JP2018109404A

JP2018109404A - 少なくとも１つの往復動ピストンにおける２つのコンロッド用の旋回軸受

Info

Publication number: JP2018109404A
Application number: JP2017245195A
Authority: JP
Inventors: ブリュストレクラウス; Bruestle Claus
Original assignee: Neander Motors AG
Current assignee: Neander Motors AG
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-07-12
Also published as: US10309448B2; DE102016015307A1; DE102016015307B4; US20180180089A1

Abstract

【課題】１つのピストンにおける複数のコンロッドのコンロッドアイ用の１つの旋回軸受を提供する。
【解決手段】少なくとも１つの往復動ピストン４における２つのコンロッド５，６用の旋回軸受７は、前記ピストンの複数のピストン穴８に収容され、かつコンロッドボルト１２，１３を支持するための複数のコンロッドボルト穴を有しており、前記旋回軸受は、前記往復動ピストンの中心長手方向軸線の両側に配置されていて、中間室を形成するようにコンロッドボルトアイ１４，１５を画成する複数の軸受領域を有している。前記旋回軸受の前記軸受領域は、複数の円筒体として形成されおり、各円筒体は、底壁と軸受リング周壁とを有しており、２つの前記底壁は、相互間隔をあけて延在しており、前記底壁を包囲している前記軸受リング周壁は、前記底壁から互いに反対の方向に導出されており、前記底壁の間には複数の結合支持部３１，３２が延在している。
【選択図】図２

Description

本発明は、往復動ピストンとコンロッドとを介して駆動される２つのクランクシャフトを備えた内燃機関の少なくとも１つの往復動ピストンにおける２つのコンロッド用の旋回軸受に関する。

２つの平行なクランクシャフトが、１つの往復動ピストンと、２つのコンロッドとを介して駆動される内燃機関は公知である（米国特許出願公開第２０１０００７７９８４号明細書）。コンロッドは、コンロッドアイとコンロッドボルトとを介して、ピストンの軸受部分と枢着結合されている。

類似の内燃機関は、欧州特許出願公開第２４２６３３６号明細書から明らかになる。ただし、コンロッドアイは複数の旋回軸受に、コンロッドボルトを介して旋回運動可能に取り付けられている。これらの旋回軸受は往復動ピストンの各穴に、相対回動可能に支持されている。

本発明の課題は、機能的な構造という点において優れた、１つのピストンにおける複数のコンロッドのコンロッドアイ用の１つの旋回軸受を設計することにある。しかしまたこの場合は、旋回軸受の軸受位置、とりわけコンロッドアイとコンロッドアイボルトとの間に、潤滑剤が良好に供給されることが保証されることも望ましい。

