 제한되지 않는다.

냉간 시동시, 높은 압축에 대한 요구가 발생할 수 있다. 물론, 내연 기관이 냉각된 상태에서 윤활유 경로에 높은 오일 압력이 존재하며, 이로 인해 커넥팅 로드(1)의 대기 시간이 짧아질 수 있으며, 이것은 높은 압축에 대해 발생하는 요구와 반대의 경우에 해당한다. 도 11 및 도 12는 상기 체결 장치(27) 및/또는 컨트롤 피스톤(31)이 적어도 하나의 열 부재(65)를 구비함으로써 전술한 문제를 해결하기 위한 해결책을 제시하고 있으며, 이때 상기 열 부재는 체결 장치(27)의 작동 길이를 작동 온도에 따라 변형시킨다.

상기 체결 장치(27)의 체결 부재(28)는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있으며, 축 방향으로 슬라이딩 가능한 두 부분의 체결 로드(29)로서 형성되어 있으며, 상기 체결 로드는 상기 컨트롤 피스톤(31)의 범위에서 축 방향으로 분할되며, 상기 열 부재(65)는 제1 체결 로드부(29a)와 제2 체결 로드부(29b) 사이, 특히 제1 체결 로드부(29a)와 컨트롤 피스톤(31) 사이에 배열되어 있다.

상기 열 부재(65)는 따뜻한 상태에서 보다 냉각 상태에서 더 짧은 설치 길이를 갖는다. 그러한 열 부재는 예를 들어, 팽창 재료로서 오일, 왁스, 단단한 파라핀 또는 금속으로 구성된 온도에 민감한 팽창 요소를 구비한다.

냉각 상태에서 상기 열 부재(65)는 차가운 윤활유 경로의 높은 제어 압력을 상쇄하며, 따라서 커넥팅 로드(1)의 대기 시간 단축 및 냉간 시동시 압축 저하가 억제된다. 결합 된 상기 열 부재(65)의 팽창 재료로 인해 체결 부재(28)의 길이가 짧아지기 때문에 상기 제1 밸브(17)의 개방이 중지되고, 제1 고압실(9)의 압력은 획득된 상태를 그대로 유지한다. 작동 온도에 도달할 경우, 상기 팽창 재료가 열 부재(65)에서 팽창하기 때문에, 이로 인해 체결 부재(28)는 제1 밸브(17)의 작동을 위해 필요한 정상적 길이에 도달하게 된다. 원하는 압축 값은 엔진 맵(engine map)의 제어에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 낮은 부하 범위에서는 높은 압축이 조절되고, 높은 부하 범위에서는 낮은 압축이 조절된다.

일반적으로, 상기 내연 기관은 정지되기 바로 전인 부분 부하 상태 및 높은 압축으로 작동된다. 엔진이 정지될 경우, 냉간 시동을 위해 원하는 높은 압축이 조절된다.

오랜 휴지기 이후에 피스톤 무게로 인해 제1 고압실(9)로부터 오일이 배출되는 것을 억제하기 위해, 커넥팅 로드(1)의 제1 로드부와 제2 로드부(4, 5) 사이에 커넥팅 로드 연장부 방향으로 작용하는 스프링 부재(66)가 배열될 수 있으며, 바람직하게는 상기 스프링 부재는 판 스프링(plate spring)으로서 형성되어 있다. 상기 스프링 부재(66)로 인해 상기 커넥팅 로드(1)의 제2 로드부(5)가 이러한 로드부의 상단 지점에 고정된다.

도 12는 도 4와 유사하며, 또한 도 11에서 개략적으로 설명된 배열의 실시 형태를 도시하고 있으며, 상기 실시 형태는 분리된 체결 로드(29)에서 제1 체결 로드부(29a) 및 컨트롤 피스톤(31) 사이에 배열된 열 부재(65) 및 제1 로드부(4)와 제2 로드부(5) 사이의 제1 고압실(9)에 배열된 스프링 부재(66)를 도시하고 있다. 이때, 도면에 도시된 이미지의 좌측 절반은 높은 압축비가 제공된 상단 지점 및 좌측 절반은 낮은 압축비가 제공된 하단 지점에 있는 상기 제2 로드부(5)의 피스톤 부재(6)가 압축된 스프링 부재(66)를 포함한다.

도 13은 제어 장치(16)를 개략적으로 도시하고 있으며, 상기 제어 장치는 제1 밸브(17)와 제1 오일 채널(11)에 있는 제1 고압실(9) 사이에 제1 스로틀 장치(71)가 배열됨으로써 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 구분된다. 또한, 상기 제2 밸브(22)와 제2 오일 채널(11)에 있는 제3 고압실(10) 사이에 제2 스로틀 장치(72)가 배열되어 있다. 상기 스로틀 장치(71, 72)로 인해, 상기 제어 장치(16)의 방향을 바꾸고, 특히 밸브(17, 22)를 개방시킬 수 있는 압력 파가 제어될 수 있다. 특히, 상기 커넥팅 로드(1)의 길이 조절시 상기 고압실(9, 10)로부터 차량의 나머지 다른 오일 시스템으로 압력 파가 확산 되는 것이 억제될 수 있고, 전술한 것으로부터 발생하는 손상 또한 억제될 수 있다.

상기 제1 고압실(90)의 빠른 압력 충전을 가능하게 하기 위해, 상기 제1 스로틀 장치(71)는 제1 바이패스 채널(73)을 통해 바이패스 될 수 있으며, 상기 제1 바이패스 채널(73)에는 제1 바이패스 밸브(72)가 배열되어 있고, 상기 제1 바이패스 밸브는 예를 들어 상기 제1 고압실(9) 방향으로 개방된 체크 밸브를 통해 형성된다. 상기 제1 바이패스 채널(75)은 상기 오일 공급 채널(13) 또는 제1 연결 채널(14)을 출발하여, 상기 제1 스로틀 장치(71)의 아래쪽에서 제1 오일 채널(11) 또는 제1 고압실(9)과 연결된다. 이와 유사하게, 상기 제2 스로틀 장치(72)는 제2 바이패스 채널(76)을 통해 바이패스 될 수 있도록 형성될 수 있으며, 상기 제2 바이패스 채널은 상기 오일 공급 채널(13) 또는 제2 연결 채널(15)을 출발하여 상기 제2 스로틀 장치(72)의 아래쪽에서 제2 오일 채널(12)과 연결된다. 또한, 상기 제2 바이패스 채널(74)에는 제1 바이패스 밸브(75)가 배열되어 있으며, 상기 제1 바이패스 밸브는 예를 들어 제2 고압실(10) 방향으로 개방된 체크 밸브를 통해 형성되어 있다.

이때, 변형된 실시 형태는 단지 제1 스로틀 장치(71) 또는 제2 스로틀 장치(72)만 구비한 형태 또는 각각 바이패스 채널(73, 74) 없는 제1 스로틀 장치(71)뿐 아니라, 제2 스로틀 장치(72)를 구비한 형태, 또는 적어도 하나의 바이패스 채널(73, 74)과 결합한 형태가 제공된다. 도 14 및 도 15는 도 13의 구성적 실시 형태를 도시하고 있다.

