JPH05503561A - 回転動作と往復動作との相互変換装置 - 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】 回転動作と往復動作との相互連結 本発明は、第１の方向へ往復運動するように案内され、この往復運動方向を横断 する平坦な案内面にて各々の端部か形成される第１及び第２の往復動部材、及び それらの案内面を平行に相互離間する対向状態に保持するために各案内面の対向 端部にて上記２つの往復動部材を相互連結する離間締結手段を備える往復動装置 と、上記往復動部材の各々の案内面の対応する１つに摺動可能に係合する対向配 置した案内端面を備える駆動ブロックと、上記往復運動方向を横断する軸線に関 して回転可能に装着され、駆動ブロックに回転可能に係合する偏心部を備える回 転部材とを具備し、往復動作を回転動作に、かつ回転動作を往復動作に変換する 装置に関する。

ンとクランクシャフトとを相互連結するために、特に適している。

この種の周知の装置における問題点は、特に高速時に、締結手段に生じて案内面 の端部に付与される張力の下で、案内面に加えられる高負荷に起因して案内面に 歪みが生じ、駆動ブロックか１つの案内面の中間部分に当接することにある。

本発明の一態様による装置は、上記離間締結手段が、上記案内面の各端部にて、 上記駆動ブロックの外方部分の行程の末端部分の各側に１つずつ位置決めされる ２つの締結具を具備することを特徴とするものである。このような構成によれば 、２組の締結手段が大きく離れることがないので、往復動部材の案内面形成部に 加えられる曲げモーメントを低減することかできる。また、駆動ブロックの（運 動方向における）長さは、回転部材の偏心部の偏心距離に関し、駆動ブロックの 全位置において上記軸線を通る装置の中心面か駆動ブロックを貫通するような値 まで縮小される。

本発明の他の態様による装置は、上記離間締結手段が、上記案内面の各端部に、 上記往復動部材の各側に１つずつ位置決めされかつ少なくとも案内面の外方部分 に沿った間隔で２つの往復動部材に固定される２つの側板を具備し、これら側板 の各々が、上記回転部材か往復動部材に対して案内面に平行に相対移動する際に 、回転部材の偏心部に対する間隙を形成する凹部を備えることを特徴とするもの である。好ましくは、上記凹部は、上記偏心部を明確形成するに十分てかつ好ま しくは対向する上記案内面間の距離よりも小さい幅を育する平行側部及び湾曲端 部を備えたスロットによって形成される。また、上記離間締結手段を構成する上 記側板の、上記凹部を越える部分は、この凹部の各側部を平行に維持するに十分 な剛性を有して形成され、それにより、上記案内面を形成する上記往復動部材の 端部が補強されることか有利である。

上記偏心部が、ウェブによって上記回転部材の残部（すなわちクランクシャフト ）に連結されるクランクピンによって形成される場合は、ウェブの半径方向外方 部は、クランクピンの半径方向外方部よりも小さい距離だけクランクシャフトの 軸線から離れた位置で末端を成し、以てクランクピンがウェブから突出すること が有利である。これにより各側板は、相互にさらに接近することが可能となる。

上記側板と上記往復動部材の隣接部分とは、それらに沿って負荷伝達式相互嵌合 形状を備えることが有利である。

これらの方策はいずれも、好ましくは本発明の第１の態様と組み合わせることに より、案内面の歪みを低減する極めて強固な構造を産み出すものである。

上記装置の１つの変更例によれば、上記側板の各々は、上記往復動装置の上記２ つの部分を構成する２つの部材の１つに一体に形成される。２つの上記側板は１ つの上記部材に一体形成され、かつ他の２つの上記側板は他の上記部材に一体形 成されることが好ましい。

上記部材の各々は、その案内面の一端部にて１つの上記側板の一側部に、かつそ の案内面の他端部にてもう１つの上記側板の他側部に、一体的に形成されること が有利である。

代替的変更例において、上記２つの部分と横断案内経路の一端での２つの上記側 板とは１つの部材として一体的に形成され、かつその案内経路の他端での他の２ つの上記側板は少なくとも間隔を存して部材に固定される。

さらに本発明によれば、４つのクランクピンと各々４シリンダの２つのシリンダ 列とを備え、これら２つのシリンダ列が、クランクシャフト軸線を通る共通面内 にそれらのシリンダ軸線を存してクランクシャフト軸線に間し反対側に配置され るクランクシャフトと、クランクピンの各々をシリンダ列の各々において対応す るピストンに連結する連結手段とを具備する８気筒内燃機関が提供される。上記 クランクピンを、０°、９０”、１８０°、及び２７０°の各角度に所定順序で 配置することによって、９０”のクランクシャフト回転角による均等点火間隔が 得られる。本発明の最初の２つの態様の一方又は両方を、４つの連結手段のそれ ぞれに適用することか有利である。

