JPS58107816A - 斜板内燃機関 - 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】 本発明は、斜板が機関ハウジング内で機関主軸に対して
、このＬ１１関主軸に対して直角に延びる軸線の回りを
揺動可能である、行程容積を変化し得る斜板内燃機関に
関する。

このような斜板内燃機関は例えばドイツ連邦共和国特許
出願公開第１５７６１８７号明細書から公知である。こ
の公知の機関においては静止機関ハウジング内に、軸線
が円錐周面にある複数のシリンダが設けられており、こ
れらのシリンダのピストンがピストン棒および球面軸受
を介して斜板に枢着されている。斜板は、回転しないが
しかしハウジングに対して軸線方向に移動可能な鐘状体
内にある環を介して、自□在継手により懸架されかつ半
径方向および軸線方向に作用するころがり軸受を介して
環状の回転斜板に支持されており、この斜板が、滑りブ
シュ内で回転可能な軸のピンを介してこの軸に支持され
ている。斜板は周囲に継手を持っており、この継手が案
内部を形成し、この継手により斜板がはずみ車円板に支
持されており、このはずみ車円板が、軸線方向および半
径方向に作用するころがり軸受に支持されている。縦移
動可能な軸がその主支持位置を斜板の自在継手による懸
架装置の中心点およびはずみ車円板のボスに対する滑つ
ばめに持っている。このボスを介して機関主軸として動
力駆動が行なわれる。この構成では機関主軸を一体に形
成することができず、機関主軸は、軸線方向に移動可能
でがっ揺動支持体を有する付加的な軸を持たなければな
らず、この軸は機関主軸に相対回転しないように結合さ
れなければならない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６３３６１８号明細
書から公知の斜板内燃機関では、機関主軸において斜板
の回転しない軸部分の枢着点と、この枢着点と結ばれか
つリンクに案内された斜板軸の傾斜位置とを軸線方向に
移動させることにより行程変化が制御される。

本発明の課題は、簡単な手段により、長い運転時間後で
も遊隙のない揺動支持部を持つ、最初に挙げた種類の斜
板内燃機関を提案することである。この場合、不変ある
いはほぼ不変の圧縮比において行程容積を変化し得るよ
うにしなければならない。

本発明によればこの課題は、斜板の回転部分が、機関主
軸と固定的に結合されかつ機関主軸に対して直角の方向
に偏心している揺動軸の回りを揺動可能であることによ
って解決される。

それによって、一体形成された機関主軸を使用すること
ができる。さらに、機関主軸の回転軸線に対して大きな
間隔を持っ揺動軸線を偏心的に配置することにより、機
関のトルクにより生ずる動力が減少される。

揺動軸線の偏心は、圧縮比が所定の限度内での行程容積
の変化の際に不変あるいはほぼ不変であるように選ぶこ
とができる。本発明により実現可能な揺動軸線の遊隙を
なくすことは重要である。なぜならばオーバランニング
へ変化する際に衝撃が生じ、この衝撃が揺動支持部を破
壊することがあるからである。本発明によれば、例えば
都市交通における自動車に見られるような部分負荷運転
の際に、要求される出力に合わせた行程容積により一層
経済的に、すなわち一層少ない燃料消費量で内燃機関が
作動しかつ長い運転時間にわたって利用され得ることに
存する内燃機関の利点が得られる。

本発明の特別の構成は、斜板の回転しない部分が２重自
在継手を介して機関ノ・ウジングに相対回転しないよう
に結合されていることで優れている。

２重自在継手はなるべく継手ビンにより機関主軸の中心
軸線の方向に移動可能に機関ノ・ウジングに支持される
のが好ましい。

さらに本発明思想の範囲内において斜板の回転部分が、
継手棒な介して、機関主軸に同心的に支持された調節ピ
ストンと結合され得る。

この調節ピストンは例えばねじ伝動装置を介して機関主
軸の中心軸線の方向に調節可能である。

調節駆動装置は、調節ピストンが液圧によりあるいは空
気圧により斜板の方向に受圧可能であることにより荷重
を除かれ得る。

シリンダヘッドに各シリンダ用の吸気弁および排気弁を
持つ本発明による斜板内燃機関における弁制御は、シリ
ンダの吸気弁および排気弁の弁棒が共通の制御カムによ
り軸線方向に駆動可能であることにより特に簡単に実現
される。

吸気弁および排気弁の弁行程は制御カムにより強制制御
され得る。

すべてのシリンダの吸気弁および排気弁が共に、機関主
軸により駆動される鏡軸により駆動可能であるのが有利
である。

排気弁および場合によっては吸気弁が制御カムを介して
閉鎖ばねの作用に抗して開放可能であるのが有利である
。それによって特に吸気行程においても排気弁が制御カ
ムにおける排気弁の弁遊隙にもかかわらず閉鎖状態に保
たれる。