도 16 및 도 17은 두 개의 로드부(4, 5)의 상대적 이동 및 상기 제1 고압실(9) 및 제2 고압실(10)의 압력 경도(p₉ 및 p₁₀)를 도시하고 있고, 압력 경도는 상기 커넥팅 로드(1)의 연장과 단축을 위한 크랭크 각(KW)를 통해 제공되며, 도 17은 엔진 회전수 2000U/min에 해당하는 내연 기관의 전부하 작동을 도시하고 있고, 도 18은 엔진 회전수가 대략 4000U/min에 해당하는 내연 기관의 부분 부하 작동을 도시하고 있다. 여기서, 도 17에서 대략 네 번의 작동 사이클(operation cycle)에 따라 상기 커넥팅 로드(1)의 최대 길이(h=3mm)가 도달되고, 상기 커넥팅 로드의 최소 길이(h=0mm)는 한 번의 작동 사이클에 따라 도달되었다는 사실을 명확하게 알 수 있다. 도 18에서는 대략 세 번의 작동 사이클에 따라 상기 커넥팅 로드(1)의 최대 길이(h=3mm)가 도달되고, 상기 커넥팅 로드의 최소 길이(h=0mm)는 대략 다섯 번의 작동 사이클에 따라 도달되고 있다.

도 19, 도 20a 및 20b는 본 발명에 따라 두 부분으로 분할된 왕복 기관용, 예를 들어 내연 기관용 커넥팅 로드(1)를 도시하고 있으며, 이때 상기 커넥팅 로드는 도시되어 있지 않은 피스톤 핀 베어링을 위한 작은 커넥팅 로드 아이(2) 및 도시되어 있지 않은 내연 기관의 크랭크 핀 베어링을 위한 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 포함한다. 상기 큰 베어링 로드 아이(3)를 통해 상기 커넥팅 로드(1)는 크랭크 샤프트와 연결될 수 있다. 작거나 또는 큰 커넥팅 로드 아이(2, 3)의 회전 대칭 축은 도면부호(2a 및 3a)로 표기되어 있다. 상기 커넥팅 로드(1)의 종축은 도면부호(1a)로 표기 되어 있으며, 이 경우 작고 큰 커넥팅 로드 아이(2, 3)의 회전 대칭 축(2a, 3a)에 대해 수직 방향으로 놓여 있고 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)을 포함하는 커넥팅 로드(1)의 종 방향 중앙 면 - 진동면 - 은 도면부호(ζ)로 표기되며, 도면부호(ζ) 및 □은 다음에서는 진동면의 도면부호와 동일하게 사용된다.

상기 커넥팅 로드(1)는 작은 커넥팅 로드 아이(2)를 포함하는 상단 제1 로드부(4)와 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 포함하는 하단 제2 로드부(5)를 구비한다. 상기 제2 로드부(5)와 달리, 상기 제1 로드부(4)는 탈착 위치와 삽입 위치 사이에서 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 조절될 수 있다. 이를 위해, 상기 유압 매체, 특히 오일이 공급된 종 방향 조절 장치(60)가 제공되며, 상기 종 방향 조절 장치는 상이한 방식으로 실시될 수 있다. 상기 유압 매체의 공급은 유압 채널(11, 12) 및 유압 매체 공급 채널(13)을 통해 실시되며, 상기 유압 채널은 제어 장치(16)를 통해 조절될 수 있다. 상기 종 방향 조절 장치(60)의 정확한 실시 형태는 본 발명의 범위가 아니기 때문에 다음에서는 가능한 실시 예만 설명된다. 상기 상단 제1 로드부(4)에는 일반적으로 원통형 형태로 형성된 피스톤 부재(6)가 고정되어 있다. 또한, 상기 피스톤 부재(6)의 다른 횡단면 형태 - 여러 각을 갖는 다각형(polygon) 형태, 타원형 - 도 가능할 수 있다.

상기 피스톤 부재(6)는 예를 들어 상기 커넥팅 로드(1)의 하단 제2 로드부(5)의 원통형 (피스톤 부재(6)에 대응 - 전술한 것처럼 또 다른 횡단면 형태도 가능) 가이드 본체(8)에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 가이드 되며, 상기 큰 커넥팅 로드 아이(3) 쪽에 있는 피스톤 부재(6)의 제1 전면부(6a)와 두 개의 로드부(4, 5)에서 적어도 한 위치에 있는 제2 로드부(5) 사이에 제1 고압실(9)이 삽입된다. 단계 피스톤으로서 형성된 피스톤 부재(6)는 작은 커넥팅 로드 아이(2) 쪽에 있는 피스톤 부재(6)의 제2 전면부(6b)를 구비하며, 상기 제2 전면부는 제2 고압실(10)에 인접해 있고, 상기 제2 고압실의 원통형 외피 면은 상기 제2 로드부(5)의 가이드 바디(8)에 의해 형성된다. 단계 피스톤이란, 일반적으로 서로 다른 크기의 작동 면을 갖는 피스톤 - 본 건의 경우 "양측으로 작용하는 피스톤" - 으로 이해할 수 있으며, 상기 작용 면 가운데 하나의 작용 면(여기서: 제2 고압실(10)에 대해 반대쪽에 있는 작용 면)은 링 면(ring surface) 및 다른 작용 면은 둥근 면(circular surface)으로서 형성되어 있다. 서로 다른 작용 면으로 인해 공지된 압력비가 제공될 수 있다.

링 형태의 제1 및 제2 전면부(6a, 6b)는 상기 고압실(9, 10)에 유입되어 압력 상태에 있는 작동 매체, 예를 들어 엔진 오일을 위한 압력 작용 면을 형성한다.

도 3 및 도 4에서 암시되고 있듯이, 상기 제1 유압 채널(11)은 제1 고압실(9)과 연결되고, 제2 유압 채널(12)은 제2 고압실(10)에 연결된다.

도 20a 내지 도 22 및 도 23 내지 도 26에 도시된 열 개의 변형된 실시 형태 및 열한 개의 변형된 실시 형태는 도 29 및 도 30에 도시된 전환 배열(switchning arrangement)에 대응한다. 도 29 및 도 30은 일반적으로 제1 밸브(17)와 제2 밸브(22)의 스트로크 축(20a, 25a) 배열을 통해 상기 도 20a 내지 도 26과 구분되며, 상기 스트로크 축은 열 번째 및 열한 번째 변형된 실시 형태에서 종축(1a) 또는 슬라이딩 축(16a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 열두 번째 변형된 실시 형태에서 상기 종축(1a) 또는 슬라이딩 축(16a)에 대해 평행하게 배열되어 있다.

