FR2544018A1 - Improvements to machines with axial cylinders and suspended mechanism - Google Patents

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Abstract

Improvements to drive machines, compressors, pumps, with axial cylinders, characterised in that the fixed centre of oscillation situated close to the cylinders is embodied by a fixed swivel cage 4 opening towards the cylinders or by a fixed cone with the apex towards the cylinders, on which there rests and is centred either a swaying swivel 9 or a moving cone of identical angle or a fixed cone forming a swaying central bearing surface for the movement converter. The axes 38 of the cylinders are on the generatrices of a cone whose apex is beyond the shaft output and the base at the head of the cylinders. The output shaft 8 comprises a bearing 24 combined with a double stop 25 situated towards the output. The revolving head 14 bearing 18 of the movement converter is self-directing.

Description

PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES A CYLINDRES AXIAUX ET
MECANISME SUSPENDU.IMPROVEMENTS ON AXIAL CYLINDER MACHINES AND
SUSPENDED MECHANISM.

I1 est connu de réaliser des machines - moteurs, compresseurs ou pompes - dont les cylindres sont paralleles à l'axe de l'arbre et dont le mécanisme est suspendu sur une rotule convexe solidaire du support ou carter des cylindres. I1 is known to produce machines - motors, compressors or pumps - whose cylinders are parallel to the axis of the shaft and whose mechanism is suspended on a convex ball joint integral with the support or casing of the cylinders.

Ces machines qui sont plus légères et moins encombrantes que les machines de mssme effet à vilebrequin et bielles, ou les machines à cylindres coaxiaux classiques, ont cependant deux inconvénients, savoir 1 - La rotule de suspension du mécanisme sur laquelle les
principaux efforts parviennent par l'appui d'une zone
sphérique concave de faible amplitude angulaire a un
diamètre important pour obtenir une surface projetée
normale aux efforts d'une valeur suffisante.These machines which are lighter and less bulky than machines with the same effect with crankshaft and connecting rods, or machines with conventional coaxial cylinders, however have two drawbacks, namely 1 - The ball joint of the mechanism on which the
main efforts come from the support of an area
concave spherical of low angular amplitude has a
large diameter to obtain a projected surface
normal to efforts of sufficient value.

2 - Pour les machines à cylindres multiples il est difficile
sans détruire leur compacité et leur légèreté de refroidir
les cylindres directement à l'air.2 - For multi-cylinder machines it is difficult
without destroying their compactness and lightness to cool
the cylinders directly to the air.

L'invention objet du présent brevet supprime ces inconvénients. The invention which is the subject of this patent eliminates these drawbacks.

Elle est caractérisée en ce que le centre fixe d'oscillation sur l'axe qui est le point de suspension du mécanisme est matérialisé par une cage de rotule concave fixe, ou un cône fixe dont le sommet est vers les cylindres et la base vers la sortie d'arbre. It is characterized in that the fixed center of oscillation on the axis which is the suspension point of the mechanism is materialized by a fixed concave ball joint cage, or a fixed cone whose top is towards the cylinders and the base towards the output from tree.

L'invention est également caractérisée en ce que les axes des cylindres sont sur les génératrices d'u-n cône coaxial avec l'arbre dont le sommet est vers la sortie d'arbre et la base vers les cylindres. The invention is also characterized in that the axes of the cylinders are on the generators of a coaxial cone with the shaft, the apex of which is towards the shaft outlet and the base towards the cylinders.

La so-rtie d'arbre du mécanisme suspendu selon l'invention ou autre est caractérisée en ce qu'elle comporte un palier associé à une butée à double effet cssté sortie du mouvement. The shaft output of the suspended mechanism according to the invention or the like is characterized in that it includes a bearing associated with a double-acting stop cssted out of the movement.

D'autres caractéristiques de l'invention àpparaitront au cours de la description qui suit donnée uniquement comme
exemple d'application. Other characteristics of the invention will appear during the description which follows, given solely as
application example.

Aux dessins annexés, la figure 1 est la couple axiale d'un moteur à 7 cylindres réalisé selon l'invention. In the accompanying drawings, FIG. 1 is the axial torque of a 7-cylinder engine produced according to the invention.

La figure 2 représente le dispositif de suspension a-ne selon l'invention, remplaçant avantageusement dans certains cas le mode de suspension du mécanisme représenté figure 1.  FIG. 2 represents the a-ne suspension device according to the invention, advantageously replacing in certain cases the mode of suspension of the mechanism shown in FIG. 1.