以下、添付図面を参照して、例として本発明の一実施態様を説明する。図面は： 図１は、本発明に係る内燃機関の、タイミングギヤ＆チェーンに隣接した端部か ら見た図で、かつ主要部を断ｉ１Ｕ［で示す；図２は、主要部を図１の線Ｉｆ− Ｉ＋に沿った断面で示す平面図工図３は、図２の線１１１−　ＩＩ＋に沿った拡 大断面図：図４は、図３の線ｒｖ−＋ｖに沿った断面図：図５は、図３及び図４ の線Ｖ−■に沿った断面図：図６は、変更例による２つの連結リンクのうち一方 の正面図；図７及び図８は、図４及び図５に類似した図：及び図９は、図６に示 した連結リンクの斜視図である。

図１及び図２は、各々４気筒ずつの２つの列を備えた８気筒水平対向型内燃機関 の主要構成要素を示す。シリンダＣ１，Ｃ３，Ｃ５及びＣ７は１つの列に整列配 置され、シリンダＣ２，Ｃ４，Ｃ６及びＣ８は他の列Ｂに整列配置される。各シ リンダはシリンダライナー１１によって形成され、全てのシリンダライナー１１ はクランクケース１２内に装着される。クランクケース１２の下端部は、オイル 溜め１３によって通常の方法で閉鎖される。

対向配置された一対のシリンダの各々（例えばＣＩとＣ２）は、同心である。ク ランクシャフト１４は、クランクケース１２内の５つの主軸受１５に回転可能に 装着され、対向したシリンダ対の各々に１つずつ、４つのクランクピン１６を備 える。クランクシャフト１４の回転方向へ測定した各クランクビン１６の角度間 隔は、内燃機関の前部（すなわち図２の左側）から０°、Ｉ８０°、２７０゜及 び９０°である。したがって、この内燃機関の４行程形式での燃焼順序は、１− ６−３−８−４−７−２−５−１である。

各シリンダはピストン】７を備える。対向した一対のシリンダ（例えばＣＩとＣ ２）の２つのピストン１７は、図３〜図５に拡大図示する往復動式連結装置によ って一体に連結される。

各連結装置は、各々のピストンに対する連結リンク１８と、それぞれＵ字形状を 有する４つの連結板１９ａ、１９ｂ、１９ｃ及び１９ｄとからなる。各連結リン ク１８は、一端に差込み部２０を備える。各差込み部２０は、連結されるピスト ン１７のボアに係合し、かつそれ自体にねじ付ボアを備える。ねじ付ボアは、ピ ストンを連結リンクに固定するためのナツト２２を支持したスタッド２１を受容 する。各ナツト２２は、ピストンクラウンの孔内に配置され、この孔は、ピスト ンの中心に螺合されかつ適当に固定される栓２３によって閉鎖される。

各連結リンク１８は、その他端部で拡径され、窒化等によって表面硬化処理され た長方形の平坦な案内面２４を形成する。各連結リンク１８は、２つの外側リブ ２５と】っの中央リブ２６からなり、それらの間にウェブ部２７によって形成さ れた空間を有する適当なリブ群によって補強される。

駆動ブロック２８は、２つの半休部２８ａ及び２８ｂから形成され、これら半休 部２８ａ及び２８ｂは、ねじ２９によって一体に固定され、かつ管状だぼ３０に よって正確に相対配置される。駆動ブロック２８０対向する両面には、案内面２ ４に摺動式に係合するように、適当な支持形成材料からなる支持板３１が設置さ れる。駆動ブロック２８に沿う方向への支持板３１の駆動ブロック２８に対する 移動は、駆動ブロックの隅部に形成された横方向リブ３２によって防止される。

２つの連結リンク１８は、連結板１９によって正確に離間された位置でそれぞれ の案内面２４と共に固定される。連結板１９はさらに、連結リンクを動作中の変 形に対して補強する。そのために各連結板１９は、連結リンク１８の各側面に沿 って延びる対応する溝３４に密嵌されるリブ３３を備えて形成される。連結板１ ９は、複数のねじ３５によって連結リンク１８に固定され、ねじ３５は、一方の 連結板の対向ボア内に配置される一端に頭部３６を備え、かつ反対側の連結板の ねじ孔に係合する他端にねじ部を備える。

各連結板１９は、案内面２４から内側へ相互方向に延びるフランジ部３６を備え る。これらのフランジ部は、案内面の領域における連結リンク１８の剛性を増加 させ、かつそれ自体が表面硬化処理されて、駆動ブロック２８及び支持板３１に 対する側方案内面を形成する。フランジ部３６は、半円形端部３８を備える凹部 ３７の平行な両側部を形成する。凹部３７は、クランクビン１６に隣接したクラ ンクシャフトウェブの部分に対する空隙を形成する。