상기 제1 및 제2 고압실(9, 10)에 오일 공급은 상기 유압 매체 공급 채널(13)을 통해 실시되며, 상기 유압 매체 공급 채널은 큰 커넥팅 로드 아이(3)로부터 출발하여 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)과 유체 연결된다. 상기 유압 매체 공급 채널(13)은 섹션 채널(13a, 13b)로 분할되며, 상기 제1 섹션 채널(13a)은 상기 제1 고압실(9) 쪽으로, 그리고 제2 섹션 채널(13b)은 제2 고압실(10) 쪽으로 가이드 된다. 모든 섹션 채널(13a, 13b)에는 체크 밸브(14a, 14b)가 배열되어 있으며, 각각의 체크 밸브(14a, 1b)는 각각의 고압실(9, 10) 방향으로 오일을 공급하고, 반대 방향은 차단한다.

상기 제1 및 제2 고압실(9, 10)의 압력을 조절하기 위해 커넥팅 로드(1)에, 즉 하단 제2 로드부(5)에 제어 장치(16)가 제공되며, 상기 제어 장치는 제1 밸브 챔버(18)를 포함하는 제1 밸브(17)를 구비하며, 상기 제1 밸브에서 제1 밸브 스프링(19)을 통해 초기 장력이 형성된 제1 밸브 바디(20)는 제1 밸브 시트(21) 쪽으로 압력이 가해진다. 상기 제1 밸브 챔버(18)에는 유압 채널(11)이 상기 제1 공급 채널(13)을 통해 연결된다. 또한, 상기 제어 장치는 제2 밸브 챔버(23)를 포함하는 제2 밸브(22)를 구비하며, 상기 제2 밸브에서 제2 밸브 스프링(24)을 통해 초기 장력이 형성된 제2 밸브 바디(25)는 제2 밸브 시트(26) 쪽으로 압력이 가해지며, 상기 제2 유압 채널(12)은 상기 제2 공급 채널(14)을 통해 제2 밸브 챔버(23)에 연결된다. 또한, 상기 제어 장치(16)는 제1 밸브(17)와 제2 밸브(22) 사이의 슬라이딩 축(16a)을 따라 슬라이딩 될 수 있는 고정된 체결 부재(28)를 구비하며, 상기 체결 부재는 실시 예에서 일반적으로 체결 로드를 통해 형성되어 있으며, 상기 체결 로드는 상기 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있는 컨트롤 피스톤(31)과 단단하게 연결된다. 상기 리턴 스프링(32)을 통해 스프링 부하가 걸린 컨트롤 피스톤(31)은 상기 컨트롤 라인(34)이 연결된 제어실(33)에 인접해 있으며, 상기 컨트롤 라인은 상기 유압 매체 공급 채널(13)과 연결되어 있다(도 29 내지 도 32 참조). 상기 밸브 바디(20, 25) 및 체결 부재(28)는 분리된 부품이다. 제1 밸브(17) 및 제2 밸브(22)는 상기 체결 부재(28)의 서로 다른 단부(28a, 28b) 영역에 배열되어 있다.

상기 제1 밸브 및 제2 밸브(17, 22)의 제1 및 제2 밸브 바디(20, 25)는 바람직하게는 구형(20b, 25b)을 통해 형성된다. 상기 체결 로드(29)로서 형성된 체결 부재(28)를 통해 상기 구형(20b, 25b)이 적은 마찰로 작동하도록 하기 위해 상기 체결 부재(28)의 단부(28a, 28b)는 원추형 또는 볼(ball) 형태로 형성되어 있다.

상기 체결 부재(28)를 통해 상기 제1 밸브 시트(21) 및 제2 밸브 시트(26)로부터 제1 밸브 바디(20)는 첫 번째 위치에서, 그리고 제2 밸브 바디(25)는 두 번째 위치에서 각각 밸브 스프링(19, 24)의 복원력과 반대 방향으로 리프팅 되며, 대응하는 상기 제1 밸브 챔버(18) 및 제2 밸브 챔버(23)는 상기 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결된다. 각각 또 다른 위치에서 상기 제1 밸브 바디(20) 및 제2 밸브 바디(25)는 제1 밸브 시트(21) 및 제2 밸브 시트(26)에 놓여 있고, 상기 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결을 차단한다. 상기 체결 부재(28)의 슬라이딩 축(16a)은 수직면에, 또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)으로 수직면(T)에 대해 경사진 형태로 형성되어 있다.

한편, 도 20a 내지 도 22에 도시된 열 번째 변형된 실시 형태 및 다른 한편, 도 23 내지 도 26에 도시된 열한 번째 변형된 실시 형태에서 상기 슬라이딩 축(16a)은 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 수직면(T)에 대해 90°의 앵글(α)로 경사진 상태로 형성되어 있거나, 또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 평행하게 형성되어 있다.

상기 제1 스트로크 축(20a) 및 제2 스트로크 축(25a)은 도시되어 있지 않은 크랭크 샤프트 축 방향, 즉 커넥팅 로드(1)의 진동면(ζ)에 대해 수직 방향으로 제공된다. 첫 번째 실시 예(도 20a 내지 도 22, 27)에서, 상기 제1 밸브(17) 및 제2 밸브(22)는 서로 다른 측면에 배열되어 있고, 이와 반대로 열한 번째 실시 예(도 23 내지 도 26, 28)에서는 상기 진동면(ζ)의 동일한 측면 또는 상기 슬라이딩 축(16a)을 지나 뻗어 있는 진동면(ζ)에 대해 평행한 면(ζ')에 배열되어 있다.

내연 기관과 관련하여 크랭크 샤프트의 증가한 회전수로 인해 공급 라인에 있는 오일 필러가 상기 제어 장치(16) 쪽으로 영향을 주는 것은 바람직하지 않으며, 이로 인해 전술한 것은 커넥팅 로드 길이 조절의 방해가 된다. 상기 큰 커넥팅 로드 아이의 인접한 지점에서 가속력은 회전 수 및 형태에 따라 수천 그램(g)에 달한다.

상기 내연 기관의 높은 회전수에서 길이 조절이 진행될 때 장애가 발생하는 것을 억제하기 위해, 바람직하게는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 수직면(T)을 갖는 슬라이딩 축(16a)이 α＞0°인 앵글로 제공되는 것이다. 앵글(α)은 최대 90°일 수 있다.