したがって斜板内燃機関の本発明による弁制御は、従来
のクランク伝動装置付き内燃機関の構造と著しく異なる
。クランク伝動装置付き機関においてはシリンダの中心
軸線が機関主軸と直角に交わる。本発明による斜板内燃
機関においては、シリンダ軸線および機関主軸の中心軸
線がなるべくほぼあるいは正確に平行しているのが好ま
しい。それによって吸気弁および排気弁が同じ制御カム
により駆動され得る。場合によっては行なわれることが
ある強制制御弁駆動は弁ばねを必要としないので、機関
は過回転による機関損傷に対して安全である。

本発明のそれ以外の目的、特徴、利点および適用の可能
性は、添付の図面による実施例の以下の説明から明らか
になる。この場合、記載かつ（あるいは）図示されたす
べての特徴は、それだけであるいは任意の有利な組合せ
により、特許請求の範囲に関係な（本発明の対象を形成
する。

固定しである機関ハウジング１の中に、軸線が機関主軸
１４の中心軸線４と平行しているピストン３付きシリン
ダ２がなるべく複数個あるのが好ましい。ピストン３は
連接棒６を介して斜板の回転しない部分７と関節結合さ
れている。

この場合、連接棒６のピストン側端部はそれぞれ玉継手
４５を介して、そして反対側の端部は自（９） 在継手４６を介して斜板の回転しない部分７に取り付け
られている。斜板の回転しない部分７は２重自在継手８
を介して機関ハウジング１に相対回転しないように結合
されている。この場合、シリンダヘッド５に向いている
２重自在継手８の継手ビン４４は、玉−溝支持により容
易に揺動可能でありかつ機関主軸１４の中心軸線４の方
向に移動可能に、固定しである機関ハウジング１の筒部
分に支持されている。斜板の回転部分９は軸線方向滑り
軸受１０およびラジアル軸受１１を介して、斜板軸１２
上で回転可能に、斜板の回転しない部分７と結合されて
いる。この斜板の回転しない部分の自在継手による懸架
装置の中心点は、斜板が揺動軸１３０回りを揺動する際
に、中心軸線４からできるだけ少なくそれる。斜板の回
転部分９は、機関主軸１４に対して直角方向に偏心して
いる揺動軸１３を介して、すなわちはずみ車円板４７を
介して揺動可能に機関主軸１４と結合されている。斜板
の回転部分９がシリンダ２およびピストン３の方向に揺
動軸１３の回りを（１０） 揺動することによりピストン３の行程が小さくなる。し
たがって機関の行程容積が縮小される。

揺動運動を行なうために、斜板の回転部分９は中心軸線
４の範囲において継手棒１８を介して調節ピストン７と
結合されており、この継手棒は両側において共通の面内
で揺動可能に枢着されている。調節ピストン１７は機関
主軸１４に同心的に軸線方向に移動可能に支持されてい
る。機関主軸１４自体は機関ハウジング１内においてこ
ろがり軸受１５および１６に支持されている。調節ピス
トン１７による行程容積調節はラック１９を介して行な
われ、このラックの軸線は中心軸！４に対して直角方向
に偏心的に延びており、このラックは、中心軸線４に対
して同軸的なねじ付きスリーブ２０に係合し、このねじ
付きスリーブは螺旋状スプライン２１を介して機関ハウ
ジングｌと動作結合している。軸線方向に移動するねじ
付きスリーブ２０からスラスト軸受２２、圧力環２３お
よび連接棒２４を介して調節ピストン１７が機関主軸１
４に対して軸線方向に移動せしめられる。

：（ｎ） ラック１９の調節は周知の調節駆動装置により最適にさ
れるので、機関は、その都度必要な出力に対してできる
だけ小さい行程容積で、したがって最も経済的に作動す
る。調節ピストン１７の後端面は圧力媒体通路４８を介
して空気圧あるいは液圧媒体の作用を受けることができ
るので、ピストン３の力に対して反力が及ぼされ、この
反力は、行程容積変化のために消費される調節力を減少
させる。機関の駆動は機関主軸１４の軸端２５を介して
行なわれる。

