JPS6018801B2 - エンジン等のピストン機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直線状の交互の前後連動を有する少くとも１
つのピストンと、揺れ板で、前記ピストンに接触する前
記板の交互運動によりケーシングまたはモーターユニッ
ト内で回転される鞠上に角度をなして装架される揺れ板
とを含んでいるエンジン等のピストン機械に関する。

揺れ板を使用することで１個または数個のピストンから
の直線交互運動を変換して上記揺れ板を取付けられてい
る駆動軸を回転させることは既に提案されている。

この技術の分野の例は独国特許第１，８１０，８０８号
のみでなく、なかんずく、米国特許第３，６１１，８７
ｙ号；第３，６２１，７６１号；第３，８０７，２８３
号および第４，１０＆ ０４ｙ号の各明細書に記載され
ている。

原則として、上記特許明細書記載のエンジン等のピスト
ン機械は、一方においてはピストンロッドの正確な直線
性を保証するための装置の鉄除０と、他方においては一
般的に揺れ板に過大な応力と迅速な磨損とを生成させる
コンパクトさの鉄除とに起因してがんじようさを鉄いて
いる。

前記ピストンロッドの厳密な直線通路との相違によりシ
リンダ控口が長円形化され、また揺れ板の弱体化と組み
合わされた上記のコンパクトさの鉄除で、高レベルの有
効動力の出力が生成せしめられない。

本発明の本質的な目的は実に、上記のコンパクトさの特
色から逸脱することなくかなり小さい重量対動力の比の
割りにきわめて強い構造体が得られるかどうかやって見
ることである。

本発明の主たる目的はかなりの応力に耐えることのでき
る新規にして独創的な設計の揺れ板を提供することであ
る。

この目的で、上記ピストンがロッドと一体をなし、上記
ピストンとは反対側の上記ロッドの端部がスライドブロ
ックを有し、このブロックが前記モーターユニットの一
部である案内体内で滑動し、また上記ブロックの幾何学
的軸線が前記ロッＪドの幾何学的軸線と合致し、２つの
ブシュを閉じ込められた状態に保持する前記ブロックが
頚部により前記揺れ板に連結されたトグル装置のための
ハウジングを構成し且つ前記揺れ板に関して横様に延び
ている。

２有利な一実施例において
は前記案内体がシリンダから成り、前記両プシュの相互
間に閉じ込められた状態に保持されている前記トグル装
置からの前記頚部の通過のため第１のみぞ孔が幾何学的
シリンダ軸線と平行関係をなしてシリングに形成ご２れ
ている。有利にも、前記ブロックは前記両ブシュを内部
に糟動自在に装架された中央凹所を有しているシリンダ
様の部分から構成されている。

本発明の一特色は、前記第１のみぞ孔とは反対３の側に
ローラーを端部に有しているピポットを有し、前記ピボ
ットが前記ピストンの交互の前後運動中に、前記第１の
みぞ孔に直径的に対向して前記シリンダの壁に設けられ
ている第２のみぞ孔を摺動し、また前記ローラーが２つ
の案内部分の相３タ互間に保持されることにある。

さらに本発明は特に本発明が関係している型のエンジン
内のきわめて大きい荷重に耐えることのできる揺れ板に
関する。この目的で、本発明にしたがった揺れ板は、本
４０発明にしたがった揺れ板の特色は少なくとも前記リ
ングと前記スリーブ突起との間に装架されている、前記
ニードルベアリングからの各のシリンダ形の要素が互い
に同軸関係をなして配列された少くとも２つの半体から
構成されていることである。

本発明のその他の詳細および特色は添付図面についての
以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本発明にしたがったエンジン等のピストン機械は第１図
に図示されているような実施例においては、２個づつ２
組をなし且つ互いに向い合ったピストン２′，２″およ
び３′，３″が内部で運動するモ０ーターュニットから
成っている。

