JPH06510098A - 回転及び往復運動の相互接続 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転及び往復運動の相互接続 技術分野 本発明は往復運動を回転運動に及びその逆に変換するための装置であって、第１ の方向に往復ガイドされる往復アッセンブリを備え、該往復アンセンブリは各々 か往復方向に対して横方向の平坦なガイド表面で終端する第１及び第２の往復部 材と、ガイド表面を平行に間隔を開けて対向する関係で維持するためにガイド表 面の両側で２つの往復部材を連結する間隔結合手段とからなり、さらに、各々か 往復部材のそれぞれ１つのガイド表面と摺動係合できる対向するガイド表面を存 するドライブブロックと、前記往復の方向に対して横方向の軸線のまわりで回転 可能に設けられ且つドライブブロックのプレーンベアリングと回転可能に係合す る偏心部分を育する回転部材と、回転部材を通って偏心部分の表面の複数の出口 ボートに潤滑油を圧力下で供給する潤滑システムとを備え、ドライブブロックは 偏・し１部分かそのベアリング内で回転するにつれて偏心部分の表面の複数の出 口ポートに連通ずるように位置するプレーンベアリングのそれぞれのボートから それぞれのガイド表面に通しる通路を存する装置に関する。

背景技術 そのような装置は例えばＥＰ−Ａｏ、２４１，２４３に提案されているようにポ ンプや内燃機関等の容積型流体機械において一対の対向するピストンをクランク シャフトの行程に接続するのに特に適したものである。

そのような公知の装置の問題点は、特に高速でそれらにかがる高い負荷の下でプ レーンベアリングの適切な潤滑を確実にすることである。

発明の開示 本発明による装置は、ガイド表面に接続されるベアリングボート又は複数のボー トはプレーンベアリングの四分円内にあり、２つの四分円かヘアリングの軸線の 両側にあり、偏心部分の出口ボートが全てドライブブロックの異なったガイド表 面に接続されたボートを分離するヘアリングのボートでない部分の角度範囲より も小さい扇形内にあることを特徴とする。

図面の簡単な説明 以下本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明による内燃機関のタイミングギヤ及びチェーンに隣接する端部から 見た主として断面で示した略図である。

図２は図１の線Ｉｆ−Ｉｆに沿ってとった主として断面で示した平面図である。

図３は図２の線Ｉ［−Ｈに沿ってとった拡大断面図である。

図４８から図４ｈはクランクシャフトの半回転の間の８つの連続的な位置にある 図３のクランクピンヘアリング部分を示す拡大図である。

図５は修正されたドライブブロックベアリングプレートの平面図である。

発明を実施するための最良の形態 図１及び図２は各々４気筒ずつの２バンクを育する８気筒水平対向内燃機関の基 本的な成分を略図的に示す図である。気筒Ｃ，、Ｃヨ、Ｃ３、Ｃ，かバンク八に 一直線で配置され、他の気筒Ｃ２、Ｃ、、Ｃ，、Ｃ，かバンクＢに一直線で配置 される。各気筒はシリンダライナ１１によって形成され、全てのシリンダライナ １１はシリンダブロックＩ２に取りつけられ、シリンダブロック１２の下端部は オイルサンプ１３によって通常のように閉しられる。

各対の対向する気筒、例えば気筒Ｃ３とＣ１は同軸線上にある。

クランクシャフト１４は、シリンダブロック１２の５つのメーンベアリング１５ に回転可能に取りつけられ、且つ各対の対向する気筒毎に１つずつ、４つのクラ ンクピン１６を育する。クランクシャフト１４の回転方向で見て、クランクピン １６の角度間隔は内燃機関の前部から（すなわち図２において左側から）０度、 １８０度、２７０度、及び９０度である。よって、内燃機関の４ストロ一ク形体 の点火順序はｌ−６−３−８−４−７−２−５−１である。

各気筒はピストン１７を含む。１対の対向する気筒、例えば気筒Ｃ１と０２の２ つのピストン１７は図３に拡大して示される往復連接アッセンブリによって一緒 に結合されている。