この課題は本発明に基づき、特許請求項１記載の特徴により解決される。本発明を構成する別の特徴は、下位請求項に含まれている。

本発明により主に得られる利点は、旋回軸受の複数の軸受領域が、鉢状の横断面を有する複数の円筒体として形成されている点にあり、各円筒体は、底壁と軸受リング周壁とを有しており、２つの円筒体の底壁は、相互間隔をもって延在しており、この場合、底壁を包囲している軸受リング周壁は、底壁から互いに反対の方向に導出されており、底壁の間には複数の結合支持部が延在しており、２つの結合支持部は、旋回軸受の、ピストンヘッドに面した側に配置されていて、コンロッドアイのリング部分に対して比較的小さな間隔をもって延在している上に、これらの結合支持部とリング部分とはそれぞれ、コンロッド軸受を潤滑するための手段を有している。この旋回軸受において強調すべきは、コンロッド軸受を潤滑するための効果的で容易に実現可能な構造と手段である。一方では、結合支持部が環状に形成されていて、コンロッドボルトアイのリング部分の輪郭に合わされており、かつ他方では、結合支持部とリング部分とに、コンロッドのボルト穴とコンロッドボルトとの間の軸受位置に潤滑用の潤滑剤を到達させるための、互いに面した貫通開口が設けられている、ということが模範的に解決されている。例を挙げると、一方では貫通開口は、結合支持部では楕円形を有しておりかつリング部分では円形を有しており、かつ他方では、結合支持部とリング部分の貫通開口は、それぞれ共通の中心長手方向平面を有している。技術的に高度なのは、潤滑用の潤滑剤が、一方では内燃機関のクランクケース内のエアロゾル含有ガスの浮遊粒子により、かつ他方ではクランクシャフトとコンロッドとの装置を介して中間室内もしくは貫通開口へ流入する、という点である。前記装置が、一方ではクランクピンアイの、互いに反対の側の長辺に配置された複数の凹部により形成され、かつ他方ではクランクピンアイとコンロッドボルトアイとの間に延在するガイド装置により形成されることは意義深く、これらのガイド装置を介して、潤滑用の潤滑剤が中間室もしくは貫通開口内へもたらされる。これらの装置は、コンロッドのコンロッド軸部の長辺に設けられた長手方向溝により簡単に形成され得、これらの長手方向溝は、クランクピンアイとコンロッドピンアイとの間に延在している。しかしまた最終的には、前記装置は、クランクピンアイとコンロッドボルトアイとの間のコンロッドのコンロッド軸部の内部に設けられた長手方向孔によって形成される可能性もある。

図面には、以下でより詳しく説明する本発明の１つの実施例が示されている。

１つの往復動ピストンと、この往復動ピストン内で相対回動可能に支持された１つの旋回軸受とを備えた、往復動ピストン構成形式の内燃機関の概略的な部分横断面図である。図１にＷで示した部分の拡大詳細図である。図２にＸで示した部分の拡大詳細図である。図２に示したＩＶ−ＩＶ線にほぼ沿った断面図である。図１にＹで示した部分のおおよその拡大詳細図である。図５に示したＶＩ−ＶＩ線に沿った部分断面図である。図５に示した矢印方向Ｚに見た図である。図５に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線にほぼ沿った断面図である。

往復動ピストン構成形式の内燃機関１は、２つの平行なクランクシャフト２，３を有しており、これらのクランクシャフト２，３は、少なくとも１つの往復動ピストン４と、２つのコンロッド５，６とを介して駆動される。コンロッド５，６は、１つの旋回軸受７と回動可能に結合されており、旋回軸受７は、往復動ピストン４のピストン穴８，９に収容される。旋回軸受７は、コンロッドボルトアイ１４，１５のコンロッドボルト１２，１３を支持するためのボルト穴１０，１１を有しており、かつ往復動ピストン４の中心長手方向軸線Ａ−Ａの両側に配置されていて、中間室１８を形成するようにコンロッドボルトアイ１４，１５を画成する、半径方向の軸受領域１６，１７を有している（図２および図４）。コンロッド５，６は、コンロッドボルトアイ１４，１５とは反対の側にクランクピンアイ１９，２０を有しており、クランクピンアイ１９，２０はクランクシャフト２，３のクランクピン２１，２２と連結されている。コンロッド５，６の、コンロッドボルトアイ１４，１５とクランクピンアイ１９，２０との間には、コンロッド軸部２３，２４が延在している（図１）。図４では、コンロッドボルトアイ１４，１５は、傾斜した側面を備えた台形を有している。この構成に基づき、コンロッド重量が低下され得ると共に、旋回軸受７の強度が最適にされ得る。

内燃機関１は、直接噴射によるディーゼル方式で作動し、排ガスターボチャージャ装置を備えている。類似の内燃機関は、独国特許発明第１０２０１１１０４４９６号明細書から明らかになる。