吸気口が符号６、および７で概略的に図示されている。
前記ピストン２′，２″および３′，３″が内部で運動
しているシリンダからの排出口が符号４および５で示さ
れている。前記排出口４および５が共有のマニタホルド
内に閉口している。前記吸気○６および７は各シリンダ
が共有しているマニホルド内に開口している。本発明に
従ったエンジン等のピストン機械は本質的には少くとも
１つのシリンダから成り、また第１図には互いに対向し
た２つのシリンダが２組提供されているが以下において
引用されている実施例のその他の変化においては、前記
エンジンは４×２シリンダから成ってもよい。

室８または９の各の内部での混合気の燃焼が、この燃焼
の型式が本発明の目的に関連を有してないので本文には
記載されていない既知の装置により行われる。ピストン
２′，２″，３′および３″の正確な直線性を得るため
、各のピストンは連結用ロッド１０に剛圃に連結されて
いる。

上記連結ロッドと、これと関連されたスライドブロック
との袋架成分が、ピストン３′と、それの案内部材が協
同する成分との組立て分解順序図である第２図にきわめ
て詳細に図示されている。特に第２図において、前記連
結ロッド１０がスライドブロック１１に連結され、この
ブロックがカバー１３に終っている２つの平行な壁１２
を有する中央凹所またはハウジングを有しまた上記カバ
ー１３は４つの開ロー５を貫通して板１３′にねじ込め
られる４本のねじ１４により前記ブロック１１上に綿着
されている。

前記スライドブロック１１がシリンダ１６の内部で案内
されるがこのシリンダ１６は実際にモーターユニット内
のシリンダ形凹所から成ってもよいがいかなる場合でも
揺れ板の運動を許すのに十分な広さを有する第１のみぞ
孔１７を有している。前記スライドブロックの側面１２
の相互間の前記ハウジングの幅は符号２０で概略的に図
示されている揺れ板からトグル装置１９を、２つづつ２
組、閉じ込められた状態に保持するため配備されたブシ
ュ１８の平行側面の相互間の幅よりたとえわずかながら
大きくはないまでもこれに等しくされている。前記ブシ
ユ１８一１８′は、対向して菱架されているブシュ上に
提供されている添付図面には図Ｚ示されていない閉口に
進入するように１つのブシュ上に提供されているニップ
ル２１により相互上に鉄合している。

１つまたは２つのトグル装置を有しているエンジンにお
いては、前記揺れ板の揺動運動は、前記Ｚハウジングの
対称の平面を通り、したがってまた連結ロッド１０の幾
何学的軸線をも通る単一の平面内で行われる。

揺れ板が２つのトグル装置を有しているエンジンにおい
ては、トグル装置１９を閉じ込られた状態に保持するプ
シュ１８一１８′は前記ハウジングの側面１２に沿って
遊びを有せずに糟動する。

前記揺れ板が２組のシリンダに対して２つのトグル装置
を取付けられた同様なエンジンにおいては、案内部分２
５の相互間に閉じ込められた状態に保持されるローラー
２４を取付けられたピポツト２３（第４図）がトグル装
置１９からの頚部の延長に配備されている。相互の間を
ローラー２４が走行する前記案内部分の目的は前記揺れ
板２０がその幾何学的軸線の周りに回転するのを防止す
ることである。ピストン、この場合には第２図のピスト
ン２′、の回転は、前記の幅の広いみぞ孔１７の反対側
でシリンダ１６に設けられている長手方向のみぞ孔２８
の対向両側面の間に閉じ込められた状態に保持されるロ
ーラー２７を有するピボツト２６がスライドブロック１
１に固定されているカバー１３上に存在することで防止
される。前記スライドブロックにもあるいは連結用ロッ
ドにも横スラィトが加えられないことは注目されるべき
である。ローラー２７のみでなくブシユ１８一１８′が
縦断面図である第１図の部分に明瞭に図示されている。

４対のピストン、したがって４個のトグル装置を有する
エンジンの場合に、ローラー２３′を有するピボット２
２′が２つのトグル装置１９（第５図）の相互間に藤直
する。

再度第１図において、この実施例においては２組の２ピ
ストンが互いに対向し、ピストン２′−３′が連結ロッ
ド１０とスライドブロック１１とを通して上記図の上方
部分には見ることのできないが全体を符号２０で示され
ている揺れ板に関連したトグル装置に作用する。