특히, 앵글(α)이 30°내지 60°, 특히 바람직하게는 40°내지 50°인 경우 바람직한 결과를 획득할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 변형된 형태(도 31 및 도 32 참조)에서 상기 유압 매체 공급 채널(13)이 자신의 배출 지점을 갖는 곳에서 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)의 배출 지점(15)은 대략 315°의 원주각(β)으로 배열되는 것이다. 또한, 힘 성분은 체결 요소(28)에 있는 리턴 스프링(32)의 커넥팅 로드 축(1a)에 대해 평행하게 작은 커넥팅 로드 아이(2) 방향으로 작용하는 것이다. 이러한 방식으로, 오일이 공급되는 커넥팅 로드(1)의 모든 중공에 있는 유압 오일의 관성과 상기 체결 요소(28)의 관성에 의해 상기 체결 요소(28)에 미치는 부정적 작용이 보정될 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 슬라이딩 축(16a)이 오일 리설턴트(R)에 대해 평행하거나 또는 오일 리설턴트와 일치하는 방향으로 배열되는 것이다. 상기 큰 커넥팅 로드 아이의 커넥팅 로드 베어링(3b)에 있는 배출 지점(15)과 상기 제어 장치(16)에 미치는 이러한 배출 지점 사이의 오일 필러를 오일 리설턴트로 이해할 수 있으며, 본 발명의 변형된 형태에서 상기 오일 리설턴트은 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)의 배출 지점(보어 중심의 배출 보어의 경우)과 상기 제어 장치(16)에 미치는 오일 필러의 작용 지점 사이의 연결 라인을 통해 접촉한다. 상기 슬라이딩 축(16a)이 오일 리설턴트(R)에 대해 평행하거나 또는 일치하는 방향으로 형성됨으로써 커넥팅 로드 베어링(3b)의 배출 지점과 제어 장치(16)에 미치는 작용 지점 사이의 오일 필러 관성 하중은 슬라이딩 부재의 관성 하중을 통해 보정될 수 있다. 추가로, 부정적인 작용을 최소화하기 위해 상기 제어 장치(16)의 재료 및 중량은 각각 일치하여야 한다. 도 31 및 도 32에서, 상기 오일 리설턴트(R)는 상기 체결 부재(28)의 슬라이딩 축(16a)과 리턴 스프링(32) 쪽에 있는 체결 부재(28)를 위한 스토퍼 면(29) 사이의 교차 지점(S)과 큰 커넥팅 로드 아이(3)의 커넥팅 로드 베어링(3b)에 있는 배출 지점(15)의 보어 중심(M) 사이의 연결 라인으로서 표시되어 있다. 상기 리턴 스프링(32)은 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 평행한 방향으로 향해 있는 복원력의 힘 요소가 작은 커넥팅 로드 아이(2) 방향으로 작용하도록 배열된다.

오일 리설턴트(R)와 관련된 상기 체결 요소(28)의 슬라이딩 축(16a) 배열은 오일 필러 및 체결 요소(28)의 진동 운동 단계를 보정 하도록 제공된다. 진동의 진폭은 상기 체결 부재(28)의 관성 하중이 상기 오일 필러의 관성 하중과 동등하게 되도록 상기 체결 부재(28)의 부피 조절을 통해 보정될 수 있다. 이러한 방식으로, 내연 기관의 높은 회전수에서 관성 하중에 의해 초래되는 바람직하지 못한 작용이 보정될 수 있다. 큰 커넥팅 로드 아이의 인접한 지점에서 가속력은 회전수 및 형태에 따라 수천 그램(g)에 달한다.

한편, 도 29, 30 및 다른 한편, 도 31, 32에서 알 수 있듯이, 상기 유압 매체 공급 채널(13)은 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 통해 형성된 커넥팅 베어링(3b)으로부터 시작된다. 작동시, 상기 커넥팅 로드(1)에 있는 공급 라인 보어(= 유압 매체 공급 채널(13), 섹션 채널(13a, 13b)) 위에서 관성 하중의 천 배 초과의 힘이 작용할 수 있다. 동시에, 커네팅 로드에 고정된 피스톤의 화력 및 관성 하중으로 인한 힘이 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)에 작용한다. 오일 필러의 관성 하중으로 인해 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)에서 발생하는 이러한 압력 진동 때문에 상기 커넥팅 로드(1)의 종 방향 슬라이딩 조절이 방해받는 것을 억제하기 위해 바람직하게는 가능하면 짧은 오일 필러가 제공될 수 있다. 베어링의 충분한 관성 하중을 유지하기 위해, 바람직하게는 상기 유압 매체 공급 채널(13)은 커넥팅 로드 베어링(3b) 영역을 출발점으로 하는 것이며, 이때 상기 커넥팅 로드 베어링의 영역은 큰 커넥팅 로드 아이(3)의 40°내지 320°의 원주각(β) 범위에 놓이는 것이며, 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)과 큰 커넥팅 로드 아이(3) 사이의 모든 교차 지점(A)은 0°이며, 이러한 교차 지점은 작은 커넥팅 로드 아이(2)에 대해 가장 작은 거리를 갖는다. 특히, 바람직하게는 상기 유압 매체 공급 채널(13)이 대략 315°의 원주각(β) 범위에 해당하는 큰 커넥팅 로드 아이(3)로부터 출발하는 것이다(특히, 도 31과 도 32의 변형된 형태 참조). 거의 90°의 앵글(α)이 선택될 경우, 상기 유압 매체 공급 채널(13)은 바람직하게는 135°내지 225°, 특히 바람직하게는 180°의 원주각(β) 범위로부터 출발하는 것이다. 도 29 및 도 30에서, 180°의 배출 지점(15) 및 135°와 225°배출 지점(15)은 파선으로 암시되고 있듯이 이러한 배출 지점 중간에 또 다른 배출 지점이 표시되어 있지 않지만, 이러한 배출 지점을 제공하는 것은 가능하다. 여기에, 배출 지점 배열의 장점이 대략 큰 보어 길이(여기서 발생하는 긴 오일 필러)가 제공되는 단점을 능가하고 있다. 이로 인해, 작동시 오일 필러로 인한 압력 부하에 의해, 특히 더욱 짧은 보어의 경우에 발생하는 장애가 최소화될 수 있다. 동시에, 320°내지 40°범위에서 보어와 베어링 쉘의 재료의 취약성이 극복되며, 이로써 베어링 관성 하중의 바람직하기 않은 취약성이 억제된다.

도 33은 상기 커넥팅 로드 베어링(3b)의 배출 지점(15) 영역을 크랭크 샤프트(7)의 크랭크 핀(7a)의 단면도로 도시하고 있으며, 오일 보어(38)는 메인 베어링(39)과 커넥팅 로드 베어링(3b) 사이에서 암시되고 있다.

도 23 및 도 28에서 알 수 있듯이, 체결 부재(28)를 포함하는 상기 제어 장치(16)는 모듈(35)로서 형성되어 있으며, 일반적으로 원통형 형태로 제공된 하우징(36)에 배열될 수 있으며, 장치로서 상기 하우징은 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 상기 제2 로드부(5)의 원통형 리세스(37)에 삽입된다. 이것은 제조를 용이하게 한다.

도 34는 본 발명을 적용하지 않은 내연 기관을 제어 장치(16)의 압력(p16L, p16H) 및 크랭크 각(KW)의 설계 조절 압력(psL, psH), 즉 낮은 제어 압력("L") 및 높은 제어 압력("H")을 도시하고 있으며, 긴 커넥팅 로드 길이의 낮은 설계 조절 압력(psL)("낮은 압력 모드") 및 짧은 커넥팅 로드 길이의 높은 설계 조절 압력(psH)("높은 압력 모드")이 제공되고 있다. 여기서 명확하게 알 수 있는 것은 K로 표기된 영역에서 불규칙성이 나타나고 있다는 것이며, 그 이유는 상기 제어 장치(16)에서 발생한 압력(p16H, p16H)이 고압 모드에 놓이거나, 또는 개별 설계 조절 압력(psH 및 psL)의 저압 모드에 놓이기 때문에다. 대략 4000U/min의 크랭크 샤프트의 회전수에서 압력 경도를 나타내고 있는 도시된 예에서 상기 제어 장치(16)의 제어할 수 없는 양상이 초래되고 있다.