旋回軸受７の軸受領域１６，１７は、鉢状の横断面Ｑｓを備えた円筒体２５，２６として形成されており、これらの円筒体２５，２６は、それぞれ底壁２７，２８と、軸受リング周壁２９，３０とを有しており、この場合、両円筒体の底壁２７，２８は、相互間隔Ａｓをもって延在している（図４）。この場合、底壁２７，２８を取り囲んでいる軸受リング周壁２９，３０は、底壁２７，２８から互いに反対の方向ＲＩおよびＲＩＩに導出されている。底壁２７，２８の間には、結合支持部３１，３２および３３が作用している（図２および図４）。このうち２つの結合支持部３１，３２は、旋回軸受７の、ピストンヘッド３４に面した側３５に、中心長手方向軸線Ａ−Ａに対して間隔をもって配置されており、この場合、第３の結合支持部３３は、結合支持部３１，３２から離間されて前記中心長手方向軸線Ａ−Ａ上に延在している。さらに、結合支持部３１，３２は、コンロッドボルトアイ１４，１５のリング部分３６，３７に対して、比較的小さな間隔をもって延在している。前記結合支持部３１，３２とリング部分３６，３７とは、コンロッド５，６のコンロッド軸受４０，４１を潤滑するための手段３８，３９を有している（図２）。

結合支持部３１，３２は、横断面で見ると環状に形成されており、コンロッドボルトアイ１４，１５のリング部分３６，３７の輪郭に合わせられている（図２）。前記手段３８，３９は、結合支持部３１，３２およびリング部分３６，３７に相対して向けられた貫通開口４２，４３および４４，４５として図示されており、コンロッドボルト軸受４８，４９の軸受位置４６，４７への、つまりコンロッド５，６のボルト穴１０，１１とコンロッドボルト１２，１３との間への、潤滑用の潤滑剤Ｓｃｈｍの流入を生ぜしめる（図２および図３）。貫通開口４２，４３は、結合支持部３１，３２では楕円形を有しており、リング部分３６，３７では円形を有している。この場合、結合支持部３１，３２の貫通開口４２，４３と、リング部分３６，３７の貫通開口４４，４５とは、共通する半径方向の中心長手方向平面５０，５１を有している。

潤滑用の潤滑剤は、一方では内燃機関１のクランクケース５２内のエアロゾル含有ガスの浮遊粒子により、かつ他方ではクランクシャフト２，３とコンロッド５，６との装置５３，５４を介して、中間室１８内もしくは貫通開口４２，４３および４４，４５へ流入する。装置５３，５４は、一方ではクランクピンアイ１９，２０の、互いに反対の側の外面Ｐｌ１およびＰｌ２（図７）に配置された凹部５５，５６によって、かつ他方ではクランクピンアイ１９，２０とコンロッドボルトアイ１４，１５との間でコンロッド軸部２３，２４の内部に延在するガイド装置５７，５８によって形成され、ガイド装置５７，５８を介して、潤滑用の潤滑剤は中間室１８もしくは貫通開口４２，４３および４４，４５に流入する。コンロッド５，６の装置５３，５４は、コンロッド軸部２３，２４の外面に設けられた長手方向溝５５，５６として、前記長手方向溝５５，５６がクランクピンアイ１９，２０とコンロッドボルトアイ１４，１５との間に延在するように形成されている（図５および図８）。最後に装置５３，５４を、クランクピン孔１９，２０とコンロッドボルトアイ１４，１５との間のコンロッド軸部２３，２４の内部に設けられた長手方向孔５７，５８（図１および図８）として図示することも考えられる。