各往復連接アッセンブリはピストン毎に設けられる連接リンク（１８Ａ、１８Ｂ ）と、各々かＵ字形状の４つの連接プレート１９とからなる。各連接リンク１８ は関連するピストン１７のボアと係合する差し込み部２０をその一端部に有し、 且つピストンを連接リンクに保持するためのポルト２２を受けるためのねじ付き ボアをそれ自体に形成されている。各ポルト２２の頭部はピストンクラウンの穴 に配置され、この穴はその後でピストンの中心にねしこまれるプラグ２３によっ て閉しられる。

各連接リンク１８の他端部は広げられていて、例えば窒化処理等の表面硬化処理 された長い矩形状のフラットなガイド表面２４を形成している。連接リンク１８ は２つの外側リブ２５及び中央リブ２６の形体の適切なリブによって補強され、 これらのリブは各々間隔をあけて設けられてその間にウェブ部分２７か形成され る。

ドライブブロック２８か２つの半休２８ａ、２８ｂにより形成され、これらの半 休２８ａ、２８ｂはねじ２９によって一緒に保持され且つ管状はぞ部材３ｏによ って相互に正確に位置決めされる。ドライブブロック２８の両側の面には、ガイ ド表面２４と摺動係合するための適切なベアリング形成材料でてきたベアリング プレート３１か配置される。ドライブブロック２８に対するベアリングプレート ３１のドライブブロック２８に沿った方向の運動は、ドライブブロック２８の角 部に形成された横方向のリブ３２によって防止される。

２つの連接リンク１８は、そのガイド表面２４が正確な距離離れた状態で連接プ レート１９によって保持され、連接プレー１−１．９もまた連接リンク１８を作 動時の変形に抗して補強する。この目的のために、各連接プレート１９はリブ３ ３を形成されており、これは連接リンク１８の各横面に沿って延びる対応する溝 ３４に密接な嵌合として係合する。連接プレート１９はねじ３５によって連接リ ンク１８に保持され、ねし３５の頭部は一連接プレートのカウンターボアに配置 され且つその他端部は対向する連接プレートのねじ穴に係合される。

連接プレート１９はガイド表面２４から互いに内向きに延びるフランジ部分３６ を有する。これらのフランジ部分３６はガイド表面２４の領域において連接リン ク１８の剛性を増加させ、且つそれ自体ドライブブロック２８及びベアリングプ レート３■のための横ガイド表面を形成するために表面硬化処理されている。フ ランジ部分３６は半円形の端部３８を有する凹部３７の平行な側部を形成してい る。凹部３７はクランクピン１６にすぐ隣接するクランクシャフトのウェブの部 分のためのクリアランスを提供する。

連接プレートＩ９の剛性は連接リンク部分３９の厚さを増加することによって増 加される。中央平面の両側の連接リンク部分３９の間の距離は図２に示されるよ うにクランクピン１６を各端部において２つの連接プレート間で整形することに よって減少される。よって、クランクピンの半径方向最外方部分１６ｘはクラン クシャフトウェブ４工、４２の半径方向外方部分を越えて半径方向に突出する。

連接プレート１９の連接部分３９の間の距離を減少することにより、連接リンク のガイド表面部分の曲げモーメントがさらに減少される。

図３に示されるように、ガイド表面に沿った移動の端部の位置においてさえも、 ドライブブロック２８は常に往復アッセンブリの中心線上にある部分を育する。

図１及び図２に戻ると、気筒の各バンクＡ、Ｂは気筒のための燃焼室を形成する それぞれのシリンダヘッド４３Ａ、４３Ｂを有する。各燃焼室は２つの吸気弁４ ４ａ、４４ｂと排気弁４５とを有する。シリンダヘッドはそれぞれの吸気弁に通 じる別の吸気通路４６ａ、４６ｂを形成されており、あるいは両吸気弁に供給す るために単一の吸気通路か使用されることかできる。内燃機関が点火式の内燃機 関の場合には、各燃焼室はスパークプラグを含み、吸気通路に供給するための吸 気マニホールドのブランチ（図示せず）は燃料インンエクタを含むであろう。

