NO831193L

NO831193L - ENGINE OR MACHINE WITH RESIPRACTIVE STAMP.

Info

Publication number: NO831193L
Application number: NO831193A
Authority: NO
Inventors: Shigeru Bando
Original assignee: Bando Kiko Co
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1983-11-14
Also published as: JPS58172034U; NL8301256A; SU1272999A3; BE896415A

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en resiprokerende motor som har en sylinder-stempelsammenstilling. The present invention relates to a reciprocating engine which has a cylinder-piston assembly.

I en resiprokerende motor eller maskin er det stempelstangen som forbinder stempelet med en veivaksel, som utfører de laterale bevegelser eller laterale svingebevegelser for på den måte å overføre rotasjonskrefter til veivakselen. Sidetrykket fra stempelet pga. nevnte laterale bevegelser fra stempelstangen overføres til sylinderen. Dette sidetrykk overføres fra den ytre omkretsoverflate på stempelet til den indre omkretsoverflate på sylinderen i et generelt plan som defineres av stempelstangens laterale bevegelser. Følgelig påføres sidetrykket vesentlig friksjonskontakt mellom den indre omkretsoverflate på sylinderen og den ytre omkretsoverflate på stempelet, hvilket resulterer i et heller stort krafttap pga. friksjon eller friksjonstap. In a reciprocating engine or machine, it is the piston rod that connects the piston to a crankshaft, which performs the lateral movements or lateral swing movements to thereby transmit rotational forces to the crankshaft. The side pressure from the piston due to said lateral movements from the piston rod are transferred to the cylinder. This lateral pressure is transferred from the outer circumferential surface of the piston to the inner circumferential surface of the cylinder in a general plane defined by the lateral movements of the piston rod. Consequently, the side pressure is applied to significant frictional contact between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the piston, which results in a rather large power loss due to friction or friction loss.

For å redusere friksjonstapet forårsaket av tilstedeværel-sen av sidetrykket, har det hittil vært foreslått å montere ruller på stempelet. Siden klaringen mellom den ytre omkretsoverflate på stempelet og den indre omkretsoverflate på sylinderen varierer avhengig av stempelets og sylinderens varmeutvidelse, har imidlertid rullene montert på stempelet hatt en tendens til enten i for stor grad å ligge an mot eller ligge i for stor av-stand fra den indre omkretsoverflate på sylinderen slik at det ikke oppnås noen jevn rulling av rullene langs den indre omkretsoverf late på sylinderen. Derved mislykkes forsøket i å oppnå effektiv reduksjon av friksjonstapet. In order to reduce the friction loss caused by the presence of the side pressure, it has hitherto been proposed to mount rollers on the piston. However, since the clearance between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder varies depending on the thermal expansion of the piston and cylinder, the rollers mounted on the piston have tended either to abut too much or to be too far from the inner circumferential surface of the cylinder so that no uniform rolling of the rollers along the inner circumferential surface of the cylinder is achieved. Thereby, the attempt to achieve an effective reduction of the friction loss fails.

Foreliggende oppfinnelse er gjort på bakgrunn av foregående beskrevne problem og formålet er å tilveiebringe en resiprokerende motor eller maskin som har en sylinder-stempelsammenstil-. ling hvor ruller er montert på et stempel, idet.disse med sik-kerhet vil være i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate på sylinderen for derved å redusere friksjonstap pga. sidetrykk også i et tilfelle hvor klaringen mellom den ytre omkretsoverf late på stempelet og den indre omkretsoverflate på sylinderen varierer i overensstemmelse med den termiske utvi-delse av stempel og sylinder. The present invention has been made on the basis of the previously described problem and the purpose is to provide a reciprocating engine or machine which has a cylinder-piston arrangement. ling where rollers are mounted on a piston, as these will surely be in rolling contact with the inner circumferential surface of the cylinder to thereby reduce friction loss due to side pressure also in a case where the clearance between the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder varies in accordance with the thermal expansion of piston and cylinder.