A la figure 1 la structure principale du moteur est -consti- tuée par la plaque 1 sur laquelle sont montés obliquement selon l'invention les cylindres 2, dont seul le cylindre coupé est représenté, les autres identiques étant figurés par leurs axes 38. Les axes 38 de ces cylindres 2 sont sur les génératrices d'un cône dont la base est c6té cylindres et le sommet au-delè de la sortie d'arbre. In FIG. 1 the main structure of the engine is constituted by the plate 1 on which the cylinders 2 are mounted obliquely according to the invention, of which only the cut cylinder is shown, the other identical being represented by their axes 38. The axes 38 of these cylinders 2 are on the generators of a cone whose base is cylinders side and the apex beyond the shaft outlet.

Les cylindres 2 sont fixes sur la plaque 1 par les écrous 3.  The cylinders 2 are fixed on the plate 1 by the nuts 3.

La cage de rotule hémisphérique 4 fixe, qui selon l1inven- tion suspend tout le mécanisme, est fixée sur la plaque 1 par les colonnettes 5 dans chaque plan formé par l'axe de l'arbre 6 et l'axe 38 de chaque cylindre 2*
Selon l'invention la cage de rotule 4 support du mécanisme porte concentriquement à la partie concave 7 une portée convexe externe 8.The fixed hemispherical ball joint cage 4, which according to the invention suspends the whole mechanism, is fixed to the plate 1 by the balusters 5 in each plane formed by the axis of the shaft 6 and the axis 38 of each cylinder 2 *
According to the invention, the ball joint cage 4 supporting the mechanism carries concentrically with the concave part 7 an external convex bearing 8.

Selon l'invention tout le mécanisme est suspendu par l'intermédiaire de la rotule 9 prenant appui dans la cage fixe- 4 par la portée sphérique 7. According to the invention, the whole mechanism is suspended by means of the ball 9 bearing in the fixed cage 4 by the spherical bearing 7.

Le transformateur de mouvement du mécanisme est formé du tronc de cône étoilé à 7 branches 10 dont la petite bass plus épaisse 11 porte la rotule 9. The movement transformer of the mechanism is formed by the star truncated cone with 7 branches 10, the thicker small bass 11 of which carries the ball 9.

Des lumières sont ménagées dans -10 pour permettre le débattement des colonnettes- 5.  Lights are provided in -10 to allow the travel of the columns 5.

A chaque extrémité des 7 branches du tronc de cône étoilé 10 sont montées les cages de rotules de bielles 12 dans lesquelles s'a-rticulent les pieds des bielles ~.  At each end of the 7 branches of the truncated cone of the star 10 are mounted the ball joint cages of rods 12 in which the feet of the rods are connected.

Les cages de rotules de bielleS'12 sont reliées à la tête tournante 14 du transformateur de mouvement par les barres 15 qui transmettent directement les efforts des pistons 3D a la dite teste à mouvement circulaire.  The connecting rod ball cagesS'12 are connected to the rotating head 14 of the motion transformer by the bars 15 which directly transmit the forces of the 3D pistons to the so-called circular motion test.

Les efforts parvenant par 15 à la tête à mouvement circulaire se répartissent en efforts perpendiculaires à la portée 16 entraînant en rotation le maneton 17 et en efforts axiaux au transformateur de mo-uvement passant par la tige centrale 18 pour parvenir à la rotule 9. The forces arriving by 15 at the head with circular movement are divided into forces perpendicular to the bearing surface 16 causing the crank pin 17 to rotate and axial forces to the movement transformer passing through the central rod 18 to reach the ball joint 9.

Selon l'invention le tourillon 19 qui transmet l'effort de 14 au maneton 17 par la portée tournante 16 est autoorientable, 14 s'appuyant su '19 par la portée à rotule ou équivalente 20. According to the invention, the journal 19 which transmits the force from 14 to the crankpin 17 via the rotary bearing 16 is self-orientable, 14 resting on '19 by the ball-joint or equivalent bearing 20.

Selon l'invention la perpendiculaire au centre de la portée 16 coupe l'axe de l'arbre S à l'intérieur de la porté de celui-ci sur 24,
Selon l'invention la tige axiale 18 de transmission des efforts à la rotule 9 se termine par un plateau 21 perpendiculaire à l'axe due 18 et de diamètre vision de celui de la petite base 'Il de 40. According to the invention, the perpendicular to the center of the bearing 16 intersects the axis of the shaft S inside the bearing thereof on 24,
According to the invention, the axial rod 18 for transmitting the forces to the ball joint 9 ends in a plate 21 perpendicular to the due axis 18 and of vision diameter of that of the small base 'Il of 40.

Le plateau 21 est relié à la dite petite base Il par les boulons' '22 se débattant dans des échancrures de la cage de rotule 4. The plate 21 is connected to the said small base II by the bolts' '22 struggling in the notches of the ball joint cage 4.