도 34와 유사하게, 도 35는 크랭크 샤프트의 5000U/min 초과의 회전수에서 발생하는 압력 경도를 도시하고 있으며, 높은 회전수에서 발생하는 관성력에 의한 장애 발생 작용을 최소화하기 위한 공지된 조치를 포함하는 본 발명에 따른 커넥팅 로드가 사용된다. 여기서 명확하게 알 수 있는 것은 상기 제어 장치(16)에서 발생한 압력(p16H, p16L)은 높은 설계 조절 압력(psH)에서 고압 모드에 놓이고, 낮은 설계 조절 압력(psL)에서 저압 모드에 놓인다는 사실이다. 이로 인해, 내연 기관의 높은 회전수에서 상기 커넥팅 로드(1)의 종 방향 조절을 위한 제어력이 관성력에 의해 부정적인 작용을 받지 않는다.

본 발명은 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드를 제공하는 것이며, 상기 커넥팅 로드는 높은 회전수에서 확실하고, 재현 가능한 가능하게 조절될 수 있으며, 동시에 충분한 고정력을 포함하고, 단순하게 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 변형된 실시 형태는 다음과 같이 설명된다:

1. 길이 조절이 가능한 왕복 기관용 커넥팅 로드(1)로서, 상기 커넥팅 로드는 적어도 하나의 제1 로드부(4) 및 제2 로드부(5)를 구비하고, 두 개의 로드부(4, 5)는 텔레스코픽 방식으로 서로에 대해 각각 반대 방향 및/또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 두 개의 로드부(4, 5,) 가운데 하나의 로드부(5)는 가이드 실린더(8)를 형성하고, 또 다른 로드부(4)는 상기 가이드 실린더(8)에서 종 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 피스톤 부재(6)를 형성하며, 상기 피스톤 부재(6)의 제1 전면부(6a)와 가이드 실린더(8) 사이에는 제1 고압실(9)이 삽입 고정되어 있고, 상기 피스톤 부재(6)의 제2 전면부(6b)와 가이드 실린더(8) 사이에는 제2 고압실(10)이 삽입 고정되어 있으며, 상기 제1 고압실(9)에는 제1 오일 채널(11)이, 그리고 제2 고압실(10)에는 제2 오일 채널(12)이 연결되며, 상기 오일 채널(11, 12)은 제어 장치(16)를 통해 적어도 하나의 오일 공급 채널(13)과 유체 연결되어 있는 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드에 있어서,

상기 제어 장치(16)는 밸브 챔버(18, 23)에 배열된 밸브 바디(20, 25)를 각각 포함하는 제1 밸브(17) 및 제2 밸브(22)를 구비하며, 상기 밸브 바디는 복원력으로 인해 밸브 시트(21, 26) 쪽으로 압력이 가해지며, 제1 밸브(17)의 제1 밸브 챔버(18)는 제1 오일 채널(11)과 유체 연결되고, 제2 밸브(22)의 밸브 챔버(23)는 제2 오일 채널(12)과 유체 연결되며, 상기 밸브 바디(20, 25)는 첫 번째 위치와 두 번째 위치에서 슬라이딩 될 수 있는 적어도 하나의 체결 부재(8)를 구비하는 체결 장치(16a)를 통해 서로 작동 연결되며, 상기 제1 밸브 바디(20)는 첫 번째 위치에서, 제2 밸브 바디(25)는 두 번째 위치에서 각각 상기 체결 장치(16a)를 통해 제1 밸브 시트 및 제2 밸브 시트(18, 23)로부터 복원력과 반대 방향으로 리프팅될 수 있고, 대응하는 제1 밸브 챔버 및 제2 밸브 챔버(18, 23)는 상기 오일 공급 채널(13)과 유체 연결될 수 있으며, 상기 밸브 챔버는 각각 또 다른 위치에서 상기 제1 밸브 시트 및 제2 밸브 시트(21, 26)에 놓이고, 오일 공급 채널(13)에 대해 유체 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 길이 조절이 가능한 커넥팅 로드(1).

2. 제1항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 체결 부재(8)는 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있고, 제어실(33)과 인접해 있는 컨트롤 피스톤(31)과 단단하게 연결되어 있으며, - 바람직하게는, 오일 공급 채널(13)과 유체 연결된 - 컨트롤 라인(34)은 상기 제어실과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

3. 제1항 또는 제2항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 밸브 바디(20, 25) 및 체결 장치(16a)는 분리된 부품이 아니며, 상기 체결 장치(16a)는 첫 번째 위치에서 제2 밸브 바디(25)와 간격을 유지하고, 두 번째 위치에서 제1 밸브 바디(20)와 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

4. 제1항 내지 제3항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 부재(28)는 바람직하게는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드(19)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

5. 제4항에 따른 실시 형태에 있어서,

제1 밸브 바디(20)의 스트로크 축(20a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)과 동일 축으로 형성되어 있고, 상기 제1 밸브(17)는 상기 체결 로드(29)의 제1 단부(29c) 영역에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

6. 제4항 또는 제5항에 따른 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)과 동일 축으로 형성되어 있으며, 상기 제2 밸브(22)는 상기 체결 로드(29)의 제2 단부(29d) 영역에 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 제1 밸브(17)의 제1 밸브 시트(21) 및 제2 밸브(22)의 제2 밸브 시트(26)는 서로 반대 방향으로 놓여 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

7. 제4항 내지 제6항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 대략 90°+/- 60°의 첫 번째 앵글(α)로 경사진 상태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

8. 제7항에 따른 실시 형태에 있어서,

바람직하게는 로드 형태로 형성된 적어도 하나의 제1 전달 부재(39)는 상기 제1 밸브 바디(20)와 체결 로드(19) 사이에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 배열되어 있으며, 특히 바람직하게는 상기 전달 부재(39)의 제1 슬라이딩 축(39a)은 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)에 대해 동일 축으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

9. 제7항 또는 제8항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 대략 90°+/- 60°의 두 번째 앵글(γ)로 경사진 상태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

10. 제9항에 따른 실시 형태에 있어서,

바람직하게는 로드 형태로 형성된 적어도 하나의 제2 전달 부재(42)는 상기 제2 밸브 바디(25)와 체결 로드(29) 사이에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 제2 전달 부재(42)의 제2 슬라이딩 축(42a)은 상기 제2 밸브 바디(22)의 제2 스트로크 축(25a)에 대해 동축으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