Den resiprokerende motor ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en sylinder, et stempel som går frem og tilbake i nevnte sylinder, en stempelstang som operativt kobler nevnte stempel med en veivaksel, i det minste to åpninger dannet på hver side av skjørtet på stempelet, en aksling montert i hver av nevnte åpninger, hvilken aksling strekker seg i en perpendikulær retning i forhold til stempelets symmetriakse, i det minste ett par med rullelegemer som er bevegbart på nevnte aksling i retning langs akslingens akse og som strekker seg ut fra den ytre omkretsoverflate på stempelet for derved å ligge i rullende kontakt med den indre omk-retsoverflate på sylinderen, og fjæranordninger som er anbragt mellom nevnte ruller på akslingen for på fjærende måte å tvinge rullene vekk fra hverandre i en aksial retning langs akslingen. The reciprocating engine according to the present invention comprises a cylinder, a piston which reciprocates in said cylinder, a piston rod which operatively connects said piston with a crankshaft, at least two openings formed on each side of the skirt of the piston, a shaft mounted in each of said openings, which shaft extends in a perpendicular direction in relation to the axis of symmetry of the piston, at least one pair of rolling elements which are movable on said shaft in the direction along the axis of the shaft and which extend from the outer circumferential surface of the piston thereby to lie in rolling contact with the inner circumferential surface of the cylinder, and spring devices which are placed between said rollers on the shaft to force the rollers away from each other in an axial direction along the shaft in a resilient manner.

Siden i det minste ett par med ruller som rager ut forbi Since at least one pair with rollers protruding past

den ytre omkretsoverflate på stempelet ifølge foreliggende oppfinnelse er i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate på sylinderen og siden rullene kan bevege seg aksialt på akslingen mot fjæranordningen selv i de tilfeller hvor klaringen mellom the outer circumferential surface of the piston according to the present invention is in rolling contact with the inner circumferential surface of the cylinder and since the rollers can move axially on the shaft against the spring device even in cases where the clearance between

den ytre omkretsoverflate på stempelet og den indre omkretsoverflate på sylinderen varierer pga. termisk ekspansjon av stempelet og sylinderen under motorens gang, kan rullelegemene alltid holdes i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate på sylinderen. Derved forhindres at den ytre omkretsoverflate på stempelet kommer i vesentlig friksjonskontakt med omkretsover-flaten på sylinderen pga. virkningene av sidetrykket på stempelet. Derved oppnås en effektiv reduksjon i friksjonstapet. the outer circumferential surface of the piston and the inner circumferential surface of the cylinder vary due to thermal expansion of the piston and cylinder during engine operation, the rolling elements can always be kept in rolling contact with the inner circumferential surface of the cylinder. This prevents the outer circumferential surface of the piston from coming into significant frictional contact with the circumferential surface of the cylinder due to the effects of the side pressure on the piston. Thereby, an effective reduction in the friction loss is achieved.

Nevnte i det minste to åpninger er fortrinnsvis anbragt på motsatt side av skjørtområdet' til stempelet i et plan som sammenfaller med planet for de laterale bevegelser av stempelstangen når denne er i bruk. Hver rulle i nevnte i det minste ett par med ruller har slik en form at tverrsnittsprofilen på rullen i aksial retning langs akslingen sammenfaller med formen på den indre omkretsoverflate på sylinderen, slik at ikke noen lokal last overføres fra sylinderveggen til rullelegemene. En resiprokerende maskin eller motor ifølge foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet i detalj ved hjelp av foretrukkede utfø-relsesformer under henvisning til tegningene, hvor Said at least two openings are preferably placed on the opposite side of the skirt area' of the piston in a plane which coincides with the plane of the lateral movements of the piston rod when it is in use. Each roller in said at least one pair of rollers has such a shape that the cross-sectional profile of the roller in the axial direction along the shaft coincides with the shape of the inner circumferential surface of the cylinder, so that no local load is transferred from the cylinder wall to the roller bodies. A reciprocating machine or motor according to the present invention will now be described in detail by means of preferred embodiments with reference to the drawings, where

Fig. 1 viser et lengcleveis tverrsnitt av en foretrukket ut-førelsesform av en resiprokerende motor ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor et stempel er delvis vist i snitt; Fig. 2 viser i forstørret målestokk et horisontalsnitt av den resiprokerende motor vist på fig. 1, hvor et stempel og rulleanordningene er særlig vist i et gjennomskåret snitt; Fig. 3 viser et sideveis oppriss av stempelet vist på fig. Fig. 1 shows a longitudinal cross-section of a preferred embodiment of a reciprocating motor according to the present invention, where a piston is partially shown in section; Fig. 2 shows on an enlarged scale a horizontal section of the reciprocating motor shown in fig. 1, where a piston and the rolling devices are particularly shown in a cross-section; Fig. 3 shows a side view of the piston shown in fig.