対向したみぞ孔１７０および２８のみでなくローラー２
７もまた第１図の前記上方部分に見ることができる。前
記揺れ板２０はボールベアリング３０内に袋架されてい
る軸２９に取付けられている。

第１図の横断面にて全体を符号２０′で示され夕ている
下方の板から構成されている第２の斜板が、軸に対する
回転は許さないがこれに対するある程度の長手方向の糟
動は許す袋架配列で、同軸上に装架されている。

それ自体は既知のこの種の菱架は前記揺れ板２０′を構
成している成分に設０けられている凹所と協同するよう
に軸２９上に設けられている細長い突隆部３１により得
られる。揺れ板２０と同じ成分から成る前記板は以下に
おいてさらに述べられ且つ本発明の肝要な特色をなして
いる。タ 駆動軸２９はモーターユニット１の両端にお
いてボールベアリング３０及びスライドベアリング３２
により装架されている。軸２９のスライドベアリング３
２側の端部は全体を符号３３で示されているはずみ車を
有し、また上記はずみ車は２つ０の同軸の部材３４およ
び３５から構成されている。軸２９に不動に取り付けら
れた部材３４ははずみ車３３の部材３５からの円様のリ
ム３７のための円様のみぞ３６を有している。はずみ車
部材３４に対向した前記部材３５はそ５れ自体既知の袋
架配列により前記軸２９に沿ってわずかに糟動するが前
記軸に関して回転できない。

軸２９と部村３５とははずみ車３３と一体に回転するの
はもちろんである。はずみ車３３の部材３４と３５との
間には圧力０を意の如くに増減できる油圧液体のための
空所３８が存在している。

前記空所３８内の油圧液の圧力を増すことで、シリンダ
様の本体３９を通して揺れ板２０′に作用される。実際
に、前記揺れ板２０′がその中央部分において、はずみ
車部材３５と一体をなしている前記シリンダ様の物体３
９の側表面に衝接することが注目される。空所３８の容
積を変えることで、斜板２０′が矢印４６′または４６
″で示されているような方向に沿って作用されてピスト
ン２′と２″および３′と３″の相互間の圧縮が変えら
れることは容易に明白であろう。

このような作用を得るため、円様のリム３７とはずみ車
部材３４内の円様のみぞからの１つまたは複数の表面と
の間の油圧力を密封するシールを提供する必要がある。
圧縮率と駆動軸の回転数との比を自動的に調整すること
を可能ならしめる他の構造が第９図に図示されている。

全体を符号３３で示されているはずみ車もまた２つの部
材から構成され、軸２９に対して固定された部材が符号
４０で示されている。前記はずみ車部材４０はこの部材
４０の円形の内側リム４２内に配列される１運の慣性ブ
ロック４１を取付けられている。各の慣性ブロックは対
応した慣性ブロックを案内するのにも使用されるロッド
４４の周りに巻付けられたばね４３の作用をうける。前
記慣性ブロックはくさび形状をなし、その大底辺ははず
み車部材４０のリム４２の内周面に対面している。前記
軸２８により回転される前記はずみ車部材４５はそれ自
体は既知の構造により、前記軸に関してある程度の長手
方向の運動を行ってもよい。

遠心力により、前記慣性ブロックはばね４３の作用に逆
らって外方に押され、その結果矢印４６（第９図）で示
されているような変位が生ずる。３軸２９の回転数の増
加の場合には、その結果として互いに相反する方向に作
用するピストンの相互間の圧縮率が減ぜられることにな
り、またその反対となる。

実際に、容積比が改善されるので冷間始動が容易になさ
れるであろう。高作動状態とな３ればなるだけそれだけ
強いオーバーフィードが可能となるであろう。以上の説
明から、ピストン２′−２″および３′一３″のための
案内装置がモーターユニットの−部であるシリンダ１６
またはそれに類似したもの４から構成された案内体の内
部を運動するスライドフロック１１の交互運動の正確な
直線性を確実にすることが注目されるであろう。

