JPH01503166A - クランク駆動装置 - 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】 クランク駆動装置 本発明は、例えばピストンエンジンで知られるクランク駆動装置に関する。この ようなりランク駆動ｇ装置はクランクシャフトとコネクティングロッドからなり 、コネクティングロッドはクランクシャフトに対してコネクティングロッド軸受 を介して偏心的にリンク通詰されている。

本発明は、クランク駆動装置の回転角度に対するピントンの移動依存関係につい ての、クランク駆動装置の特性を改良する課題を有する。この課題は、コネクテ ィングロッド軸受を回転可能に装着された遊星車輪上に傷心的に配置することに よって解決される。前記遊星車輪は強力で且つ滑りのない回転装置を介して太陽 車輪に連結される。太陽車輪はケーシング上に装着される。太陽車輪の直径の遊 星車輪の直径に対する比は１：１かあるいは２：１である。

次に、本発明の好適な実施態様を図面を参照しながら説明する０図において、 第１図は第１案施態様を示す側面図であり、第２図は第１図の■−■線に沿う断 面図であり、第３図は第１図ならびに第２図に係るクランク駆動装置の機能を示 すダイヤグラムであり、 第４図は第２冥施態様を示す側面図であり、第５図は第３実施Ｂ１ｍを示す側面 図であり、第６図は第５図の■−■線に沿う断面図であり、そして、第７図は第 ４案施態様を示す略側面図である。

第１図ならびに第２図に係る実施態様において、クランク（３）として作動し且 つ外歯（５）を有するディスク（４）がケーシング（１）内の円柱軸頚（２）上 に回転可能に装着されている。１１本（７）形状の太陽車輪（８）が外歯（９） を介して軸頚（２）に固定的且つ同軸的に連結されている。

軸頚（２）はゲージング（１）に対して回転可能であり且つ限定的に拘束されて いる。歯車（１２）形状で外歯（１４）を有する遊星車Ｍ（１３）が、クランク ディスク（４）に対して回転可能に且つ軸頚（２）の軸線（１１）に対して偏心 且つ平行に装着されている。歯（９）ならびに（１４）は互いに噛合する。遊星 車！（１３）の幾何学的半径（ｒ）は太陽車輪（８）の幾何学的半径（Ｒ）の半 分の大きさである。

遊星車輪（１３）は平行軸線のピン（１８）を有し、このピンは遊星車輪（１３ ）の軸線（１７）に対して信心率（Ｘ）を偏心されている。コネクティングロッ ド（２０）のコネクティングロッド軸受（１９）はピン（１８）上で回転可能で ある。外ｆｆ１（５）は平行軸線の軸（２４）のビニオンと噛合する。クランク 駆動装置がピストンエンジンに使用される場合には、軸（２４）は従動軸であり 得°る。第２図に略図で示した断面図は軸線（１１）に直角な中央平面（２５） に関して対称形であり、従って、２つのクランクディスク（４）が軸線（ｌｌ） ｚりに回転されそして軸（２４）上のクランクディスクに属するビニオン（２３ ）に噛合する。クランクディスク（４）は遊星車輪（１３）をそれぞれ装着する 。これら遊星車！（１３）はピン（１８）によって互いに固定的に連結され、そ してこれらはそれぞれ１つの太陽歯車（７）に噛合する。見易くするために、中 央平面（２５）に関して対称的に配置される各部品は第２図においては省略され ている。

作動中には、ピン（１８）ならびにこれと−所のコネクティングロッド軸受（１ ９）は、軸頚（２）廻りを略楕円形軌道（楕円面軌道）に沿って移動する。遊星 車輪（１３）上のピン（１８）の傷心率（Ｘ）を軸（１１）と（１７）間の間隔 Ｚに対比して選定することにより、クランク駆動装置の特性は、値Ｘ／Ｚ＝Ｏに 相応する通常のクランク駆動装置に対して大きく変更されることができる。第３ 図に、１例として、偏心率Ｘ／Ｚが興なる場合の、一定ピストンストロークにお けるクランク角αが１８０°間のピストン加速度（ａ）を図式的に示す０図から 分るように、上死点におけるピストン加速度は９如なる小さい値にも減少され得 る。これにより、ピストン内燃エンジンは上死点における点火のための比較的大 きな回転角度を有する。従って、燃焼は効果的に行われ且つ膨張が始まる前に完 全に終了される。そしてこれに対応する迅速な膨張の故に、壁体からの熱損失が 減少され、従って膨張はより断熱的に行われる。下死点においてはピストンは実 際的には約６０゛の角度で停止される。従って、バルブ制御機構ならびに掃気の ための充分な時間が持たれる。バルブ損失は最小限となる。ストローク作動部品 はより長時間使用される。ビストンストロークは、ケーシング（１）内の軸頚（ ２）を回動することにより作動中に容易に調節することがされる。従って、エン ジンは実質的により順応的となる。このクランク駆動装置は機械的に平衡させる ことができる。

第４図に係る実施態様は、遊星車輪（１３）が太陽車輪（８）と同一の幾何学的 半径を有する（Ｒ／ｒ＝１）点のみにおいて、第１図ならびに第２図に係る実施 Ｂ様と異なる。

この実施態様においては、遊星車輪（１３）はクランクが１回回転する間に３回 ではなく２回回転する。上死点と下死点との間の回転角度は１８０°と興なる〔 １８０°ではない〕。