1; 1;

Fig. 4 viser i forstørret målestokk et horisontalsnitt av Fig. 4 shows on an enlarged scale a horizontal section of

en del av den resiprokerende motor vist pa fig. 2; part of the reciprocating motor shown in fig. 2;

Fig. 5 viser i forstørret målestokk et horisontalt tverrsnitt av en del av en andre utførelsesform av den resiprokerende motor ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig. 5 shows on an enlarged scale a horizontal cross-section of part of a second embodiment of the reciprocating motor according to the present invention;

og and

fig. 6 viser i forstørret målestokk et horisontalsnitt av en del av en ytterligere utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. fig. 6 shows on an enlarged scale a horizontal section of a part of a further embodiment according to the present invention.

En sylinder er betegnet med henvisningstallet 1. Henvisningstallet 2 er et stempel. Henvisningstallet 3 er en stempelstang. Stempelet 2 har et ringområde 4 og et skjørtområde 5. A cylinder is designated by reference number 1. Reference number 2 is a piston. Reference numeral 3 is a piston rod. The piston 2 has a ring area 4 and a skirt area 5.

To åpninger 6 er anordnet i skjørtområdet 5. Åpningene 6 er her Two openings 6 are arranged in the skirt area 5. The openings 6 are here

arrangert på motsatte sider av skjørtområdet 5 i det aktuelle plan for stempelstangen 3, dvs. i et plan 7 som defineres av de laterale bevegelser av stempelstangen 3 vist ved hjelp av den stiplede senterlinje på fig. 2. Den foretrukne posisjon av åpningene 6 er beliggende såvidt under stempelpinnen. Rulleanordninger 8 er festet i hver av nevnte åpninger 6. Hver rullean-ordning 8 omfatter en aksling 9 festet ved sine aksiale ender til begge sidevegger i åpningen 6, idet akslingen strekker seg arranged on opposite sides of the skirt area 5 in the relevant plane of the piston rod 3, i.e. in a plane 7 which is defined by the lateral movements of the piston rod 3 shown by means of the dotted center line in fig. 2. The preferred position of the openings 6 is located slightly below the piston pin. Roller devices 8 are fixed in each of said openings 6. Each roller device 8 comprises a shaft 9 attached at its axial ends to both side walls of the opening 6, the shaft extending

i en retning perpendikulært på planet 7. Et par med rullelegemer 10, 11 er dreibart montert på akslingen 9, idet koniske skivefjærer eller "belleville"-fjærer 12 er plassert mellom nevnte in a direction perpendicular to the plane 7. A pair of roller bodies 10, 11 are rotatably mounted on the shaft 9, conical disc springs or "belleville" springs 12 being placed between said

par med ruller, idet disse fungerer som fjæringsanprdninger. pair of rollers, as these act as suspension devices.

De parvise ruller 10, 11 omfatter rullelagre eller nållagre, The paired rollers 10, 11 comprise roller bearings or needle bearings,

idet hver av innerringene 13 på lagrene er festet til akslingen 9, mens ytterringene 14 har en tverrsnittsprofil som tilsvarer den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 11 med hensyn til aksial retning av akslingen 9. To ensrettede koniske skivefjæ- each of the inner rings 13 on the bearings being attached to the shaft 9, while the outer rings 14 have a cross-sectional profile that corresponds to the inner circumferential surface 15 of the cylinder 11 with respect to the axial direction of the shaft 9. Two unidirectional conical disc springs