連結板１９の強度は、連結リンク部分３９の厚さを増やすことによって向上する 。中心面に関して反対側にある各連結部分３９間の距離は、図４に示すように、 各端部で２つの板間にクランクビン１５を適応させることによって減少する。し たがって、クランクビンの半径方向最外部１５ｘは、クランクシャフトウェブ４ １，４２の半径方向外側部分を越えて、半径方向へ突出する。各連結部分３９間 の距離を縮小することによって、連結リンクの案内面部分における曲げモーメン トがさらに低減される。

図３から分かるように、駆動ブロック２８は、案内面に沿った行程の末端位置に おいてさえも、常に往復動装置の中心線上の位置を呈する。

再び図１及び図２を参照すると、各シリンダ列は、シリンダの燃焼室を形成する 対応するシリンダヘッド４３を備える。各燃焼室は、２つの吸気弁４４ａ、４４ ｂと１つの排気弁４５とを備える。シリンダヘッドは、各吸気弁に連通ずる独立 した吸気管４６ａ、４６ｂを備えるか、又はその代わりに両吸気弁に連通ずる１ つの吸気管を備えて形成することができる。この内燃機関が火花点火式エンジン である場合は、各燃焼室は点火プラグを備え、吸気管に連通ずる吸気他技管（図 示せず）が燃料噴射器を備える。

答弁４４及び４５は、各シリンダヘッド内でカムシャフトによって作動する。こ のカムシャフトは、ロッカアーム（図示せず）を介して弁を作動する［シングル オーバヘッド」形式のものである。カムシャフトはそれ自体、ローラチェーン及 びスプロケットによってクランクシャフトの半分の速度で駆動される。このスプ ロケットは、クランクシャフト１４の前端部でギヤ５０に噛合するそれぞれのタ イミングギヤ４９によって駆動される。

クランクシャフトの前端部には、さらに、オイルポンプ５４（図１）を駆動する 軸５２の歯車５２に噛合するハスバ歯車５１が装着される。オイルポンプ５４は 、オイルをオイル溜め２から引き上げ、圧力下で主軸受１５へ供給する。クラン クシャフト内部の穿孔群５４．５５．５６は、オイルを主軸受から駆動ブロック 内のクランクピン軸受に供給する。穿孔５６はさらに、駆動ブロック内の軸受シ ェルの裏側の弧状溝５７内にオイルを供給する。弧状溝５７は、傾斜孔５８を介 して、支持板３１の中心孔５９へ連通する。この配置によって、支持板３１と案 内面２４との間に高い負荷がかかる直前に、それらの間に油膜を補充するように オイルが供給される。

クランクケース１は、その後端部に鎧型ハウジング６１（図１）を備え又は取着 され、それにより内燃機関のクランクシャフト１４の後端部のフライホイール（ 図示せず）及びトルクコンバータ（図示せず）を包囲し、かつクランクケースを 変速ギヤボックスへ固定可能としている。

クランクシャフト１４の軸線方向配置は、適切な主軸受構造６２によってその中 実軸受（又は後方軸受）において達成することができる。主軸受は通常の主軸受 キャップ６３によって完成される。

図６〜図８に示した変更例において、往復動装置は２つの連結リンク１１８及び ２１８によって構成される。連結リンク１１８及び２１８は、上述の図１〜図５ に示した連結リンク１８に大体において類似したものである。２つの連結リンク １１８及び２１８は、同一の構造を有する。図６に示すように、例えば鍛造物と して形成される連結リンク１１８は、図示の如く連結リンクの前面に第１の側板 １１９ａを、かつ後面に第２の連結板１１９ｂを一体に備える。

各連結板１１９は、案内面１３４の方向へ測った連結リンクの長さの半分だけ延 びる。各連結板１１９は、他の連結リンク２１８の対応する＄　２３４に係合す るためにリブ１３３を備えて形成される。

同様に、連結リンク１１８の溝１３４は、連結リンク２１８の連結板２１９のリ ブ２３３を受容する。

２つの連結リンクの間への駆動ブロックの組込みは、往復動装置の往復動作方向 に延びる軸線（すなわち２つの対向シリンダの共通軸線）に関する２つの連結リ ンクの相対的角度調整を伴う、上記往復動作方向に沿った相互方向への相対移動 によって達成される。その後、２つの連結リンクはねじ３５によって一体に固定 される。

