JP6124185B2 - 直線運動を回転運動に変換するデスモドロニック軸及びヨークアセンブリ - Google Patents
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Description
・てこ作用が完全には最大化されない;
・燃焼及びエネルギー効率が最適ではない;
・構成部材の設計及び構成が、アセンブリが多数の部品を含み、簡単な製造に適していないようなものであり;
・構成部材の設計及び構成が、アセンブリを、様々な用途に合うようにてこ作用/停留を容易に調整可能ではないようなものであり;かつ
・複数の構成部材の使用及び単一の転動要素に対するかなりの耐荷重性によって振動/ガタ音の問題が生じる
といった問題に対処することによって、更に改善されたアセンブリを提供しようとするものである。
上記直線運動可能部材に関連するヨーク構造体であって、上記第2の軸によって画定される半径を有する少なくとも1つの弧状の内面を有する内面を含む、ヨーク構造体;
回転可能軸に関連し、上記第2の軸を中心に回転可能軸とともに回転可能なてこ手段であって、当該てこ手段の外周縁が、上記第2の軸と平行に延びるが当該第2の軸から離間した距離に配置される第3の軸によって画定される半径を有する少なくとも1つの弧状の接触面を含み、上記外周縁は、ヨーク構造体の内面に係合するようになっており、当該係合は、直線運動可能部材の伸縮運動が軸の回転運動に変換される、少なくとも第1の範囲の軸回転角度にわたるクランクに関連するもの、及び、直線運動可能部材の位置が伸張位置又は後退位置において停留する、少なくとも第2の範囲の軸回転角度にわたるカムに関連するものであり、上記弧状の面は、上記係合が、各軸の回転の開始から90度の軸の回転まではカムに関連し、上死点において上記直線運動可能部材を停留させるものであり、また、90度〜180度の軸の回転の間はクランクに関連するものであるように寸法決めされ、それによって、少なくとも90度〜180度の間の角度範囲内では、上記ヨーク構造体の弧状の内面は、上記第1の軸に平行に延びるが上記第2の軸から離間した距離に配置される第4の軸に沿って上記弧状の接触面に接触し、上記距離は、第2の軸と第3の軸との間の離間した距離よりも大きい、てこ手段
を特徴とする、アセンブリが提供される。
Claims (16)
- 直線運動可能部材(20)の直線運動を、第1の軸(38)を中心に回転可能な回転可能軸(12)の回転運動に変換する、又は前記回転可能軸(12)の回転運動を、前記直線運動可能部材(20)の直線運動に変換するアセンブリであって、前記アセンブリは、ヨーク構造体(18)、及びてこ手段(14)を備え、
前記直線運動可能部材(20)は、前記直線運動可能部材(20)の長手軸方向に沿って上死点と下死点の間で直線運動可能であり、
前記ヨーク構造体(18)は、前記直線運動可能部材(20)に取り付けられ、前記直線運動可能部材とともに移動可能であり、少なくとも1つの弧状の内面(28,62)を含み、
前記てこ手段(14)は、前記回転可能軸(12)に組み込まれ、前記第1の軸(38)を中心に前記回転可能軸(12)とともに回転可能であり、該てこ手段(14)の外周縁は、少なくとも1つの弧状の接触面を含み、
前記てこ手段(14)と前記ヨーク構造体(18)は、前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)と、前記てこ手段(14)の弧状の接触面が、前記直線運動可能部材(20)のストロークの間、互いに接触するように、寸法決めされ、
0度〜90度の軸の回転までは、前記ヨーク構造体(18)と前記てこ手段(14)の接触は、前記てこ手段(14)の弧状の接触面に沿った第1の接触点で起こり、前記第1の接触点は、前記第1の軸(38)と、少なくとも1つの弧状の接触面の中心軸とを通過する直線上に位置し、また、
90度〜180度の軸の回転の間は、前記てこ手段(14)の弧状の接触面と前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)との接触点は、前記てこ手段(14)の弧状の接触面と前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)間のカム効果によって、前記てこ手段(14)の弧状の接触面に沿って単一方向に移動することを特徴とする、アセンブリ。 - 前記てこ手段(14)の弧状の接触面は、少なくとも1つの半円形の円周部(48)を含み、前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,54)は、少なくとも1つの四分円形の円周部を含み、前記ストロークの間に、少なくとも前記てこ手段(14)の半円形の円周部(48)と、少なくとも前記ヨーク構造体(18)の四分円形の円周部が接触している、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記てこ手段(14)は、前記半円形の円周部(48)を有するカムフォロア部材(22)を含む、請求項2に記載のアセンブリ。
- 前記半円形の円周部(48)の基底線は、前記第1の軸(38)を通過する、
請求項2又は3に記載のアセンブリ。 - 前記カムフォロア部材(22)は少なくとも第2の弧状の接触面(44、46)を含み、前記ヨーク構造体(18)の内面は少なくとも1つの直線的な面(56、58)を含み、前記第2の弧状の接触面(44、46)は、前記回転可能軸(12)の回転中に、前記直線的な面(56、58)に接触することによって前記てこ手段(14)と前記ヨーク構造体(18)の間に更なる接触点を提供するようになっている、請求項3又は4に記載のアセンブリ。
- 前記カムフォロア部材(22)の前記第2の弧状の接触面(44、46)は、前記半円形の円周部(48)の基底線に沿って中心軸が配置される第1及び第2の四分円の縁(44、46)である、請求項5に記載のアセンブリ。