rer 12 er anordnet motsatt til to andre ensrettede koniske skivefjærer 12, idet den ytre omkretskant på hvert par med koniske ensrettede skivefjærer 12 ligger an mot den ytre ring 14 slik at nevnte koniske skivefjærer 12 på fjærende måte presser nevnte to ytre ringer 14 utover i aksial retning A langs akslingen 9 for derved å skille de to ytre ringer fra hverandre. Hver av de ytre ringer 14 er bevegbare i aksial retning langs akslingen 9. En ring 16 er festet til akslingen 9 mellom de to indre ringer 13, og de koniske skivefjærer 12 er roterbart anordnet sam-. men med nevnte ytre ring 14 rundt ringen 16. Radiell forskyv-ning av de koniske skivefjærer 12 er forhindret ved hjelp av ringen 16. Hver av akslingene 9 er montert i laterale gjennom-gående hull 17 anordnet i skjørtområdet 5 i en posisjon som tilsvarer hver av åpningene 6. rer 12 is arranged opposite to two other unidirectional conical disc springs 12, with the outer peripheral edge of each pair of conical unidirectional disc springs 12 abutting the outer ring 14 so that said conical disc springs 12 spring-likely press said two outer rings 14 outwards axially direction A along the shaft 9 to thereby separate the two outer rings from each other. Each of the outer rings 14 is movable in an axial direction along the shaft 9. A ring 16 is attached to the shaft 9 between the two inner rings 13, and the conical disc springs 12 are rotatably arranged together. but with said outer ring 14 around the ring 16. Radial displacement of the conical disc springs 12 is prevented by means of the ring 16. Each of the shafts 9 is mounted in lateral through holes 17 arranged in the skirt area 5 in a position corresponding to each of the openings 6.

Rulleanordningen 8 er laget slik at den ytre omkretsoverflate 18 på rullene 10, 1.1, dvs. en ytre omkretsoverf late 18 på de ytre ringene 14 utgjør rulleoverflaten, og strekker seg såvidt radielt ut over den ytre omkretsoverflate 19 i skjørtområ-det 5 og er derved i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1. Hver av de ytre ringer er fjærende belastet ved hjelp av de koniske skyvefjærer 12 og presses mot den indre omkretsoverflate 15. Rullene holdes derved på fjærende måte i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1. The roller device 8 is made so that the outer circumferential surface 18 of the rollers 10, 1.1, i.e. an outer circumferential surface 18 of the outer rings 14 constitutes the roller surface, and extends somewhat radially over the outer circumferential surface 19 in the skirt area 5 and is thereby in rolling contact with the inner circumferential surface 15 of the cylinder 1. Each of the outer rings is resiliently loaded by means of the conical push springs 12 and is pressed against the inner circumferential surface 15. The rollers are thereby held in a springy manner in rolling contact with the inner circumferential surface 15 of cylinder 1.

Under stempelets 2 bevegelse frem og tilbake i sylinderen tilføres et smøringsmiddel til den ytre omkretsoverflate i stempelets 2 ringområde 4 og skjørtområdet 5. Smøremiddel tilføres også rullene 10, 11 og til den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1, slik at en oljefilm tilveiebringes mellom den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1 og den.ytre omkretsoverflate på stempelet 2 såvel som mellom den ytre omkretsoverflate 18 på rullene 10, 11 og den indre omkretsoverflate 15. During the movement of the piston 2 back and forth in the cylinder, a lubricant is supplied to the outer peripheral surface in the ring area 4 and the skirt area 5 of the piston 2. Lubricant is also supplied to the rollers 10, 11 and to the inner peripheral surface 15 of the cylinder 1, so that an oil film is provided between the inner circumferential surface 15 of the cylinder 1 and the outer circumferential surface of the piston 2 as well as between the outer circumferential surface 18 of the rollers 10, 11 and the inner circumferential surface 15.

Stempelet 2 er dannet av en aluminiumslegering eller lett-metall av aluminiumstypen, mens sylinderen 1 er dannet av støpe-jern. Den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1 er påført en overflate av krom. The piston 2 is formed from an aluminum alloy or light metal of the aluminum type, while the cylinder 1 is formed from cast iron. The inner circumferential surface 15 of the cylinder 1 is coated with a chrome surface.

Stempelringer er montert i ringområdet 4 på stempelet i Piston rings are mounted in ring area 4 on piston i

form av en kompresjonsring og en oljering. form of a compression ring and an oil ring.