11. 제8항 내지 제10항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 전달 부재(39)와 체결 로드(29) 사이 및/또는 제2 전달 부재(42)와 체결 로드(29) 사이에는 바람직하게는 구형으로 형성된 적어도 하나의 편향 부재(40)가 배열되어 있으며, 특히 바람직하게는 상기 편향 부재(40)는 상기 체결 로드(29)와 제1 및 제2 전달 부재(39, 42)의 마운팅 보어(29b, 39b, 42b)를 연결하며, 이러한 마운팅 보어에 대해 0° 초과하는 앵글(β)의 경사진 상태로 편향 보어(41)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

12. 제8항 내지 제11항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 로드(29)는 적어도 하나의 위치에서 상기 제1 및 제2 전달 부재(39, 42)에 직접 작용하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

13. 제4항 내지 제12항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 로드(29)의 적어도 한 단부(29c, 29d)는 원추형 또는 구형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

14. 제8항 내지 제13항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 및/또는 제2 전달 부재(39, 42)의 적어도 한 단부는 원추형 또는 구형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

15. 제1항 내지 제14항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

원주 형태의 링 그루브(37a)를 통해 형성된 링 챔버(37)는 상기 컨트롤 실린더(30)의 외주에 제공되며, 상기 링 챔버는 제어실(33) 또는 고압실(10)과 유체 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

16. 제1항 내지 제15항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제어 장치(16)는 슬라이딩 축(16a) 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 고정된 적어도 하나의 부품을 구비하며, 상기 슬라이딩 축(16a)은 상기 커넥팅 로드(1) - 바람직하게는, 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향 - 의 진동면(ε)에 배열되어 있고,

상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 적어도 하나의 부품은 적어도 하나의 부유체(60, 61)를 구비하거나 또는 적어도 부분적으로 상기 부유체(60, 61)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

17. 제15항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 부유체(60, 61)는 작동 매체, 바람직하게는 엔진 오일보다 적은 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

18. 제16항 또는 제17항에 따른 실시 형태에 있어서,

적어도 하나의 상기 부유체(60, 61)는 중공체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

19. 제16항 내지 제18항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

적어도 하나의 상기 부유체(60, 61)는 바람직하게는 폴리스티롤로 구성된 폐쇄된 기공 발포체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

20. 제16항 내지 제19항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 부유체(60, 61)는 상기 왕복 운동하는 부품과 단단하게 연결되어 있거나, 도는 상기 부품에 내장되어 형성된 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

21. 제16항 내지 제20항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 부품은 상기 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있도록 고정된 컨트롤 피스톤(31)을 통해 형성되어 있으며, 상기 컨트롤 피스톤의 제1 전면부(31a)는 작동 매체가 공급된 제어실(33) 및 상기 컨트롤 피스톤의 제2 전면부(31b)는 리턴 스프링(32)을 구비하는 스프링 챔버(32a)와 인접해 있고,

적어도 하나의 부유체(60, 61)는 상기 컨트롤 피스톤(31)의 제1 전면부(31a) 영역 및/또는 제2 전면부 영역(31b)에 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 컨트롤 피스톤(31)은 제어실(33)과 스프링 챔버(32a) 사이에 제공된 누출 지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

22. 제21항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 스프링 챔버(32a)는 저장 공간(62)과 유체 연결되어 있으며, 바람직하게는 상기 저장 공간(62)은 상기 제어 장치(16)와 마찬가지로 상기 커넥팅 로드(1)의 동일한 로드부(4)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

23. 제22항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 저장 공간(62)은 스로틀 장치(63)를 통해 크랭크 챔버와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

24. 제16항 내지 제23항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 장치(16a)는 적어도 하나의 부유체를 구비하거나, 또는 적어도 부분적으로 부유체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

25. 제24항에 따른 실시 형태에 있어서.

적어도 하나의 상기 밸브 바디(20, 25)는 적어도 하나의 부유체를 구비하거나, 또는 적어도 부분적으로 부유체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

26. 제1항 내지 제25항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 장치(16a) 및/또는 컨트롤 피스톤(31)은 적어도 하나의 열 부재(65)를 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

27. 제26항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 체결 장치(28)의 체결 부재(29)는 바람직하게는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드(29)로서 형성되어 있으며, 상기 체결 로드는 - 바람직하게는 컨트롤 피스톤(31() 영역에서 - 축 방향으로 분할되어 있으며, 상기 열 부재(65)는 제1 체결 로드부(29a)와 제2 체결 로드부(29b) 사이에, 특히 바람직하게는 제1 체결 로드부(19a)와 컨트롤 피스톤(31) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

28. 제1항 내지 제16a항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 체결 로드부(19a)와 제2 체결 로드부(19b) 사이에 커넥팅 로드 연장부 방향으로 작용하는 스프링 부재(66)가 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 스프링 부재(66)는 판 스프링으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

29. 제1항 내지 제28항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 오일 채널(11)에는 적어도 하나의 제1 스로틀 장치(7) 및/또는 상기 제2 오일 채널(12)에는 적어도 하나의 제2 스로틀 장치(72)가 배열되어 있으며, 바람직하게는 상기 제1 스로틀 장치(71) 및/또는 제2 스로틀 장치(72)는 제1 바이패스 채널(73) 또는 제2 바이패스 채널(74)을 통해 바이패스 될 수 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

30. 제29항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 제1 바이패스 채널(73) 및/또는 제2 바이패스 채널(74)에는 바람직하게는 체크 밸브로서 형성된 제1 바이패스 밸브(75) 또는 제2 바이패스 밸브(76)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

31. 길이 조절이 가능한 왕복 기관용 커넥팅 로드(1)로서, 상기 커넥팅 로드는 작은 커넥팅 로드 아이(2)를 구비하는 적어도 하나의 제1 로드부(4) 및 크랭크 샤프트에 장착될 수 있는 큰 커넥팅 로드 아이(3)를 구비하는 제2 로드부(5)를 구비하고, 상기 두 개의 로드부(4, 5)는 적어도 하나의 유압 채널(11, 12)을 통해 유압 매체가 공급될 수 있는 종 방향 조절 장치(60)를 통해 텔레스코픽 방식으로 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 서로에 대해 각각 반대 방향 및/또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 상기 유압 채널(11, 12)은 상기 제어 장치(16)를 통해 적어도 하나의 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결될 수 있는 커넥팅 로드에 있어서,