Ainsi entre la petite base' 'Il et le plateau -21 sont montés avec le jeu de fonctionnement voulu
La rotule d'appui 9
La cage de rotule 4
La contre rotule 23 s'appuyant sur la portée sphérique 8 de 4 concentrique à 9 s'opposant au mouvement vers les cylindres du transformateur de mouvement.So between the small base '' Il and the tray -21 are mounted with the desired operating clearance
Support ball 9
The ball joint cage 4
The counter ball 23 resting on the spherical bearing 8 of 4 concentric to 9 opposing the movement towards the cylinders of the movement transformer.

Selon l'invention le maneton'l7 porte coaxialement avec le cône portant les cylindres l'arbre de sortie 6 tournant dans la portée axiale de l'alésage coaxial-butée 24 de fond de carter. According to the invention the crank pin carries coaxially with the cone carrying the cylinders the output shaft 6 rotating in the axial range of the coaxial bore-stop 24 of the housing bottom.

La butée tournante à double effet 25 est montée selon l'invention bloquée sur l'arbre 6. The double-acting rotary stop 25 is mounted according to the invention locked on the shaft 6.

La portée externe de la butée à double effet 25 est constituée par le disque concentrique'26. The external bearing of the double-acting stop 25 is constituted by the concentric disc 26.

La prise de mouvement de l'arbre 6 se fait par le plateau 27.  The power take-off of the shaft 6 is made by the plate 27.

Ainsi qu'il est clairement figuré sur la figure 1 l'assez blage du maneton 17, de l'arbre 6, de la butée à double effet 25 et du plateau de sortie de mouvement 27, se fait par le boulon coaxial 28 et l'écrou 29. As is clearly illustrated in FIG. 1, the crank pin 17, the shaft 6, the double-acting stop 25 and the movement output plate 27 are fairly secured by the coaxial bolt 28 and l nut 29.

La retenue du transformateur de mouvement en rotation et la transmission du couple au support se font par une genouil- lère homocinétique existant par ailleurs et dont la description est inutile à la compréhension de lsinvention.  The retaining of the rotary motion transformer and the transmission of the torque to the support are effected by a constant-motion knee-joint existing elsewhere, the description of which is useless for understanding the invention.

A la figure 2 est représenté le dispositif central de la suspension du mécanisme selon l'invention avec un appui à cons.  In Figure 2 is shown the central device of the suspension of the mechanism according to the invention with a support cons.

Selon l'invention la cage de rotule hémisphérique 4 fixe, qui selon l'invention suspend tout le mécanisme, est remplacée par le plateau à cône ou tronc de cOns 31 dont le sommet est au centre du mouvement en O et dont l'ouverture totale est27) moins l'angle de l'axe du transformateur avec l'axe général, le sommet du cerne fixe étant vers les cylindres et la base vers l'arbre de sortie
Le plateau à cône est fixé sur la plaque de structure I par les colonnettes-32 analogues aux colonnettes 5 de fixation de la cage de rotule 4.According to the invention the fixed hemispherical ball joint cage 4, which according to the invention suspends the whole mechanism, is replaced by the cone or trunk of cones 31 whose top is at the center of the O-shaped movement and whose total opening est27) minus the angle of the transformer axis with the general axis, the top of the fixed ring being towards the cylinders and the base towards the output shaft
The cone plate is fixed to the structure plate I by the columns-32 similar to the columns 5 for fixing the ball joint cage 4.

La rotule 9 est remplacée par la tranche de rotule 83 se terminant par le cône ou tronc de cOns- 34 de sommet O vers l'arbre de sortie et dont la base est vers les cylindres d'angle total identique à celui de -31.  The ball joint 9 is replaced by the ball joint section 83 ending with the cone or trunk of cone-34 with vertex O towards the output shaft and the base of which is towards the cylinders with a total angle identical to that of -31.

Sur 31 est fixée concentriquement la contre rotule 35 s'opposant à la remontée de ensemble du mécanisme vers les cylindres. On 31 is concentrically fixed against the ball joint 35 opposing the assembly of the entire mechanism to the cylinders.

La tranche de rotule 33 est fixée coaxialement au transformateur au centre de la petite base 36 du tronc de cône étoilé 10 analogue à la petite base 11 d'appui de la rotule 9. The ball joint section 33 is fixed coaxially to the transformer at the center of the small base 36 of the star truncated cone 10 similar to the small base 11 for supporting the ball joint 9.

De même le plateau 21 du transformateur de mouvement est relié à la petite base 36 par les boulons 37 analogues aux boulons 22.  Likewise, the plate 21 of the motion transformer is connected to the small base 36 by the bolts 37 similar to the bolts 22.