I en resiprokerende motor som. har en oppbygning som beskre vet foran, holdes rullelegemene 10 og 11 på rulleanordningen i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1.under stempelets frem- og tilbakebevegelse i sylinderen 1 for derved å forhindre vesentlig friksjonskontakt med stempelet 2 og sylinderen 1, forårsaket av påvirkning av sidetrykk fra stempelet 2. Derved reduseres friksjonstapet. In a reciprocating engine which. has a structure as described above, the rolling bodies 10 and 11 of the rolling device are kept in rolling contact with the inner peripheral surface 15 of the cylinder 1 during the piston's reciprocating movement in the cylinder 1 to thereby prevent significant frictional contact with the piston 2 and the cylinder 1, caused of the influence of side pressure from the piston 2. This reduces the friction loss.

Forholdet mellom stempelets sidetrykk og rulleanordningene 8 vil nå bli beskrevet' mer spesielt under henvisning til fig. 4. The relationship between the side pressure of the piston and the rolling devices 8 will now be described more specifically with reference to fig. 4.

Under stempelets 2 bevegelse frem og tilbake i sylinderen During the piston's 2 movement back and forth in the cylinder

1 vil en reaksjonskraft F påføres rulleanordningene 8 fra sylinderen 1 som reaksjonen av sidetrykket fra stempelet 2. Kraften F kan deles opp i en komponent R langs akslingens 9 aksiale retning og en komponent P i retning vinkelrett på akslingens 9 akse. Den aksiale komponent R sammenpresser de koniske skivefjærer 12 gjennom de ytre ringer 14, 14 på rullelegemene 10, 11. 1, a reaction force F will be applied to the roller devices 8 from the cylinder 1 as the reaction of the side pressure from the piston 2. The force F can be divided into a component R along the axial direction of the shaft 9 and a component P in a direction perpendicular to the axis 9 of the shaft. The axial component R compresses the conical disc springs 12 through the outer rings 14, 14 of the roller bodies 10, 11.

Hvis man antar at en vinkel y dannes mellom en tangential linje 20 med hensyn til reaksjonskraften F på den ytre omkrets-overflaté 18 på den ytre ring 14 og en rett linje 21 parallell med aksen til akslingen 9, vil en identisk vinkel y også dannes mellom reaksjonskraften F og komponenten P. Den aksiale komponent R kan bestemmes med følgende ligning (1): R = F sin Y (D Assuming that an angle y is formed between a tangential line 20 with respect to the reaction force F on the outer circumferential surface 18 of the outer ring 14 and a straight line 21 parallel to the axis of the shaft 9, an identical angle y will also be formed between the reaction force F and the component P. The axial component R can be determined with the following equation (1): R = F sin Y (D

Om diameteren til sylinderen er stor nok, vil vinkelen y bli veldig liten og komponenten R er svært liten sammenlignet med reaksjonskraften F, slik at den sammenpressende kraft som tilføres de koniske skivefjærer 12 er svært liten. Følgelig er det ikke behov for å gjøre den fjærende kraft eller fjæringen på de.koniske skivefjærene 12 så stor, samtidig som reaksjonskraften F på tilfredsstillende måte kan absorberes av de koniske skivefjærene 12. If the diameter of the cylinder is large enough, the angle y will be very small and the component R will be very small compared to the reaction force F, so that the compressive force applied to the conical disc springs 12 will be very small. Consequently, there is no need to make the springing force or the suspension on the conical disc springs 12 so large, while the reaction force F can be satisfactorily absorbed by the conical disc springs 12.

Selv om klaringen mellom den ytre omkretsoverflate på stempelet 2 og den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1 reduseres pga. termisk ekspansjon av stempelet 2 på sylinderen 1, Although the clearance between the outer circumferential surface of the piston 2 and the inner circumferential surface 15 of the cylinder 1 is reduced due to thermal expansion of the piston 2 of the cylinder 1,

og siden de ytre ringer 14, 14 beveges i aksial retning langs akslingen 9 mot den ettergivende eller fjærende kraft på skivefjærene 12 kan de ytre ringer 14, 14 i tillegg holdes i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate 15 på sylinderen 1 slik at rulleanordningen 8 tillates å rulle eller beveges roter- and since the outer rings 14, 14 are moved in the axial direction along the shaft 9 against the yielding or resilient force of the disc springs 12, the outer rings 14, 14 can also be kept in rolling contact with the inner circumferential surface 15 of the cylinder 1 so that the rolling device 8 is allowed to roll or move rotate-

bart på den indre omkretsoverflate 15. mustache on the inner circumferential surface 15.