- 前記カムフォロア部材(22)は、前記半円形の円周部(48)の基底線に沿って中心軸が配置され、第3の四分円の縁を形成する第3の弧状の接触面を含み、前記半円形の円周部(48)の中心軸は、前第1及び第2の四分円の縁(44、46)の中心軸の間に配置され、前記第1及び第2の四分円の縁(44、46)は、前記第1及び第2の四分円の縁(44、46)の間に延びる直線的な縁(50)と接合する、請求項5又は6に記載のアセンブリ。
- 前記第1及び第2の四分円の縁(44、46)の各々は、前記半円形の円周部(48)と接合され、前記第2の四分円の縁(46)の少なくとも一部又は全部は、前記カムフォロア部材(22)内に実質的に収容されている転動要素(72)を露出させるように面取りされ、それによって、前記転動要素(72)の円周の一部のみが前記カムフォロア部材(22)のフットプリントから延出し、前記転動要素(72)の中心軸は前記半円形の円周部(48)の基底線に沿って配置される、請求項7に記載のアセンブリ。
- 前記転動要素(72)は、少なくとも部分的に前記上死点から90〜180度までの軸の回転の間に、前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)と接触する、請求項8に記載のアセンブリ。
- 0度〜90度の軸の回転の間において、前記第1の接触点で発生する、前記てこ手段(14)と前記ヨーク構造体(18)との間の接触は、前記上死点において、前記直線運動可能部材(20)の停留を引き起こす、請求項1〜9に記載のアセンブリ。
- 90度〜180度の軸の回転の間における、前記てこ手段(14)の弧状の接触面と前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)の間の接触は、
前記直線運動可能部材(20)の伸張又は後退運動を引き起こして、前記回転可能軸(12)の回転運動に変換する、又は前記回転可能軸(12)の回転運動を前記直線運動可能部材(20)の伸張又は後退運動に変換する、請求項1〜10に記載のアセンブリ。 - 前記てこ手段(14)は、前記ヨーク構造体の弧状の内面(28)に係合する少なくとも1つの弧状の接触面を有する前記外周縁を含む転動要素(26)、及び、前記ヨーク構造体の直線的な面(24)に接触し外周縁(50)を含むカムフォロア部材を含み、前記直線的な面(24)は、前記転動要素(26)及び前記カムフォロア部材(22)が前記回転可能軸(12)に組込まれて並んだ構成で前記回転可能軸(12)とともに回転可能であるように前記弧状の内面から前記回転可能軸(12)方向に配置される、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記アセンブリは、180度〜270度の間の軸回転角度で生じるような2回停留アセンブリであり、前記下死点において、前記直線運動可能部材(20)の停留がある、請求項1〜11に記載のアセンブリ。
- 前記直線的な面(24)は、該ヨーク構造体(18)のフレームの一部を形成し、前記弧状の内面(28)は、前記フレーム内に収容される実質的にJ字形のインサート(34)によって形成され、前記転動要素(26)の弧状の接触面が、前記転動要素(26)の円周であり、ヨーク構造体の弧状の内面(28)が、前記J字形のインサート(34)によって画定される内側の四分円形の円周部であり、前記第1の軸(38)及び前記半円形の円周部(48)の中心軸は、前記ストロークの間に、前記転動要素(26)の弧状の接触面と、前記ヨーク構造体の弧状の内面(28)が接触するように配置される、請求項12に記載のアセンブリ。
- 前記アセンブリは内燃機関であり、前記直線運動可能部材(20)は少なくともピストンを含み、前記回転可能軸はクランク軸である、請求項1〜14のいずれか一項に記載のアセンブリ。
- 上死点位と下死点位置との間で運動可能な直線運動可能部材(20)の直線運動を、第1の軸(38)を中心に回転可能な回転可能軸(12)の回転運動に変換するアセンブリであって、前記アセンブリは、ヨーク構造体(18)、及びてこ手段(14)を備え、
前記ヨーク構造体(18)は、前記直線運動可能部材(20)に取り付けられ、前記直線運動可能部材(20)とともに移動可能であり、前記第1の軸(38)に平行に延びる第2の軸を中心とする半径を有する少なくとも1つの弧状の内面(28,62)を含み、
前記てこ手段(14)は、前記回転可能軸(12)に組み込まれ、前記第1の軸(38)を中心に前記回転可能軸(12)とともに回転可能であり、前記てこ手段(14)の外周縁は、前記第1及び第2の軸のそれぞれに平行に延びる第3の軸を中心とする半径を有する少なくとも1つの弧状の接触面を含み、前記てこ手段(14)は、前記第1及び第3の軸の各々を通って延び、前記少なくとも1つの弧状の接触面の中心軸が配置される線である中心線を含み、
90度〜180度の軸の回転の間において、前記てこ手段(14)と前記ヨーク構造体(18)は、前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)が、前記てこ手段(14)の弧状の接触面と接触するように、寸法決めされ、
0度〜90度の軸の回転の間において、前記ヨーク構造(18)と前記てこ手段(14)の間で、前記中心線に沿って配置される、前記てこ手段(14)の弧状の接触面に沿った第1の接触点において、前記ヨーク構造(18)から前記てこ手段(14)へのエネルギー変換をもたらす接触が起こり、
90度の軸の回転からは、前記ヨーク構造体(18)の弧状の内面(28,62)と前記てこ手段(14)の弧状の接触面との間で、前記第1の接触点から円周方向に配置され、前記てこ手段(14)の弧状の接触面に沿った第2の接触点において接触が起こることを特徴とする、アセンブリ。
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