Claims

往復動ピストンとコンロッドとを介して駆動される２つのクランクシャフトを備えた内燃機関の少なくとも１つの往復動ピストンにおける２つのコンロッド用の旋回軸受であって、前記旋回軸受は、前記ピストンの複数のピストン穴に収容され、かつ前記コンロッドのコンロッドボルトアイ用のコンロッドボルトを支持するための複数のボルト穴を有しており、前記旋回軸受は、前記往復動ピストンの中心長手方向軸線の両側に配置されていて、中間室を形成するように前記コンロッドボルトアイを画定する、前記ボルト穴を備えた半径方向の複数の軸受領域を有している、旋回軸受において、
前記旋回軸受の前記軸受領域は、鉢状の横断面（Ｑｓ）を有する複数の円筒体として形成されており、各円筒体（２５，２６）は、底壁（２７，２８）と軸受リング周壁（２９，３０）とを有しており、２つの前記円筒体（２５，２６）の前記底壁（２７，２８）は、相互間隔（Ａｓ）をもって延在しており、前記底壁（２７，２８）を包囲している前記軸受リング周壁（２９，３０）は、前記底壁（２７，２８）から互いに反対の方向（ＲＩおよびＲＩＩ）に導出されており、前記底壁（２７，２８）の間には複数の結合支持部（３１，３２および３３）が延在しており、２つの前記結合支持部（３１，３２）は、前記旋回軸受の、ピストンヘッド（３４）に面した側に配置されていて、前記コンロッドボルトアイ（１４，１５）のリング部分（３６，３７）に対して比較的小さな間隔をあけて延在している上に、これらの結合支持部（３１，３２）と前記リング部分（３６，３７）とはそれぞれ、前記コンロッド（５，６）のコンロッド軸受（４０，４１）を潤滑するための手段（３８，３９）を有していることを特徴とする、旋回軸受。
前記２つの結合支持部（３１，３２）は環状に形成されていて、前記コンロッドボルトアイ（１４，１５）の前記リング部分（３６，３７）の輪郭に合わせられている、請求項１記載の旋回軸受。
前記結合支持部（３１，３２）と前記リング部分（３６，３７）とに、前記ボルト穴（１０，１１）と前記コンロッドボルト（１２，１３）との間の軸受位置（４６，４７）に潤滑用の潤滑剤を流入させるための、互いに面した貫通開口（４２，４３）が設けられている、請求項１および３記載の旋回軸受。
前記貫通開口（４２，４３）は、前記結合支持部（３１，３２）では楕円形を有しており、かつ前記リング部分（３６，３７）では円形を有している、請求項３記載の旋回軸受。
前記結合支持部（３１，３２）と前記リング部分（３６，３７）の前記貫通開口（４２，４３および４４，４５）は、それぞれ共通の中心長手方向平面（５１，５２）を有している、請求項４記載の旋回軸受。
前記潤滑用の潤滑剤（Ｓｃｈｍ）は、一方では前記内燃機関（１）のクランクケース（５２）内のエアロゾル含有ガスの浮遊粒子により、他方では前記クランクシャフト（２，３）と前記コンロッド（５，６）との装置（５３，５４）を介して、前記中間室（１８）内もしくは前記貫通開口（４２，４３および４４，４５）へ流入する、請求項１、３および５記載の旋回軸受。
前記装置（５３，５４）は、一方では前記クランクピンアイ（１９，２０）の、互いに反対の側の外面（Ｐｌ１およびＰｌ２）に配置された複数の凹部（５５，５６）により形成され、他方では前記クランクピンアイ（１９，２０）と前記コンロッドアイ（１４，１５）との間に延在するガイド装置（５７，５８）により形成され、これらのガイド装置（５７，５８）を介して、前記潤滑用の潤滑剤が前記中間室（１８）もしくは前記貫通開口（４２，４３および４４，４５）内へもたらされる、請求項１および６記載の旋回軸受。
前記凹部（５５，５６）は、前記コンロッド（５，６）のコンロッド軸部（２３，２４）の、互いに反対の側の長辺（Ｐｌ１およびＰｌ２）に設けられた長手方向溝（５５，５６）により形成され、これらの長手方向溝（５５，５６）は、前記クランクピンアイ（１９，２０）と前記コンロッドボルトアイ（１４，１５）との間に延在している、請求項７記載の旋回軸受。
前記装置（５３，５４）は、前記クランクピンアイ（１９，２０）と前記コンロッドボルトアイ（１４，１５）との間の前記コンロッド（５，６）の前記コンロッド軸部（２３，２４）の内部に設けられた長手方向孔（５７，５８）によって形成される、請求項７および８記載の旋回軸受。