Rulleanordningene 8, 8 er følgelig holdt i rullende kontakt mot den indre omkretsoverflate 15 i en forbelastet tilstand under påvirkning av de koniske skivefjærer 12 under stempelets 2 bevegelse frem og tilbake i sylinderen 1, hvorved rulleanordningene 8, 8 på sikker måte kan forhindres fra å sprette mot den indre omkretsoverflate 15. Derved sikres at de rullende anord-ninger 8, 8 og stempel-et 2 ikke kolliderer mot den indre omkretsoverf late 15 på sylinderen 1 samtidig som rulleanordningene .8,8 forhindrer uønskede fenomen slik som oppripning av den indre omkretsoverflate 15. The roller devices 8, 8 are consequently held in rolling contact against the inner circumferential surface 15 in a preloaded state under the influence of the conical disc springs 12 during the reciprocating movement of the piston 2 in the cylinder 1, whereby the roller devices 8, 8 can be safely prevented from bouncing against the inner circumferential surface 15. This ensures that the rolling devices 8, 8 and the piston 2 do not collide with the inner circumferential surface 15 of the cylinder 1 at the same time that the rolling devices 8, 8 prevent unwanted phenomena such as tearing of the inner circumferential surface 15.

Selv om fjærpåvirkningsorganene ifølge den ovenfor beskrevne utførelsesform omfatter fire koniske skivefjærer 12, skal det anføres at fjæringsanordningene ifølge foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til en slik løsning. Although the spring influencing means according to the embodiment described above comprise four conical disc springs 12, it should be stated that the suspension devices according to the present invention are not limited to such a solution.

Det skal anføres at fjæringsanordningene f.eks. kan være dannet av en spiralfjær 25 slik at de ytre ringer 14, 14 på rullelegemene 10, 11 presses utover i aksial retning av spiral-fjæren 25 for derved å opprettholde den rullende kontakt mellom de ytre ringer 14, 14 og den indre omkretsoverflate 15 i sylinderen 1. It must be stated that the suspension devices, e.g. can be formed by a spiral spring 25 so that the outer rings 14, 14 on the roller bodies 10, 11 are pressed outwards in the axial direction by the spiral spring 25 to thereby maintain the rolling contact between the outer rings 14, 14 and the inner circumferential surface 15 in cylinder 1.

Som vist på fig. 6 kan videre fjæringsanordningen også være dannet kun av to koniske fjærskiver 26. Ifølge denne utførel-sesform er de to koniske fjærskiver 26, 26 anordnet i motsatt retning i forhold til hverandre og presser de ytre ringer 14, 14 utover i aksial retning. Istedenfor å tilveiebringe en ring mellom de indre ringer 13, 13 er videre flenser 28, 28 dannet i de motstående flater 27, 27 på de ytre ringer 14, 14. De ytre omkretskanter 29, 29 på de koniske skivefjærer 26, 26 ligger an mot nevnte flenser 28, 28 for å forhindre relativ bevegelse mellom de koniske skivefjærer 26, 26 og de ytre ringer 14, 14. As shown in fig. 6, the suspension device can also be formed only by two conical spring discs 26. According to this embodiment, the two conical spring discs 26, 26 are arranged in the opposite direction in relation to each other and press the outer rings 14, 14 outwards in the axial direction. Instead of providing a ring between the inner rings 13, 13, flanges 28, 28 are further formed in the opposing surfaces 27, 27 of the outer rings 14, 14. The outer circumferential edges 29, 29 of the conical disc springs 26, 26 abut against said flanges 28, 28 to prevent relative movement between the conical disc springs 26, 26 and the outer rings 14, 14.