상기 제어 장치(16)는 밸브 챔버(18, 23)에 배열된 밸브 바디(20, 25)를 각각 포함하는 제1 밸브(17) 및 제2 밸브(22)를 구비하며, 상기 각각의 밸브 바디는 복원력을 통해 각각의 밸브 시트(21, 26) 쪽으로 압력이 가해지며, 제1 밸브(17)의 제1 밸브 챔버(18)는 제1 유압 채널(11)과 유체 연결되고, 제2 밸브(22)의 밸브 챔버(23)는 제2 유압 채널(12)과 유체 연결되며, 상기 밸브 바디(20, 25)는 첫 번째 위치와 두 번째 위치 사이에서 슬라이딩 축(16a)을 따라 슬라이딩 - 바람직하게는 체결 로드를 통해 형성된 - 될 수 있는 적어도 하나의 체결 부재(28)를 통해 서로 작동 연결되며, 상기 제1 밸브 바디(20)는 첫 번째 위치에서, 그리고 상기 제2 밸브 바디(25)는 두 번째 위치에서 각각 상기 체결 부재(28)를 통해 제1 밸브 시트(21) 및 제2 밸브 시트(26)로부터 복원력과 반대 방향으로 리프팅 될 수 있고, 대응하는 제1 밸브 챔버(18) 및 제2 밸브 챔버(23)는 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결될 수 있으며, 상기 밸브 챔버는 각각 또 다른 위치에서 상기 제1 밸브 시트(21) 및 제2 밸브 시트(26)에 놓이고, 유압 매체 공급 채널(13)에 대해 유체 연결을 차단하며, 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 수직면(T)을 갖는 슬라이딩 축(16a)은 앵글(α), 즉 0°＜ α ＜=90°인 그러한 앵글이 제공되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

32. 제31항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 종 방향 조절 장치(60)는 두 개의 로드부 가운데 하나의 로드부(5)는 가이드 본체(8)를 형성하고, 또 다른 로드부(4)는 상기 가이드 본체(8)에서 슬라이딩 될 수 있는 피스톤 부재(6)를 형성하도록 제공되며, 상기 피스톤 부재(6)의 첫 번째 전면부(6a)와 가이드 본체(8) 사이에 제1 고압실(9)이 삽입 고정되어 있고, 상기 피스톤 부재(6)의 두 번째 전면부(6b)와 가이드 본체(8) 사이에 제2 고압실(10)이 삽입 고정되어 있으며, 상기 제1 유압 채널(11)은 제1 고압실(9), 그리고 제2 유압 채널(12)은 제2 고압실(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

33. 제31항 또는 제32항에 따른 실시 형태에 있어서,

앵글(α)은 30°내지 60°, 바람직하게는 40°내지 50°인 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

34. 제31항 내지 제33항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 슬라이딩 축(16a)은 오일 리설턴트(R)에 대해 평행하게 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

35. 제31항 내지 제34항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 부재(28)는 상기 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있는 컨트롤 피스톤(31)과 단단하게 연결되어 있으며, 상기 컨트롤 피스톤은 컨트롤 라인(34)이 연결된 적어도 하나의 제어실(33)과 인접해 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

36. 제35항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 컨트롤 라인(34)은 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

37. 제31항 내지 제36항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 밸브 바디(20, 25)와 체결 부재(28)는 서로 분리된 부품이 아니며, 첫 번째 위치에 있는 체결 부재(28)는 제2 밸브 바디(25)와 간격을 유지하고, 두 번째 위치에서 상기 체결 부재는 제1 밸브 바디(20)와 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

38. 제31항 내지 제37항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 상기 체결 부재(28)의 술라이딩 축(16a) 및/또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제1 밸브(17)는 상기 체결 부재(28)의 제1 단부 영역(28b)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

39. 제31항 내지 제38항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 부재(28)의 슬라이딩 축(16a) 및/또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2 밸브(22)는 상기 체결 부재(28)의 제2 단부 영역(28b)에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

40. 제31항 내지 제39항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a) 및/또는 상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 크랭크 샤프트 축에 대해 평행하게 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

41. 제31항 내지 제40항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 부재(28)의 적어도 하나의 단부(28a, 28b)는 원추형 또는 볼 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

42. 제31항 내지 제41항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 체결 부재(28)는 리턴 스프링(32)의 힘에 대해 반대 방향으로 편향될 수 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

43. 제42항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 평행한 방향으로 향해 있는 복원력의 힘 요소는 작은 커넥팅 로드 아이(2) 방향으로 작용하는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

44. 제31항 내지 제43항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 밸브 바디 및 체결 장치(16a)를 포함하는 상기 제어 장치는 모듈(35)로서 형성되어 있고, 하우징(36)에 배열되어 있으며, 장치로서 상기 하우징은 제1 로드부(4) 또는 제2 로드부(5)에 있는 리세스(37)에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

45. 제44항에 따른 실시 형태에 있어서,

상기 하우징(37) 및 리세스(37)는 일반적으로 원통형 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

46. 제31항 내지 제45항에 따른 실시 형태 가운데 어느 한 실시 형태에 있어서,

상기 유압 매체 공급 채널(13)은 커넥팅 로드 베어링(3b) 영역으로부터 출발하며, 상기 커넥팅 로드 베어링 영역은 큰 커넥팅 로드 아이(3)의 40°내지 320°, 바람직하게는 대략 315°의 원주각(β) 범위에 놓이며,

상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)과 큰 커넥팅 로드 아이(3) 사이의 모든 교차 지점(A)은 0°이며, 이러한 교차 지점은 작은 커넥팅 로드 아이(2)에 대해 가장 작은 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드(1).

Claims (28)