上記のごとき正確な直線性は揺れ板２０または２０′か
らのトグル装置１９のブシュ相互間の袋架体のための設
計により顕著に確実にされる。揺れ板が２つだけのトグ
ル装置を取付けられている場合、上記板の揺動運動が軸
２９の幾何学的軸線とロッド１０の幾タ何学的軸線とを
含む単一平面内で正確に生ずる。他方において、揺れ板
が４つのトグル装置を取付けられている場合、各の上記
トグル装置は数字の８の字の形の通路にわずかに従う。
４つのトグル装置を有する揺れ板が利用された場合、前
記スラＺＯィドブロックの基底部とカバー１３（第２図
）の下面との間平行側面１２の内部に遊隙が認められな
い。

他方において、スライドブロック１１の各の対応したハ
ウジング内部での各のトグル装置１９の上下の運動によ
り、容易に想像されるであるひうが、前記ハウジング内
部の前後運動のみでなくハウジングの平行側面１２の相
互間にはある程度の遊隙が存在する。揺れ板２０一２０
′の設計はこれ等の板がその成分に早期磨耗を生ぜしめ
る応力の危険を生ずる０ことなくきてめて大きい荷重を
加えられるようになされている。

このような荷重はスライドブロック１１、連結用ロッド
１０および各種のピストン２′−２″および３′−３″
を介してトグル装置１９に加えられる応力から生ずる。
タ 特に第８図において、揺れ板が頚部２２によりリン
グ４７に結合されている少くとも２つの、互いに直径的
に対向したトグル装置１９を担持したりング４７から構
成されていることが注目されるであろう。

前記リング４７は第１のニードルベア０リング４９と第
２のニードルベァリング５０とにより中央スリーブ４８
に袋架されている。前記ニードルベアリング５０は円形
状の要素５１によりリング４７の対応した側表面上の所
定位置に保持される。タ ニードルベアリング４９を構
成しているシリンダ様の成分は２個および３個の同軸成
分から交互に構成されている。

このような配列は中央スリーブ４８の回転がリング４７
に関して考えられた場合に上記成分が加えられる角速度
の変化度を考慮０して提供されている。轍２９の外径に
対応した内径の中心口腔を有している前記中央スリーブ
４８は２つの外方の側面５２および５３を有し、上記外
方側面は軸線５４のレベルにおけるリング４７の対称平
面に関するのみでなく相互に関して平行関係をなして穣
瞳している。

だが、綴れ板がはずみ車のシリング形の本体３９に係合
している側において第１図に図示されているように可動
はずみ車成分３５と協同する揺れ板の場合に中央スリー
ブの側面５２は軸２９の幾何学的軸線に対し直角をなし
て延びている平面により交さされている。前記平面が第
８図には符号５５で示されている。シリンダ形の本体３
９の外側に常時係合している平面の部分は、外側の面５
２に関し角度はで切られた互いに平行関係をなした平面
を示している。さらに第８図において、前記揺れ板の中
央スリーブ４８を強制回転させ且つ全ユニットを軸２９
に関して軸線方向に変位させる細長い突隆部３１が注目
されるであるつｏ第３のニードルベアリング、または加
圧潤滑の場合において、前記リング４７の内側の円様の
りングを構成しているスライドベアリングが符号５６で
それだけのものとして、示されている。

一方においては開ロ５８また他方においてはボルト５９
から構成された釣合し、装置が中央スリーブ４８の外側
の面５２および５３に提供されている。本発明にしたが
った揺れ板についての以上の説明から、前記板がコンパ
クトさ、したがって、前記トグル装置１９を通してエン
ジンピストンからきわめて大きい力を軸２９上に袋架さ
れた中央スリーブ４８へ伝達せしめ、上記中央スリーブ
を回転させるのに必要とされる強さの特色を有している
ことは明らかであろう。第１図にしたがった下方揺れ板
と考えられる第８図に図示されているような揺れ板に各
種のピストンから加えられるべき力が矢印５７で示され
ているような方向に沿ってトグル装置１９に加えられる
。

