DE2736023A1

DE2736023A1 - Axial piston engine swashplate - has axial-radial bearings for axial forces and spherical swashplate support absorbing lateral components

Info

Publication number: DE2736023A1
Application number: DE19772736023
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: KLAUE, HERMANN, DR.-ING., 3302 CREMLINGEN, DE
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1979-02-22

Abstract

The swashplate transmission is partic. intended for an axial piston engine. The centre of the swashplate (41, 42) which is connected to the pistons (2) by piston rods (3), is carried on an inclined shaft end (71) which is eccentrically inclined relative to the engined shaft (7). The swashplate is carried (411) on the spherical support (6, 422) in the housing (5). The swashplate bearing (8) on the inclined shaft (71) and the engine shaft bearing (10) in the housing are axial-radial bearings so that axial piston forces are transmitted to the housing and lateral components are transmitted via the spherical support (422).

Description

Taunelscheibentriebwerk, insbesondere für Taunel disc engine, especially for

Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen Es sind Brennkraftmaschinen mit Taumelscheibentriebwerken bekannt, bei denen das Zentrum der Taumel scheibe, welche über Pleuelstangen mit den Arbeitskolben verwunden ist, auf @ einem exzentrisch unter einem Winkel zur Mittenachse der Triebwel le angeordneten Schrägzapfen gelagert ist und die Taumelscheibe sich über einen Kugelabschnitt auf der Aussenfläche eines mit dem Motorgehäuse verbundenen Kugelflansches gleitend abstützt.Motor vehicle internal combustion engines There are internal combustion engines with Swash plate drives known in which the center of the swash plate, which is twisted via connecting rods with the working piston, on @ one eccentric mounted at an angle to the central axis of the Triebwel le arranged angular journals and the swash plate extends over a spherical section on the outer surface of a with the motor housing connected ball flange is slidably supported.

Um eine Verdrehung der Taumelscheibe u verhindern, ist sie beispielsweise über in Umfangsrichtung kraftschlüssig geführte Lcnker mit dem Motorgehäuse verbunden oder weist an ihrem Aussenumfang einen axial verzahnten Zahnkranz auf, welcher in einen stationären Zahnkranz eingreift. Bei den bekannten Taumelscheibentriebwerken werden sowohl die in Arheitskolhen-Hubrichtung in die Taumelscheibe eingeleiteten Längskräfte, als auch die bei der Taumelhewegung auftretenden Seitenkräfte über den mit dem Kugelflansch in Verbindung stehenden Kugelabschnitt gleitend übertragen. Der dabei auftretende spezifische Lagerdruck ist derart hoch, dass der Lebensdauer und der Leistung des Triebwerks enge Grenzen gesetzt sind.To prevent rotation of the swash plate u, it is for example Connected to the motor housing via links that are frictionally guided in the circumferential direction or has an axially toothed ring gear on its outer circumference, which in a stationary ring gear engages. In the known swash plate engines are both initiated in the Arheitskolhen stroke direction in the swash plate Longitudinal forces, as well as the lateral forces occurring during the wobble movement transferring the ball portion connected to the ball flange in a sliding manner. The specific bearing pressure that occurs is so high that the service life and the performance of the engine are tight.

Diesen Nachteil zu beseitigen, hat sich die Erfindung zur Aufgahe gesetzt.The object of the invention is to eliminate this disadvantage set.