Il est évident qu'il est possible dans certains cas, en restant dans les termes et l'esprit de l'invention, de suspendre le tronc de cône fixe31 à la plaque I par un axe central, le tronc de cgne oscillant 34 et la rotule 33 étant évidés au centre pour permettre son passage. It is obvious that it is possible in certain cases, while remaining within the terms and spirit of the invention, to suspend the fixed truncated cone31 from the plate I by a central axis, the oscillating trunk of the cone 34 and the ball 33 being hollowed out in the center to allow passage.

Dans une autre disposition, le tronc de cne fixe 31 porte concentriquement une portion sphérique concentrique à l'extérieur vers la sortie d'arbre, analogue à la portée 8 de la cage de rotule 4, avec une contre rotule entre 21 et cette portion sphérique analogue à 23. In another arrangement, the fixed cone trunk 31 concentrically carries a spherical portion concentric to the outside towards the shaft outlet, similar to the bearing 8 of the ball joint cage 4, with a counter ball joint between 21 and this spherical portion similar to 23.

Dans tous les cas, que ce soit avec la cage de rotule 4 ou le cane'31, la rotule associée qui supporte une partie des efforts transversaux et s'oppose au soulèvement du mécanisme vers les cylindres a un diamètre au moins égal à celui de la rotule d'appui ou de. la grande base du cône.  In all cases, whether with the ball joint cage 4 or the cane'31, the associated ball joint which supports part of the transverse forces and opposes the lifting of the mechanism towards the cylinders has a diameter at least equal to that of the support ball or. the large base of the cone.

Claims (7)

RevendicationsClaims 1. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu caractérisée en ce que la partie fixe supportant les efforts et matérialisant le point central du mouvement est constituée soit par une cage de rotule dont l'ouverture est vers les cylindres et fixée au bloc cylindres, soit par un csne ou tronc de csne fixe de sommet ers les cylindres et de base vers la sortie d'arbre.1. Machine with axial cylinders and hanging mechanism characterized in that the fixed part supporting the forces and materializing the central point of the movement is constituted either by a ball joint whose opening is towards the cylinders and fixed to the cylinder block, or by a fixed csne or trunk of csne from the top to the cylinders and from the base towards the shaft outlet. 2. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'unie potée à rotule concentrique est associée à la cage de rotule o-u au cône d'appui pour contribuer au centrage et éviter le-décol- lement du mécanisme. 2. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to claim 1, characterized in that a pot with concentric ball joint is associated with the ball joint cage or the support cone to contribute to centering and to avoid unsticking of the mechanism. 3. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu se-I-on l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la portée à rotule concentrique associée selon la revendication 2 à un diamètre au moins égal à celui de la rotule principale d'appui ou au moins égal au diamètre de la grande base du tronc de cOne d'appui.3. Machine with axial cylinders and suspended mechanism se-I-on any one of claims 1 and 2 characterized in that the bearing concentric ball joint according to claim 2 with a diameter at least equal to that of the main ball joint d 'support or at least equal to the diameter of the large base of the support cone trunk. 4. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ne tout autre mode de mécanisme caractérisée sn ce que les cylindres ont leurs axes répartis sur les géhératrices d'un cdne coaxial à l'ensemble dont le sommet est sur l'axe général et au delà de la sortie d'arbre et la base vers la teste des cylindres4. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to any one of claims 1 to 3 does not any other mode of mechanism characterized sn that the cylinders have their axes distributed over the generators of a coaxial cdne to the assembly whose apex is on the general axis and beyond the shaft exit and the base towards the cylinder test 5. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4ou tout autre mode caractérisée en ce que l'arbre de sortie ne comprend qu'un palier porteur.5. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to any one of claims 1 to 4 or any other mode characterized in that the output shaft comprises only a bearing bearing. 6. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que l'a-rbre de sortie à palier porteur unique est associé à une butée double suivant ce palier vers la sortie d'arbre. 6. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to any one of claims 1 to 5 characterized in that the a-rbre output bearing single bearing is associated with a double stop following this bearing towards the shaft output. 7. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 est caractérisée en ce que le tourillon entrainé par l'extrémité décrivant un cercle du transformateur de mouvement est auto-orientable à la dite extrémité du transformateur de mouvement.7. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to any one of claims 1 to 6 is characterized in that the pin driven by the end describing a circle of the motion transformer is self-orientable at said end of the motion transformer . B. Machine à cylindres axiaux et mécanisme suspendu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que la perpendiculaire au centre de l'alésage oblique du maneton tombe sur l'axe à l'intérieur dé la portée unique de l'arbre. B. Machine with axial cylinders and hanging mechanism according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the perpendicular to the center of the oblique bore of the crank pin falls on the axis inside the single span of the tree.
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