シリンダ２内のガス交換は排気弁２７および吸気弁２６
を介して制御される。排気弁２７の弁棒２８には調節ね
じを介して止めナツト３０付き弁開き片２９が取り付け
られている。弁開き片２９は、側方に向きかつ制御カム
３２に係合する制御ピン３１と、（相対して）半径方向
に突出しかつリンク案内部３４により弁開き片２９を回
転しないようにするリンクビン３３とを持っている。中
心軸線４に対して平行に延びる制御カム３２の軸３５上
に歯付きベルト車３６が取り付けられており、この歯（
１２） 付きベルト車は歯付きベルト３７、駆動円板３８、機関
主軸１４に対して平行に延びる鏡軸３９、駆動歯車４０
、中心歯車４１および主軸歯車４２を介して機関主軸１
４から駆動可能である。制御カム３２は吸気弁２６およ
び排気弁２７の弁棒２８の中心に対して、制御カム中心
と吸気弁２６の弁棒２８の中心とを結ぶ線と、制御カム
中心と排気弁２７の弁棒２８の中心とを結ぶ線とがなす
角度が約９０’になるように配置されている。この配置
により吸気弁２６および排気弁２７を同じ制御カム３２
により駆動２することができる。すべてのシリンダ２用
のすべての制御カム３２の駆動は共通の歯付きベルト３
７を介して行なわれる。特に排気弁は制御カム３２を介
して閉鎖ばね４３の作用に抗して開放可能である。した
がって、制御カム３２と弁開き片２９０制御ビン３１と
の間に充分な弁遊びが設定されてはいるけれども、排気
弁２７は吸気行程の際閉鎖状態に保たれる。

本発明による原理により、構成が簡単でしたがって製造
費の点で有利でかつ行程容積を変化（１３） し得る寿命の長い斜板内燃機関を提供することができる
のみならず、固定的に設定される系列の異なる行程容積
の機関の製造を一層経済的に行なうことができる。後者
の場合には、斜板の揺動可能性を保証する手段を省略し
てさらに経済的な調節不可能な手段に替えさえすればよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による斜板内燃機関の実施例の縦断面図
、第２図はシリンダヘッドの平面図である。 １・・・機関ハウジング、７・・・回転しない部分、９
・・・回転部分、１２・・・斜板軸、１３・・・揺動軸
、１４・・・機関主軸、１７・・・調節ピストン、１９
・・・ラック、２１・・・螺旋状スプライン、２６・・
・吸気弁、２７・・・排気弁、３２・・・制御カム （１４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　斜板が機関ハウジング内で機関主軸に対して、この
   機関主軸に対して直角に延びる軸線の回りを揺動可能で
   ある、行程容積を変化し得る斜板内燃機関において、斜
   板の回転部分（９）が、機関主軸（１４）と固定的に結
   合されかつ機関主軸（１４）に対して直角の方向に偏心
   している揺動軸（１３）の回りを揺動可能であることを
   特徴とする斜板内燃機関。 ２、　斜板の回転しない部分（７）が２重自在継手（８
   ）を介して機関ハウジング（１）に相対回転しないよう
   に結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の斜板内燃機関。 ３２重自在継手（８）の継手ピン（４４）が機関主軸（
   １４）の中心軸線（４）の方向に移動可能に機関ハウジ
   ング（１）に支持されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の斜板内燃機関。 ４　斜板の回転部分（９）が継手棒（１８）を介して、
   機関主軸（１４）に偏心的に支持された調節ピストン（
   １７）と結合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のうち１つに記載の斜板内燃機関
   。 ５　調節ピストン（１７）がねじ伝動装置（１９，２］
   ）を介して機関主軸（１４）の中心軸線（４）の方向に
   調節可能であることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の斜板内燃機関。 ６　調節ピストン（１７）が液正によりあるいは空気圧
   により斜板の方向に受圧可能であることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項あるいは第５項に記載の斜板内燃機
   関。 ７、　シリンダヘッドに各シリンダ用の吸気弁（２６）
   および排気弁（２７）を持ち、シリンダ（２）の吸気弁
   （２６）および排気弁（２７）の弁棒（２８）が共通の
   制御カム（３２）により軸線方向に駆動可能であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のうち
   １つに記載の斜板内燃機関。 ８　吸気弁（２６）および排気弁（２７）の弁行程が制
   御カム（３２）により強制制御されることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項に記載の斜板内燃機関。 ９　ずべてのシリンダ（２）の吸気弁（２６）および排
   気弁（２７）が共に、機関主軸（１４）により駆動され
   る鏡軸（３９）により駆動可能であることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項あるいは第８項に記載の斜板内燃
   機関。 １０　　排気弁（２７）および場合によっては吸気弁（
   ２６）が制御カム（３２）を介して閉鎖ばね（４３）の
   作用に抗して開放可能であることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項ないし第９項のうち１つに記載の斜板内燃
   機関。