Erfindungsgemäss wird bei einem Taumelscheibentriebwerk der einleitend beschriebenen Bauart sowohl das Lager, welches die Taumelscheibe mit dem Schrägzapfen der Triehwelle verbindet, als auch eines der die Triebwelle im Triebwerksgehäuse oder im Kugel flansch tragenden Lager zur Aufnahme von Axial- und Radialkräften derare ausgebildet, dass die von den Arbeitskolben in Hubrichtung über die Plenelstangen in die Taumelscheibe eingeleiteten Kräfte über die Triebwelle in das Triebwerksgehäuse geführt werden und die Kugelabschnitt-Lagerung der Taumel scheibe auf dem Kugelflansch ausschliesslich die Seitenkomponenten der von den Arbeitskolben über die Pleuelstangen in die Taumclscheibe eingeleiteten Kräfte -u übertragen hat.According to the invention, in a swash plate engine, the introductory described design both the bearing, which the swash plate with the angular pin of the drive shaft as well as one of the drive shaft in the engine housing or in the ball flange bearing bearing to accommodate axial and Radial forces designed in such a way that the working piston in the stroke direction over the plenum rods Forces introduced into the swash plate via the drive shaft into the engine housing are performed and the spherical section storage of the swash plate on the spherical flange only the side components of the working piston via the connecting rods has transferred forces -u introduced into the swashplate.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das die Axialkräfte von der Triebwel le in das Triebwerksgehäuse leitende Lager im Triebswerksgehäuse axial verstellbar angeordnct und in noch weiterer Ausbildung das Schrägzapfenlager der Taumelscheibe sowie das axial verstellbare Triebwellenlager als Isälzlager und das Kugelabschnitt-Lager der Taumelscheibe als hydrostatisches Gleitlager ausgebildet. Schliesslich weist ds Kugelabschnitt-Lager der Taumelscheibe in Weiterbildung der Erfindung einen, in zum Kraftangriff der Pleuelstangen entgegengesetzter Richtung geöffneten Kugelabschnitt auf.In a further embodiment of the invention, this is the axial forces of the Triebwel le into the engine housing conductive bearings in the engine housing axially adjustable angeordnct and in still further training the angular journal bearing Swash plate and the axially adjustable drive shaft bearing as Isälzlager and that Ball section bearing of the swash plate designed as a hydrostatic plain bearing. Finally, the spherical segment bearing of the swash plate in a further development of FIG Invention one in the opposite direction to the force application of the connecting rods opened spherical section.

Durch die Triebwerkslösung der Erfindung ist die Taumelscheibeinführung auf dem Kugelflansch von den erheblichen, durch die Arheitskolben in Hubrichtung in die Taumelscheibe geführten Kräften entlastet. Rei dem in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung tritt durch die Auswinkelung der Pleuelstangen eine von der Taumelscheibenlagerung auf den Kugel flansch gleitend übertragene Kraft von 5/100 des Arbeitsdrucks der Kolben auf. Ein derartig reduzierter Druck kann durch ein Gleitlager mit hydrostatischer Schmierung leicht aufgenommen werden. Der Arbeitsdruck der Kolben wird also im Gegensatz zu den hisherigen Taumelscheiben-Triebwerkslösungen durch die entsprechend ausgebildeten Lager der Tricbwellc direkt aufgenommen. Infolge der Möglichkeit einer Einstellung des Lagerspieles der Gleitlager-Kugelfi.ihrung der Taumel scheibe wird jede Einpass-Nachbearbeitung vermieden. Das Taumelscheihentriebwerk eignet sich dadurch fiir eine Serienanwendung besonders für Fahrzeugantriebe.By the engine solution of the invention is the swash plate introduction on the ball flange of the considerable, through the working piston in the stroke direction In the swash plate guided forces relieved. Rei that reproduced in the drawings Embodiment of the invention occurs through the angling of the connecting rods one of the swash plate bearing on the ball flange slidably transmitted force of 5/100 of the working pressure of the pistons. Such a reduced pressure can easily absorbed by a slide bearing with hydrostatic lubrication. Of the Working pressure of the pistons is therefore in contrast to the previous swashplate engine solutions recorded directly by the appropriately designed camps of Tricbwellc. As a result the possibility of adjusting the bearing play of the plain bearing ball guide the swashplate any post-processing is avoided. The swash plate engine is therefore particularly suitable for a series application for vehicle drives.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 im Längs-und in Fig. 2 oben in der Ansicht, unten im, in Fig. 1 mit A-B gekennzeichneten Querschnitt dargestellt. Als Beispiel wurde der 6-Zylinder-Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs gewählt. In dem mit 1 gekennzeichneten Zylindergehäuse führen die sechs im Zweitakt arbeitenden Arbeitskolben 2 in den Zylinderbohrungen 101 ihre Hubbewegung durch und stehen über die Pleuelstangen 3 mit der zweiteiligen Taumelscheibe 4 in Verbindung. Die Taumelscheibe 4 ist auf dem mit dem Triebwerksgehäuse 5 verschraubten Kugelflansch 6 geführt. Die Triebwelle 7, deren Schrägzapfen 71 über das Kegelrollenlager 8 mit dem Taumelscheiben-Oberteil 41 in Verbindung steht, ist im Kugelflansch durch das Zylinderrollenlager 9 und im Triebwerksgehäuse 5 durch das, den von der Taumelscheibe 4 über das Kegelrollenlager 10 in die Triebwelle 7 geleiteten Axialdruck aufnehmende Kegelrollenlager 9 abgestützt.An embodiment of the invention is shown in Fig. 1 in the longitudinal and in Fig. 2 at the top in the view, at the bottom in, in Fig. 1 with A-B marked cross-section shown. The 6-cylinder drive engine of a motor vehicle was used as an example chosen. In the cylinder housing marked 1, the six lead in two-stroke working piston 2 in the cylinder bores 101 through their stroke movement and are connected to the two-part swash plate 4 via the connecting rods 3. The swash plate 4 is on the ball flange screwed to the engine housing 5 6 led. The drive shaft 7, whose angular pin 71 via the tapered roller bearing 8 with the swash plate upper part 41 is in connection, is in the ball flange by the Cylindrical roller bearing 9 and in the engine housing 5 by that of the swash plate 4 through the tapered roller bearing 10 into the drive shaft 7 absorbing axial pressure Tapered roller bearing 9 supported.