第４図において、ピン（１８）は、図示される中央位置から＋−９０＠のクラン ク角度において破線で示されている０本実施態様においては、例えばピストン燃 焼エンジンに使用する場合に、膨張に対するクランク角度を圧縮に対するクラン ク角度より大きく選定することができる。従って、軸の従動端部のトルクはより 大きい回転角度に亘って作動することができる。多気筒機関においては、このよ うな回転角度はトルク変動を減少するために重ね合わせることができる。

第５図ならびに第６図に係る実施態様は、ゲージングに装着される太陽車ｖｓ（ ８）が同一軸線上の２つの内歯〔歯車装置）（２９）からなり、そしてこれらの 内歯は互いに同一軸線上の２つの歯車（１２）の歯（１４）に噛合されている点 において、第１図ならびに第２図に係る実施態様と異なる。

歯車（１２）は遊星車輪（１３）を構成し、そしてピン（１８）を介して互いに 固定的に連結される。これらは、互いに同一軸線上にある２つのクランクディス ク（４）上に回転可能に装着される。クランクディスク（４）は互いに固定的に 連結されるが、歯（５）、ピニオン（２３）および軸（２４）を介して一所に回 転される。第５図ならびに第６図に係る実施態様においては、ピン（１８）の遊 星車輪軸線（１７）に対する偏心率（Ｘ）は遊星歯車（１３）の幾何学的半径（ ｒ）と等しく且つ内歯（２９）の幾何学的半径（Ｒ）の半分である０本実施Ｂａ によれば、ピン（１８）ならびにコネクティングロッド軸受（１９）の軌道（３ ０）［径路〕は直線となり、ストローク（Ｈ）は内歯（２９）の直径と同一とな る０本実施態様によれば、ピストンはピストンロッドに対して固定的に連結され ることができ、従ってシリンダ壁体に横方向の力が殆んど作用されないという利 点がもたらされる。これは摩擦を減少し、またピストンを極めて軽量にする。更 に、クランクゲースをシリンダ室から極めて容易にシールすることができ、従っ てピストンは複動ピストンとされ得る。これは、例えば蒸気機関あるいは空気原 動機ないし圧縮機に対して有利である。

第７図に、本発明に係るクランク駆動装置の更に別の変形例を示す、これにおい ては、太陽車輪（８）はゲージングに装着されており、遊星車輪（１３）はスプ ロケット（３４゜３５）である、スプロケット（３５）の幾何学的半径（ｒ）は スプロケット（３４）の幾何学的半径（Ｒ）の半分である。

２つのスプロケット（３４，３５）は緊縛チェーン（３６）を介して互いに連結 される。その他に関しては、本案施Ｒ様（第７図）は第１図ならびに第２図に係 る実施態様と一致する０本笑施Ｂ様においては、ピン（１８）は略楕円形軌道（ ３７）を有する。

ＦＩＧ、　７ 国際調査報告 ｍｍｋ　ＰＣＴ／Ｃ！！　８８１０００７５国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸線（１１）廻りを回転可能なクランク（３）とコネクティングロッド軸受 （１９）を有するコネクティングロッド（２０）とからなり、コネクティングロ ッド軸受（１９）は遊星車輪（１３）上に偏心的に配置されそしてこの遊星歯車 はクランク（３）上に回転可能に装着されると共に強力で且つ滑りのない回転装 置（９，１４；２９，１４；３６）を介して太陽車輪に連結されており、太陽車 輪はケーシングに装着されており、太陽車輪の直径（Ｒ）の遊星車輪の直径（ｒ ）に対する比は１：１かあるいは２：１である、特にピストンエンジン用のクラ ンク駆動装置。 ２．コネクティングロッド軸受（１９）はクランク（３）の回転に伴って略楕円 形軌道〔楕円面軌道〕（２６，３７）上を移動する請求項１記載のクランク駆動 装置。 ３．太陽車輪（８）と遊星車輪（１３）は互いに噛合する歯車である請求項１ま たは２に記載のクランク駆動装置。 ４．太陽車輪（８）は外歯（９）を有する請求項３記載のクランク駆動装置。 ５．太陽車輪（８）は内歯（２９）を有し、その幾何学的半径（Ｒ）は遊星歯車 （１２）の幾何学的半径（ｒ）の２倍である請求項３記載のクランク駆動装置。 ６．遊星車輪（１３）上のコネクティングロッド軸受（１９）の偏心率（Ｘ）は 遊星車輪（１３）の幾何学的半径（ｒ）に対して略同等である請求項５記載のク ランク駆動装置。 ７．クランク（３）は互いに離間する同一軸線上の２つの同径歯車（４）を有し 、この２つの歯車（４）はケーシング（１）内に回転可能に装着されそして互い に固定的に連結された２つのピニオン（２３）に噛合され、遊星車輪（１３）が それぞれ歯付きクランク車輪（４）上に回転可能に装着され、互いに同一軸線上 に位置する２つの遊星車輪（１３）が、コネクティングロッド軸受（１９）によ って包囲される偏心クランク軸頸（１８）によって互いに固定的に連結され、２ つの遊星歯車（１３）がそれぞれ、互いに同一軸線上に位置される太陽車輪（８ ）を形成する２つの歯車（７，２９）の１つに噛合される請求項３ないし６の何 れかに記載のクランク駆動装置。 ８．遊星車輪（１３）と太陽車輪（８）との間には間隔が介在され、且つこれら は互いに可撓性で且つ滑りのない緊縛手段によって連結される請求項１または２ に記載のクランク駆動装置。 ９太陽車輪（８）は軸線（１１）廻りを回転し且つケーシング（１）に固定され る請求項１ないし８の何れかに記載のクランク駆動装置。