吸気弁４４及び排気弁４５は各シリンダヘッドのカムシャフトによって作動され 、カムシャフトはロッカーアーム（図示せず）を介して弁を作動させるタイプの ものである。カムシャフトはクランクシャフト１４の前端部のギヤ５０にともに 螺合するそれぞれのタイミングギヤ４９Ａ、４９Ｂによって駆動されるスプロケ ット上のローラチェーン４８Ａ、４８Ｂによってクランクシャフトの半分のスピ ードで駆動される。

さらに、クランクシャフト１４の前端部にはヘリカルギヤ５１があり、これはオ イルサンプ１３からオイルをくみ出して圧力下でメーンヘアリング１５に供給す るオイルポンプ５４（図１）を駆動するシャフト５３上のギヤ５２と螺合する。

クランクシャフトの内部加工穴５４．５５．５６Ｌ、５６Ｔかメーンベアリング からドライブブロックのクランクピンベアリングへオイルを供給する。内部加工 穴５６．５６Ｌ、５６Ｔはクランクシャフト及びクランクピンの軸線を通る半径 方向の面に対して４５度て延びる。

図４ａによく見られるように、クランクビンベアリングは２つのドライブブロッ ク半休２８ａ、２８ｂの間の分割面において出会う２つのシェル半休７１ａ、７ １ｂによって通常のようにして形成される。各ドライブブロック半休には、ドラ イブブロック半体２８ａに関して精密なリセス７３．７４ａが機械加工され、ド ライブブロック半体２８ｂに関して精密なリセス７３ｂ、７４ｂが機械加工され ている。これらのリセスは軸線方向の幅が半径方向の深さとほぼ同じものである 。各リセス７４は傾斜した加工穴７５に通じ、リセス７３．７４は１つの連続的 な円弧状のリセスを形成している。各加工穴７５の出口はベアリングプレート３ １の中心のオイルデリバリ穴５９と符合する。

各ベアリングシェル半休は３５度にわたって延びる比較的に長い窓又は開口アロ を形成されており、これはシェル半休の端部からｌＯ度間隔をあけたところにあ る。シェル半休の他端部から１０度間隔をあけられているのはクランクピンの中 心において実質的に】５度の角度をなす短い窓又は開ロア７である。よって、２ つの開口７６．７７の間には１１０度の角度にわたって中断のないシェル部分か ある。この部分の大部分はドライブブロックのより高く負荷のかかる部分と直接 に接触し、リセス７３．７４は往復アッセンブリの横方向にあまり負荷のかから ない部分に形成される。

図４３は図３のピストン１７か下死点にあり、図３の下端部に取りつけられたピ ストンか上死点にある位置を示している。この位置において、クランクピンは連 接リンクとピストンとからなる往復アッセンブリを上向きに加速している。先行 の加工穴５６Ｌは開口アロｂ及びリセス７３ｂ、７４ａにより加工穴７５ａと連 通している。ドライブブロックの上面は負荷かかかっているけれとも、これは運 動か図４ｂに示される位置に向かって続くにつれてリセス及び加工穴７５ａの必 要な予備充填を完了させることを可能にする。

図４０に示される位置において、先行の加工穴５６Ｌは隣接の実体部分７７ａ、 ７８ｂによって閉じられ、これは２つのシェル半休の間の境界において横方向に オイルのロスか生じるのを防止するのに必要である。

図４ｄに示される位置において、先行の加工穴５６Ｌは開ロア７ａを介して再び 加工穴７５ａと連通ずる。

図４ｅに示される位置において、ドライブブロックは図３に示されるのと基本的 に鏡像関係の位置に達し、垂直方向の加速度は０になる。その慣性により、往復 アッセンブリは図において上向きに動き、そしてクランクビンによって下向きに 拘束され、すなわち加速される。これはガイドブロックの平坦なガイド表面とガ イド表面２４との間の小さなりリアランスを開き、同時に後行側の加工穴５６Ｔ か加工穴７５ａと連通ずるようになる（図４ｅ、図４ｆ）。回転するクランクシ ャフトによって生成する遠心ヘッドによって備えられる潤滑システムからの圧力 の下で、オイルか圧力下で供給されてドライブブロックの上側の平坦なガイド表 面のクリアランスを充填する。図４ｇにおいては、これは、後行側の加工穴５６ Ｔがシェル半休の部分７７ａ、７８ｂを横切るにつれて、一時的に中断される。