Alternativt kan de indre ringer 13, 13 ifølge ovennevnte utførelsesformer erstattes med en enkel rørformet del som strekker seg i aksial retning langs akslingen 9. Alternatively, the inner rings 13, 13 according to the above-mentioned embodiments can be replaced with a simple tubular part which extends in the axial direction along the shaft 9.

Videre kan åpningene være anbragt på hver side av stempelets skjørtområde, beliggende i et plan som faller sammen med planet for den laterale bevegelse av stempelstangen. Stempelet kan være utstyrt med mer enn to åpninger beliggende langs stem-' pelets lengdeakse. Stempelet kan i så tilfelle være utstyrt med åpninger både i en øvre og en nedre posisjon i forhold til stempelpinnen, idet rulleanordninger kan være montert i hver av nevnte åpninger. Furthermore, the openings can be placed on either side of the piston's skirt area, situated in a plane that coincides with the plane of the lateral movement of the piston rod. The piston can be equipped with more than two openings situated along the longitudinal axis of the piston. In that case, the piston can be equipped with openings both in an upper and a lower position in relation to the piston pin, as rolling devices can be mounted in each of said openings.

Videre skal det anføres at selv om et spesielt utførelses-eksempel for en 4-sylindret bensinmotor er vist på fig. 1, vil den resiprokerende motor eller maskin ifølge foreliggende oppfinnelse ikke være begrenset til en 4-sylindret bensinmotor, men kan benyttes i forbind-else med en hel rekke forskjellige typer resiprokerende motorer eller maskiner, slik som en to-takter bensinmotor eller en dieselmotor. Furthermore, it should be stated that although a special design example for a 4-cylinder petrol engine is shown in fig. 1, the reciprocating engine or machine according to the present invention will not be limited to a 4-cylinder petrol engine, but can be used in connection with a whole range of different types of reciprocating engines or machines, such as a two-stroke petrol engine or a diesel engine.

Siden et par med rullelegemer ved den resiprokerende motor ifølge foreliggende oppfinnelse vil fjærende presses utover i aksial retning langs akslingen ved hjelp av fjæringsanordningene og siden hver av rullelegemene holdes i rullende kontakt med den indre omkretsoverflate på sylinderen, kan rullelegemene beveges i aksial retning langs akslingen når klaringen mellom stempelet og sylinderen varierer i overensstemmelse med den termiske ekspansjon av stempelet under motorens gang. Rullelegemene vil alltid holdes i en god rullende kontakt méd den indre omkretsoverflate på sylinderen og rullelegemene forhindrer effektivt at stempelet kommer i vesentlig friksjonskontakt med sylinderen pga. virkningen av sidetrykket fra stempelet, hvorved en effektiv reduksjon av friksjonstapet oppnås. Since a pair of rolling bodies in the reciprocating engine of the present invention will be resiliently pushed outwards in the axial direction along the shaft by means of the suspension devices and since each of the rolling bodies is kept in rolling contact with the inner peripheral surface of the cylinder, the rolling bodies can be moved in the axial direction along the shaft when the clearance between the piston and the cylinder varies in accordance with the thermal expansion of the piston during engine operation. The roller bodies will always be kept in good rolling contact with the inner circumferential surface of the cylinder and the roller bodies effectively prevent the piston from coming into significant frictional contact with the cylinder due to the effect of the side pressure from the piston, whereby an effective reduction of the friction loss is achieved.