Das Taumelscheibenunterteil 42, welches mit dem Oberteil 41 verschraubt ist, wird im vorliegenden Motorbeispiel aus einem Lagerbronze-Pressteil hergestellt und weist an seinem Aussenumfang den spanlos mit erzeugten Zahnkranz 43 auf, der in die Verzahnung 101 des zwischen Zylindergehäuse 1 und Triebswerksgehäuse 5 eingespannten Zahnflansches 10 eingreift. Der Hohlkugelabschnitt 422 des Ttaumelscheibenunterteiles 42 ist als Lagerfläche ausgebildet, während der Durchmesser des Hohlkugelabschnittes 411 des Taumelscheibenoberteils 41 einige Zehntel mm grösser als der Durchmesser des Kugel flansches 6 ausgeführt wird, da dieser Abschnitt nicht trägt, sondern lediglich mit Hilfe des Kolbenringes 61 im Kugelflansch 6 den über die Bohrungen 62 eingeleiteten Oeldruck aufrecht zu erhalten hat.The swash plate lower part 42, which is screwed to the upper part 41 is, in the present motor example, is made from a pressed bronze bearing part and has on its outer circumference the toothed rim 43 which is also produced without cutting in the toothing 101 of the clamped between the cylinder housing 1 and the engine housing 5 Toothed flange 10 engages. The hollow ball section 422 of the swashplate lower part 42 is designed as a bearing surface, while the diameter of the hollow spherical section 411 of the swash plate upper part 41 a few tenths of a mm larger than the diameter of the ball flange 6 is carried out because this section does not carry, but only with the help of the piston ring 61 in the ball flange 6 through the holes 62 has to maintain the introduced oil pressure.

Das Spicl der für tlie Seitenführung der Taumelscheibe 4 massgeblichen Lagerung zwischen Kugelabschnitt des Taumelscheibenunterteils 42 und Kugeloberfläche des Kugel flansches (. kann durch axiale Verschiebung des Kegelrollenlagers 10 eingestellt werden. Hierzu ist das Lager 10 im mit dem Triebwerksgehäuse 5 verschraubten Lagerflansch 12 in einem Gewindering 121 welcher auch den Wellendichtring 122 trägt, untergebracht.The play of the decisive for the lateral guidance of the swash plate 4 Storage between the spherical section of the swash plate lower part 42 and the spherical surface of the ball flange (. can be adjusted by axial displacement of the tapered roller bearing 10 will. For this purpose, the bearing 10 is in the bearing flange screwed to the engine housing 5 12 housed in a threaded ring 121 which also carries the shaft sealing ring 122.