上記の変更例において、案内面１２４，２２４、リブ、及び溝は、１回のプロー チェ程、又は適当な研削及び切削工程によって、全て形成することかできる。

要約書 成する。変更例において、連結板は少なくとも１つの連結リンクに一体的に形成 される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年８月２１日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．本発明は、第１の方向へ往復運動するように案内され、該往復運動方向を横 断する平坦な案内面にて各々の端部が形成される第１及び第２の往復動部材、及 びそれらの案内面を平行に相互離間する対向状態に保持するために各案内面の対 向端部にて前記２つの往復動部材を相互連結する離間締結手段を備える往復動装 置と、前記往復動部材の各々の前記案内面の対応する１つに摺動可能に係合する 対向配置した案内端面を備える駆動ブロックと、前記往復運動方向を横断する軸 線に関して回転可能に装着され、前記駆動ブロックに回転可能に係合する偏心部 を備える回転部材とを具備し、往復動作を回転動作に、かつ回転動作を往復動作 に変換する装置において、前記離間締結手段が、前記案内面の各端部にて、前記 駆動ブロックの外方部分の行程の末端部分の端側に１つずつ位置決めされる２つ の締結具を具備することを特徴とする装置に関する。
2. ２．本発明は、第１の方向へ往復運動するように案内され、該往復運動方向を横 断する平坦な案内面にて各々の端部が形成される第１及び第２の往復動部材、及 びそれらの案内面を平行に相互離間する対向状態に保持するために各案内面の対 向端部にて前記２つの往復動部材を相互連結する離間締結手段を備える往復動装 置と、前記往復動部材の各々の前記案内面の対応する１つに摺動可能に係合する 対向配置した案内端面を備える駆動ブロックと、前記往復運動方向を横断する軸 線に関して回転可能に装着され、前記駆動ブロックに回転可能に係合する偏心部 を備える回転部材とを具備し、往復動作を回転動作に、かつ回転動作を往復動作 に変換する装置において、前記離間締結手段が、前記案内面の各端部に、前記往 復動部材の各側に１つずつ位置決めされかつ少なくとも該案内面の外方部分に沿 った間隔で２つの該往復動部材に固定される２つの側板を具備し、該側板の各々 が、前記回転部材が該往復動部材に対して該案内面に平行に相対移動する際に、 該回転部材の偏心部に対する間隙を形成する凹部を備えることを特徴とする装置 に関する。
3. ３．前記凹部が、前記偏心部を明確形成するに十分でかつ好ましくは対向する前 記案内面間の距離よりも小さい幅を有する平行側部及び湾曲端部を備えたスロッ トによって形成される請求項２に記載の装置。
4. ４．前記離間締結手段を構成する前記側板の、前記凹部を越える部分が、該凹部 の各側部を平行に維持するに十分な剛性を有して形成され、それにより、前記案 内面を形成する前記往復動部材の端部が補強される請求項２又は３に記載の装置 。
5. ５．前記側板と前記往復動部材の隣接部分とが、それらに沿って負荷伝達式相互 嵌合形状を備える請求項２〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. ６．前記側板の、前記凹部を越える部分が、前記駆動ブロックの外方部分の行程 の末端部分の各側に位置決めされる請求項５に記載の装置。
7. ７．前記側板の各々が、前記往復動装置の前記２つの部分を構成する２つの部材 の１つに一体に形成される請求項２に記載の装置。
8. ８．２つの前記側板が１つの前記部材に一体形成され、かつ他の２つの前記側板 が他の前記部材に一体形成される請求項７に記載の装置。
9. ９．前記部材の各々が、その案内面の一場部にて１つの前記側板の一側部に、か つ該案内面の他端部にてもう１つの前記側板の他側部に、一体的に形成される請 求項８に記載の装置。
10. １０．前記２つの部分と横断案内経路の一端での２つの前記側板とが１つの部材 として一体的に形成され、かつ該案内経路の他端での他の２つの前記側板が少な くとも間隔を有して該部材に固定される請求項８に記載の装置。
11. １１．前記偏心部が、ウェブによって前記回転部材の残部に連結されるクランク ピンによって形成され、該ウェブの半径方向外方部が、該クランクピンの半径方 向外方部よりも小さい距離だけクランクシャフトの軸線から離れた位置で末端を 成し、以て該クランクピンが該ウェブから突出する請求項１〜１０のいずれか１ つに記載の装置。
12. １２．４つのクランクピンと各々４シリンダの２つのシリンダ列とを備え、該２ つのシリンダ列が、クランクシャフト軸線を通る共通面内にそれらのシリンダ軸 線を有して該クランクシャフト軸線に関し反対側に配置されるクランクシャフト と、前記クランクピンの各々を前記シリンダ列の各々において対応するピストン に連結する連結手段とを具備する８気筒内燃機関。
13. １３．前記クランクピンが、０°、９０°、１８０°、及び２７０°の各角度に 所定順序で配置される請求項１２に記載の内燃機関。
14. １４．前記４つの連結手段が請求項１〜１１のいずれか１つに記載の構成である 請求項１２又は１３に記載の装置。