矢印５７で示されているような方向に沿って前記トグル
装置１９に加えられるきわめて大きい力が以上で述べら
れたように設計されたニードルベアリングを利用するこ
となく中央スリーブ４８を適して軸２９に伝達不能であ
る。

第７図において、１つのトグル装置１９は第４図に図示
されている前記成分のごとくローラー２４を坦持してい
るピボツト２３をねじ込められる軸線方向のねじ孔を設
けられている。

以上において本発明の実施例を開示したが本発明の範囲
を逸脱することなくこれに各種の変更を施し得ることは
もちろん．である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがったエンジンの一部縦断面図で
あって第６図の１−１線に沿って取った図、第２図は本
発明にしたがった揺れ板の側部分のみでなく、モーター
ユニットの一部であるシリンダ内部のピストンとその案
内配列とを示した紐夕立て分解順序図、第３図は１つで
且つ同一の板から両方のトグル装置を結ぶ幾何学的軸線
に沿って横贋するピボット上に装架されたローラーの通
路を示した略図、第４図は２つの案内部分の相互間を走
るローラーと２つのトグル装置を有する板の０概略斜視
図、第５図は揺れ板が４つのトグル装置を有している一
変化の同様な図、第６図は第１図にＷ−の線に沿った断
面図、第７図は２つのトグル装置を有する揺れ板に関す
る同様な断面図、第８図は揺れ板の拡大断面図、第９図
は遠心慣性ブタロックを有するはずみ車の部分的断面図
である。 ２′，２″：３′，３″……互いに対向したピストン、
４，５・・・・・・排出口、６，７・・・・・・吸気□
、８，９・・・・・・燃焼室、１０・・・・・・連結ロ
ッド、１１・・・・・・スライドブロック、１２・・・
・・・平行壁、１３・・・・・・カバ０一、１６・・・
・・・シリンダ、１７・・・・・・第１のみそ孔、１８
・・・・・・ブシュ、１９・・・・・・トグル装置、２
０・・・・・・揺れ板、２１・・・・・・ニプル、２３
・・・・・・ピボット、２４・・・・・・ローフー、２
５・・・・・・案内部分、２６・・・・・・ピボット、
２７……ローフー、２８……みそ孔、２５９……軸、３
０……ボールベアリング、３２……スライドベアリング
、３３……はずみ車、３４，３５・・・・・・同軸のは
ずみ軍部材、３６・・・・・・円様のみぞ、３７・・・
・・・円様のリム、３８・・・…空所。 Ｆｉ９．１Ｆｉｇ．２ Ｆｉ９．３ Ｆｉ９‐ム Ｆも．５ Ｆｉｇ．６ Ｆｉｇ．７ ＦＩＧ．８ ＦＩＧ．９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直線状の交互の前後運動を有する少くとも１つのピ
   ストンと、揺れ板であつて、前記ピストンに接触する前
   記板の交互運動によりケーシングまたはモーターユニツ
   ト内で回転される軸上に角度をなして装架される揺れ板
   とを含んでいるエンジン等のピストン機械において、前
   記ピストンが連結用ロツドと一体をなし、上記ピストン
   とは反対側の上記ロツドの端部がスライドブロツクを有
   し、このスライドブロツクが前記モーターユニツトの一
   部である案内体内で滑動し、また上記スライドブロツク
   の幾何学的軸線が前記ロツドの幾何学的軸線と合致し、
   ２つのブシユを閉じ込められた状態に保持する前記ブロ
   ツクが頚部により前記揺れ板に連結されたトグル装置の
   ためのハウジングを構成し且つ前記揺れ板に関して横様
   に延びており、前記揺れ板は前記軸上に、該軸に対して
   軸方向に可動に装架され、該軸は軸方向には不動に取り
   付けられ、該軸の一端には２つの同心部材から構成され
   たはずみ車が取り付けられ、これら２つの同心部材のう
   ちの一方が前記揺れ板に当接する部分を有し、また前記
   はずみ車の前記両同心部材の相互間の間隔を変えるため
   の装置が配備されて成るエンジン等のピストン機械。