最後に図４ｈにおいては、両加工穴か閉じられる。

留意すべきは、図４ａから図４ｈに示される運動の範囲を通じて、下方の加工穴 ７５ｂはオイル供給から連続的に遮断される。これは加工穴７５ａを横切って加 工穴７５ｂからのオイルのロスのリスクを防止する。

上方のベアリングは最大の負荷にさらされる時に先立ってオイルを一杯に充填さ れる。

図５は１つ以上のオイルデリバリ穴をもったドライブブロックベアリング１３１ の変形された形体を示し、この場合、２つのデリバリ穴１５９かそれぞれ一方の プレートの端部から他方への距離の３分の１、及び３分の２に位置され、ベアリ ングプレートの全作動領域についてオイルの供給及び分布を改善することを目的 とし、ている。各デリバリ穴１５９はドライブブロックの別の加工穴によって好 便にドライブブロックのリセス（７４ａ、又は７４ｂ）からオイルを供給される 。

分布はさらにベアリングプレートの作動表面１６１に形成され且つ供給穴５９又 は供給穴１５９と連通する溝１６０の使用によって改善されることかできる。

−＋喚 フロントページの続き （７２）発明者　ファウンテイン、グラハム　バリーオーストラリア国、ニュー 　サウス　ウエールズ　２０７５．シトニー、セント　アイブス、ウォーリムー 　アベニュ　３０

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．往復運動を回転運動に及びその逆に変換するための装置であって、第１の方 向に往復ガイドされる往復アッセンブリを備え、該往復アッセンブリは各々が往 復方向に対して横方向の平坦なガイド表面で終端する第１及び第２の往復部材と 、ガイド表面を平行に間隔を開けて対向する関係で維持するためにガイド表面の 両側で２つの往復部材を連結する間隔結合手段とからなり、さらに、各々が往復 部材のそれぞれ１つのガイド表面と摺動係合できる対向するガイド表面を有する ドライブブロックと、前記往復の方向に対して横方向の軸線のまわりで回転可能 に設けられ且つドライブブロックのプレーンベアリングと回転可能に係合する偏 心部分を有する回転部材と、回転部材を通って偏心部分の表面の複数の出口ポー トに潤滑油を圧力下で供給する潤滑システムとを備え、ドライブブロックは偏心 部分がそのベアリング内で回転するにつれて偏心部分の表面の複数の出口ポート に連通するように位置するプレーンベアリングのそれぞれのポートからそれぞれ のガイド表面に通じる通路を有するものにおいて、ガイド表面に接続されるベア リングポート又は複数のポートはプレーンベアリングの四分円内にあり、２つの 四分円がベアリングの軸線の両側にあり、偏心部分の出口ポートが全てドライブ ブロックの異なったガイド表面に接続されたポートを分離するベアリングのポー トでない部分の角度範囲よりも小さい扇形内にあることを特徴とする装置。
2. ２．前記回転部材の偏心部分は互いに９０度間隔をあけた２つの出口ポートを有 することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記偏心部分は回転部材の回転軸線に対して半径方向外方領域において２つ の出口ポートを有し、ポートが出力軸及びその偏心部分の軸線を通る平面の両側 にあることを特徴とする請求項１又と２に記載の装置。
4. ４．ドライブブロック及びプレーンベアリングシェルが偏心部材の軸線を通る平 面で２つの等しい半体に分割され、プレーンベアリングシェルはその端部から各 々近接しているが離れているポートを有し、ドライブブロックは各ガイド表面毎 に各シェル半体の１ポートから通じ且つそれに接続された供給通路を有する請求 項１から３のいずれかに記載の装置。
5. ５．クランクシャフトの形体の回転部材の両側に少なくとも一対の対向するピス トンを備えた内燃機関等のピストン及びシリンダ機械であって、対又は各対のピ ストンが請求項１から４のいずれかに記載の装置に結合されていることを特徴と するピストン及びシリンダ機械。