1. 길이 조절이 가능한 왕복 기관용 커넥팅 로드(1)로서, 상기 커넥팅 로드는 적어도 하나의 제1 로드부(4) 및 제2 로드부(5)를 구비하고, 두 개의 로드부(4, 5)는 종 방향 조절 장치(60)를 통해 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 서로에 대해 각각 반대 방향 및/또는 서로 마주보는 방향으로 슬라이딩 될 수 있으며, 적어도 하나의 유압 채널(11, 12)을 통해 상기 종 방향 조절 장치(60)에 유압 매체가 공급될 수 있으며, 적어도 하나의 상기 유압 채널(11, 12)은 제어 장치(16)를 통해 적어도 하나의 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결 가능하고,
   제어 장치(16)는 밸브 챔버(18, 23)에 배열된 각각의 밸브 바디(20, 25)를 포함하는 제1 밸브(17) 및 제2 밸브(22)를 구비하며, 상기 각각의 밸브 바디(20, 25)는 복원력으로 인해 밸브 시트(21, 26) 쪽으로 압력이 가해지며, 제1 밸브(17)의 제1 밸브 챔버(18)는 제1 유압 채널(11)과 유체 연결되고, 제2 밸브(22)의 밸브 챔버(23)는 제2 유압 채널(12)과 유체 연결되며, 상기 밸브 바디(20, 25)는 첫 번째 위치와 두 번째 위치 사이에서 슬라이딩 될 수 있는 체결 장치(27)를 통해 서로 작동 연결되며, 상기 제1 밸브 바디(20)는 상기 체결 장치(27)의 첫 번째 위치에서, 그리고 상기 제2 밸브 바디(25)는 상기 체결 장치(27)의 두 번째 위치에서, 각각 상기 체결 장치(27)를 통해 복원력과 반대 방향으로 제1 밸브 시트 및 제2 밸브 시트(21, 26)로부터 리프팅 될 수 있고, 대응하는 제1 밸브 챔버 및 제2 밸브 챔버(18, 23)는 상기 유압 매체 공급 채널(13)과 유체 연결될 수 있으며, 상기 체결 장치(27)의 또 다른 위치에서 상기 제1 밸브 바디(20)는 제1 밸브 시트(21)에 또는 제2 밸브 바디(25)는 제2 밸브 시트(26)에 놓이고 유압 매체 공급 채널(13)에 대해 유체 연결을 차단하는, 커넥팅 로드(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결 장치(27)는 첫 번째 위치와 두 번째 위치 사이에서 슬라이딩 될 수 있는 적어도 하나의 체결 부재(28)를 구비하며, 상기 제1 밸브 바디(20)와 제2 밸브 바디(25)는 이러한 체결 부재(28)를 통해 서로 작동 연결된, 커넥팅 로드(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 밸브 바디(20, 25) 및 체결 장치(27)는 서로 분리된 부품이며, 체결 장치(27)는 첫 번째 위치에서 제2 밸브 바디(25)와 간격을 유지하고, 두 번째 위치에서 제1 밸브 바디(20)와 간격을 유지하는, 커넥팅 로드(1).
4. 제2항에 있어서,
   상기 체결 부재(28)는 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드(29)로서 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).
5. 제4항에 있어서,
   상기 체결 부재(28)는 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 배열되어 있고, 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 체결 로드(29)로서 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).
6. 제4항에 있어서,
   상기 체결 로드(29)는 슬라이딩 축(16a)을 따라 슬라이딩 될 수 있는, 커넥팅 로드(1).
7. 제6항에 있어서,
   상기 슬라이딩 축(16a)은 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a) 방향으로 수직면(T)을 갖는 앵글(α), 즉 0°＜ α ＜=90°인 앵글이 제공되는, 커넥팅 로드(1).
8. 제6항에 있어서,
   상기 슬라이딩 축(16a)은 오일 리설턴트®에 대해 평행하게 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 체결 로드(29)의 종축(29a)과 동일 축으로 형성되어 있으며, 제1 밸브(17)는 상기 체결 로드(29)의 제1 단부(29c) 영역에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
10. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 밸브 바디(25)의 스트로크 축(25a)은 체결 로드(29)의 종축(29a)과 동일 축으로 형성되어 있으며, 제2 밸브(22)는 상기 체결 로드(29)의 제2 단부(29d) 영역에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
11. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 30°내지 150°의 첫 번째 앵글(α)의 경사진 상태로 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
12. 제11항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 전달 부재(39)는 상기 제1 밸브 바디(20)와 체결 로드(29) 사이에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
13. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 로드(29)의 종축(29a)에 대해 30°내지 150°의 두 번째 앵글(γ)의 경사진 상태로 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
14. 제13항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 전달 부재(42)는 상기 제2 밸브 바디(25)와 체결 로드(29) 사이에서 축 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전달 부재(39)와 체결 로드(29) 사이 및/또는 제2 전달 부재(42)와 체결 로드(29) 사이에는 적어도 하나의 편향 부재(40)가 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
16. 제12항에 있어서,
    상기 체결 로드(29)는 적어도 하나의 위치에서 상기 제1 전달 부재 및 제2 전달 부재(39, 42)에 직접 작용하는, 커넥팅 로드(1).
17. 제15항에 있어서,
    상기 체결 부재(28)의 적어도 하나의 단부(29c, 29d)의 적어도 하나의 단부는 원추형 또는 구형으로 형성 및/또는 상기 제1 전달 부재(39) 및/또는 제2 전달 부재(42)의 적어도 하나의 단부는 원추형 또는 구형으로 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).
18. 제9항에 있어서,
    상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a)은 상기 체결 부재(28)의 슬라이딩 축(16a) 및/또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제1 밸브(17)는 체결 부재(28)의 제1 단부(28a) 영역에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
19. 제10항에 있어서,
    상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 상기 체결 부재(28)의 슬라이딩 축(16a) 및/또는 상기 커넥팅 로드(1)의 종축(1a)에 대해 수직 방향으로 형성되어 있으며, 상기 제2 밸브(22)는 상기 체결 부재(28)의 제2 단부 영역(28b)에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
20. 제9항에 있어서,
    상기 제1 밸브 바디(20)의 제1 스트로크 축(20a) 및/또는 상기 제2 밸브 바디(25)의 제2 스트로크 축(25a)은 크랭크 샤프트 축에 대해 평행하게 연장되도록 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).
21. 제2항, 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    링 챔버(37)는 컨트롤 실린더(30)의 외주에 제공되며, 상기 링 챔버는 제어실(33) 또는 고압실(10)과 유체 연결되어 있는, 커넥팅 로드(1).
22. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치(16)는 슬라이딩 축(16a) 방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 고정된 적어도 하나의 부품을 구비하며,
    상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 적어도 하나의 부품은 적어도 하나의 부유체(60, 61)를 구비하거나 또는 적어도 부분적으로 상기 부유체(60, 61)로서 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).
23. 제22항에 있어서,
    상기 제어 장치(16)의 왕복 운동하는 부품은 컨트롤 실린더(30)에서 슬라이딩 될 수 있도록 고정된 컨트롤 피스톤(31)을 통해 형성되어 있으며, 상기 컨트롤 피스톤의 제1 전면부(31a)는 작동 매체가 공급된 제어실(33) 및 상기 컨트롤 피스톤의 제2 전면부(31b)는 리턴 스프링(32)을 구비하는 스프링 챔버(32a)와 인접해 있고,
    적어도 하나의 부유체(60, 61)는 상기 컨트롤 피스톤(31)의 제1 전면부(31a) 영역 및/또는 제2 전면부 영역(31b)에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
24. 제23항에 있어서,
    상기 스프링 챔버(32a)는 저장 공간(62)과 유체 연결되어 있으며, 상기 저장 공간은 크랭크 챔버와 연결되어 있는, 커넥팅 로드(1).
25. 제2항에 있어서,
    상기 체결 장치(27) 및/또는 컨트롤 피스톤(31)은 적어도 하나의 열 부재(65)를 구비하는, 커넥팅 로드(1).
26. 제25항에 있어서,
    상기 체결 로드(29)는 축 방향으로 분할되어 있으며, 상기 열 부재(65)는 제1 체결 로드부(29a)와 제2 체결 로드부(29b) 사이에 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
27. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 로드부(4)와 제2 로드부(5) 사이에는 커넥팅 로드 연장부 방향으로 작용하는 스프링 부재(66)가 배열되어 있는, 커넥팅 로드(1).
28. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 밸브 바디 및 체결 장치(27)를 포함하는 상기 제어 장치는 모듈(35)로서 형성되어 있고, 하우징(36)에 배열되어 있으며, 장치로서 상기 하우징은 제1 로드부(4) 또는 제2 로드부(5)에 있는 리세스(37)에 삽입될 수 있으며, 상기 하우징(36) 및 리세스(37)는 일반적으로 원통형 형태로 형성되어 있는, 커넥팅 로드(1).