Zur Einstellung des Gleitlagerspieles wird der Gewindering 121 verdreht.The threaded ring 121 is rotated to adjust the play in the slide bearing.

Auf der dem Triebwerksgehäuse 5 abgewandten Seite ist das Schwungrad 13, welches die Kupplung 14 trägt, mit der Triebwelle 7 verschraubt. Zum Massenausgleich eines Teils der Taumelscheibe 41, 42 und des Schrägzapfens 71 sowie des l.agers 8 ist mit dem Schrägzapfen eine Gegengewichtsplatte 15 verschraubt. Die Gegengewichtsplatte 15 weist eine Einfräsung 151 auf, in welche ein Fortsatz 161 des Motor-Drehschiebers 16, welcher den Stoffwechsel des 6-Zylinder-Zweitaktmotors steuert, greift. Die Zylinder 11 des Motors sind durch den Zylinderkopf 17 mit Zündkerzen 18 abgeschlossen. Mit 19 ist der ringförmige, den Motor umschliessende, durch Schrauben 20 gespannte, gegossene Auspuffring 21, an den das Auspuffrohr 22 angeflanscht ist, bezeichnet.On the side facing away from the engine housing 5 is the flywheel 13, which carries the coupling 14, is screwed to the drive shaft 7. For mass balancing a part of the swash plate 41, 42 and the inclined pin 71 and the l.ager 8, a counterweight plate 15 is screwed to the inclined pin. The counterweight plate 15 has a milled recess 151 into which an extension 161 of the rotary motor valve 16, which controls the metabolism of the 6-cylinder two-stroke engine, takes effect. the Cylinders 11 of the engine are closed by the cylinder head 17 with spark plugs 18. With 19 is the ring-shaped, the motor enclosing, tensioned by screws 20, cast exhaust ring 21, to which the exhaust pipe 22 is flanged, referred to.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

P a t c n t a n s p r ii c h c 3 swash plate engine, in particular For racing engines, in which the center of the with the working piston via connecting rods related swash plate on an eccentric at an angle to Center axis of the drive shaft arranged inclined pin is mounted and the swash plate via a spherical section on the outer surface of one with the engine housing the internal combustion engine firmly connected spherical flange ahsupports, characterized in that that both the bearing (S), the soft swash plate (41, 42) with the angular pin (71) of the drive shaft (7) connects, as well as one of the drive shaft (7) in the engine housing (5) or in the ball flange (6) bearing bearing (] O) to absorb axial and radial forces Is designed such that the of the working piston (2) in the stroke direction over the Connecting rods (3) in the swash plate (41, 42) introduced forces via the drive shaft (7) into the engine housing (5) and the ball cut-off bearing (422) of the swash plate (41, 42) on the spherical flange (6) exclusively the slot components the forces introduced by the working piston (2) into the swash plate (41, 42) has to transfer.

2) swash plate engine according to claim 1, characterized in that that that conducts the axial forces from the drive shaft (7) into the engine housing (5) Bearing (10) is arranged axially adjustable in the engine housing.

3) swash plate engine according to claim 1 and 2, characterized in that dnss the angular journal bearing (8) of the swash plate (41, 42) and the axially adjustable one Drive shaft bearing (10) as a roller bearing and the spherical section bearing (4 '') of the swash plate (41, 42) is designed as a hydrostatic sliding bearing.

4) swash plate engine according to claim 1 to 3, characterized in that that the ball section bearing (422) of the swash plate (41, 42) one in opposite Direction of force application of the connecting rods (3) open Kugelah section (422) having.