JP4388599B2 - 軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は動力を伝達する装置による軸受に関連しており、直線動作を回転動作に伝達するかまたは、逆転する。本発明は主に、燃焼エンジン、ポンプ及びコンプレッサの様な、動力機械に使用することを目的としているが、この利用分野に制限されることはない。
動力を前後動作から回転動作への伝達は一般的に、何種類かのクランクシャフトまたはその様な装置によって行われる。しかしある場合には、クランクシャフトは適切ではない。そのようなことは特に異なる方向、たいていの場合は全く逆方向の前後動作を、回転動作に変換すべき時に生じる。特にこのことは、動力機械の種類が有しており、そこでは互いに一直線のシリンダボアまたは共通のシリンダボアで、ピストンが同時に互いに対して作用している。その様な場合、クランクシャフトを使用すると、それと共に、二つかそれ以上で二つ一組になって配置されたピストンからの力を合わせて、共通の回転動作にするために、機械的に複雑な設計になる。カムシャフトの代わりに、カムディスクを使用した設計を用いてもよく、その様な設計の一つは、スウェーデン特許出願番号第9601282-8号に記載されている。
従来の設計では、軸受が各一対のピストンの中心線を介した平面の両側に、軸受があるように作られている。このことから、装置が貫通シャフトまたは同軸に配置されたシャフト部分を、燃焼チャンバ或いはピストンが共通でそれと対応するものの両側に備えるようになっている。
本発明は、前後動作による力をカムディスク機械で回転動作に伝達する軸受に関する。本発明とその実施例は請求の範囲に記載された特徴を有する。
本発明に関するカムディスク機械による軸受装置は、回転ディスクが固定ハウジングによって囲まれており、固定部分と回転部分との間の軸受は単にシリンダボアの一側に配置され且つ、突出シャフトと接続するように、作られている。好ましい実施例では、軸受装置が分離された軸受から成る。このことから、運動力、コンソール力（consoleforce）を軸方向に変える、単に制限された能力のあるまたは、その能力のない、深溝ボールまたは別の軸受であり得る。本発明の好ましい実施例では、シャフトと（または）シャフトに沿って回転ディスクに取り付ける装置は空洞であり、一方の軸受はシャフトの外側に配置され、もう一方の軸受はシャフトまたは接続手段の内側に配置される。好ましくは、軸受の中心を介する線が、燃焼の中心またはシリンダの中心部においてそれと対応する点を介して伸びる。
別の見解の設計装置と軸受は、シャフトを軸方向に回転させようとする力によって、シャフトが影響を受け、その間に装置で起きる別の力は、シャフトが図面上の言葉ではコンソール力と称し得る、放射方向を向いた力を受けることがないような方法で、互いに打ち消される。これのことから、コンソール力を受けることができない様な、設計の軸受をしようすることが可能で、例えば、比較的簡単な深溝ボール軸受を使用してもよい。また、曲げ力がないので比較的小さな軸受を大きな機械に使用してもよい。軸受によって受ける力は単なる重力と、外部からの別の力である。ゆえに軸受は、燃焼の中心または、燃焼エンジンとは別の機械ではそれと対応する点が、軸受の中心部を介する線にある様に、配置される。
本発明を添付図面で示された実施例を参照して、より詳しく説明する。
第１図は、本発明による装置の横断面の斜視図である。
第２図は、本発明による別の実施例の横断面図である。
第３図は、一実施例の横断面図であり、二つのエンジンが共通のシャフトを備えている。
図面に示された装置は、共通の燃焼チャンバで働く二つのピストンを備えたシリンダから成る。ピストンの直線前後動作は、回転動作するトラック１２を備えたディスク１０１に伝達される。近接に、各動力伝達装置用の直線トラック１１、２４を備えた固定ディスク１０２がある。各ピストンは、その対向する端部でピストンロッドに常置接合されており、トラックを走るボール用にホルダがあって、それによって前後動作による動力が回転ディスクに伝達される。ボールホルダ１７、１８は、特に動力の伝達をできるだけ少ない損失で且つ、不均等な負荷を避けて行われるように設計されている。設計はまた主に、ピストンが燃料を燃焼する際、互いに離れさせ、そして回転ディスクにボールホルダとボールによって伝達される、力をピストンロッドに加える時に、作動段階を指示する。別の作動段階で、ピストンロッド方向の力が低い。装置のトラック、ボールそしてボールホルダは、部分の間の接触が、単一な点ではなく線状の接触面に沿って行われるように寸法が決められて、設計されている。力と対抗力に関して、最高な効果を得て、ボールが走るトラックにおける不均等な負荷を避けるため、接触面はボール上で大きな円形部分に形成され且つ、同じ平面または互いに直交した平面に配置される。その効果は、問題となる応用例に適合したボールホルダと、特別な設計のトラックによって、得られる。
本発明による回転部の軸受装置は、主に第１図から明らかな方法から成る。本発明では、突出シャフトと、またシャフトを回転ディスクに接続する接続部１０７は空洞である。本発明を利用するためには、シャフト１０４が空洞である必要はなく、接続部１０７が空洞であれば充分であり、例えば図面に示された実施例のような球形をしている。
第３図に示された実施例では、二つのエンジンが共通のシャフトで、エンジンの間に配置された機械、例えば発電機、を運転するために働く。エンジンと機械は共に、図面に矢印で示された空気流によって空気を冷やす、一つのユニットに形成される。本実施例において、空気は各エンジンのシリンダの周囲で得られ、空洞シャフトを介して、更にエンジンによって運転される機械を囲んだハウジングの内側へ向かわせる。軸受はエンジンと機械の両方で共通であり、機械に近接した二つの内側軸受２６、２８と、エンジンに密接した二つの外側軸受２５、２７から成る。機械のハウジング３０は、各エンジンを部分的に囲むハウジング３１、３２と固定接合されている。ハウジング３１、３２は部分的に、ハウジングの１０３の一部を形成しており、ハウジング１０３は、各エンジンの固定部の一部を形成するかまたは、固定接合される。
また本実施例では、ゆえにエンジン用の軸受が単に突出シャフトと接続して、単にシリンダボアの一側に配置される。従って、本発明の実施例は非常に小型で、空間を節約した燃焼エンジンで運転される発電機を利用しており、発電機は例えばハイブリッド車両など、様々な目的に使用することができる。
上記の説明は、図面に示された実施例に関連している。別の実施例では、回転ディスクと接続部が、例えば一部品として作られており、軸受は全体的にその部品と固定部との間にあり得る。トラックは幾つかの実施例では、ローラーに対する接触面を備えた突起縁と、縁の側方にある摺動軸受の代わりとなる。また幾つかのエンジンを、例えば船舶の船外機用のプロペラシャフトを運転するため、何らかの方法で共に配置させてもよい。更に各エンジンの端部からの突出シャフトが適切に、共通のウォーム歯車装置に含まれる歯車まで伸びる。