Siden fjæringsanordningene på en fjærende måte absorberer reaksjonskraften F påført fra sylinderen gjennom rullelegemene pga. effekten av sidetrykket fra stempelet, vil fjæranordningene moderere støt forårsaket av reaksjonskraften F. Videre, siden akslingen strekker seg i en retning perpendikulær på stempelets akse og et par med rullelegemer er bevegbart anordnet i aksial retning langs akslingen, vil disse på fjærende måte presses i aksial retning ved hjelp av fjæranordningene anbragt mellom hvert par med rullelegemer. Nevnte fjæranordninger vil kun oppta den aksiale komponent R av reaksjonskraften F slik at ettergivenhe-ten eller fjærkraften til fjæranordningen ikke trenger å være særlig stor. Følgelig vil fjæranordningen kunne absorbere reaksjonskraft forårsaket av påvirkning av sidetrykket til stempelet, selv i de tilfeller hvor foreliggende oppfinnelse benyttes på en dieselmotor eller lignende som har et relativt stort stem-pelsidetrykk. Siden rullelegemene kan rulle eller rotere i en forbelastet tilstand langs den indre omkretsflate på sylinderen forårsaket av fjæranordningene, kan ifølge foreliggende oppfinnelse slipende bevegelse av rullelegemene på den indre omkrets-overflaten på sylindrene og kollisjon mellom rullelegemene og stempelet mot den indre omkretsoverflate på sylinderen forhindres. Dermed kan uønskede fenomen slik som oppripning av den indre omkretsoverflate av sylinderen effektivt forhindres. Since the suspension devices in a resilient manner absorb the reaction force F applied from the cylinder through the rolling elements due to the effect of the lateral pressure from the piston, the spring devices will moderate shocks caused by the reaction force F. Furthermore, since the shaft extends in a direction perpendicular to the axis of the piston and a pair of rolling bodies are movably arranged in the axial direction along the shaft, these will be spring-loaded axially direction by means of the spring means placed between each pair of rolling elements. Said spring devices will only absorb the axial component R of the reaction force F so that the compliance or spring force of the spring device does not need to be particularly large. Consequently, the spring device will be able to absorb reaction force caused by the influence of the side pressure of the piston, even in cases where the present invention is used on a diesel engine or the like which has a relatively large piston side pressure. Since the rolling bodies can roll or rotate in a preloaded state along the inner circumferential surface of the cylinder caused by the spring devices, according to the present invention, abrasive movement of the rolling bodies on the inner circumferential surface of the cylinders and collision between the rolling bodies and the piston against the inner circumferential surface of the cylinder can be prevented. Thus, undesirable phenomena such as tearing of the inner circumferential surface of the cylinder can be effectively prevented.

Claims

1. A reciprocating engine or machine comprising a cylinder, a piston reciprocating in said cylinder, a piston rod operatively connecting said piston to a crankshaft, characterized in that at least two openings are placed on each side of a skirt area of said piston, a shaft is mounted in each of said openings and extends in a direction perpendicular to the axis of symmetry of the piston, at least one pair of rolling elements mounted on said axle, in that these are movable in an axial direction along the shaft and extend outwards from the outer circumferential surface of said piston to thereby lie in rolling contact with the inner circumferential surface of said cylinder, and a suspension device which forces said rolling bodies away from each other in a springy manner in an axial direction along the shaft.

2. A reciprocating engine or machine as stated in claim 1, characterized in that said at least two openings are arranged on the opposite side of the skirt area of said piston and are located in a plane corresponding to the plane of the lateral movement of said piston rod.

3. A reciprocating motor or machine as stated in claim 2, characterized in that said openings are arranged in several levels along the axial direction of said piston. .

4. A reciprocating engine or machine as set forth in any of claims 1-3, characterized in that each of said rolling bodies has a cross-sectional profile viewed along the axial direction of the shaft, which corresponds to the shape of the inner circumferential surface of the cylinder.

5. A reciprocating engine or machine as set forth in any of claims 1 - 4, characterized in that the rolling bodies comprise rolling bearings, where each of the outer rings on said rolling bearings has a cross-sectional profile seen along the longitudinal direction of the shaft, which corresponds to the shape of the inner peripheral surface of said cylinder, and where said outer rings are axially movable along said shaft as well as spring devices that press in a resilient manner said outer rings in the axial direction along said shaft.

6. Reciprocating engine or machine as specified in requirements 1-4, characterized in that said rolling bodies comprise needle bearings, where each of said outer rings on said needle bearings has a cross-sectional profile in the axial direction of the shaft which corresponds to the shape of the inner peripheral surface of said cylinder, said outer rings being axially movable along said shaft and where suspension devices in a resilient manner presses said outer rings in an axial direction along said shaft.

7. Reciprocating engine, or machine as stated in claims 1-6, characterized in that said suspension device comprises a plurality of conical disc springs.

8. Reciprocating motor or machine as specified in claims 1-6, characterized in that said suspension device comprises a spiral spring.