Claims (3)

1. 共通のシリンダボア内に配置され、相互に同期して作動する二つのピストンと、
   回転ディスク（１０１）及び固定ディスク（１０２）を有し、前記二つのピストンの直線動作を、前記回転ディスク（１０１）の回転動作に変換する伝達手段と、
   前記回転ディスク（１０１）に連結された一本の出力軸（１０４）と
   を備えた動力機械の軸受装置において、
   前記固定ディスク（１０２）が、回転ディスク（１０１）を収容するハウジング（１０３）の一部を形成するか、又は、ハウジング（１０３）に恒久的に接合され、
   二つの軸受手段（１０５，１０６）が、前記固定ディスク（１０２）及びハウジング（１０３）を含む固定部材と、前記回転ディスク（１０１）及び出力軸（１０４）を含む回転部材との間に配置され、
   前記出力軸（１０４）及び／又は、出力軸（１０４）を回転ディスク（１０１）に接続するための接続手段（１０７）が中空部分を有し、
   前記軸受手段の一方（１０５）が出力軸（１０４）の外側に装着され、前記軸受手段の他方（１０６）が出力軸（１０４）及び／又は接続手段（１０７）の前記中空部分の内側に装着される
   ことを特徴とする動力機械の軸受装置。
2. 前記軸受手段が深溝ボール軸受である
   ことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
3. 前記シリンダボアが燃焼チャンバを有し、
   前記燃焼チャンバの中心又はそれに対応する点が、軸受手段の中心線上に位置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受装置。

Images