JPS6033962B2 - 回転ピストン機械のピストン用液体冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケースを有し、該ケースが２個の外筒部分と
これら外筒部分間に設けた中間部分と該外筒部分の外方
に設けた側部分とから構成され、かつ該側部分および該
中間部分に直角に偏○敵により貫通され、該偏心軸は、
前記側部分中に回転自在に支承され、かつ前記外筒部分
の各々に１つの偏心体を有し、該偏心体に多角状のピス
トンが回転可能に支持され、該ピストンは中空室を有し
、該中空室はその半径方向内方の範囲近域に少くとも１
個の閉口を有し、該関口を介して冷却媒体が前記ケース
に固定される噴射ノズルにより供給されるトロコィド構
造様式回転ピストン内燃機関のピストンの液体冷却装置
に関する。

上述様式の周知の回転ピストン機械（ドイツ特許第１２
２３６１び号公報）では、藤とピストン軸受の潤滑に役
立つ液体は同様ピストンの冷却にも役立っている。

この目的で、個々の軸受に通じる溝にも通じている猿心
軸の中心孔から、供給溝が分岐し、該供給溝が、偏心髄
の表面に、噴射ノズル状の閉口を有し、該開□がピスト
ンの中空室方向に向いている。ピストンの冷却はこの場
合、ピストン軸受から流出する少量の漏れ油により行わ
れ、油の大部分は、噴射ノズルを介して直接ピストンの
中空室内へ噴射する。噴射ノズルは一定の開口横断面を
有しているので、運転温度とは無関係に、液体が噴射ノ
ズルを通じピストンの中空室内へ供給される。このこと
は、コールドスタートの場合、暖機運転中燃料の消費を
多くする結果となる。その理由は、ピストンが比較的大
きな放熱表面を有していて、中空室内に供給される比較
的冷し、液体がこの運転範囲では運転温度を急速に上げ
るのを妨げるからである。この構造様式では、低回転及
び空転回転でも、一定の液体が噴射ノズルを介してピス
トンの中空室内へ供給されるので、一方では液体の圧力
を対応して高くするのを妨げ、従って軸及びピストンの
軸受を特別な工夫なくしては充分には潤滑できなく、他
方では、ピストンを不要に強く冷却し、このことは又、
燃料の消費を不要にも高くする。又、別の回転ピストン
機械（実公昭４７−１４４８１号公報）も周知である。

この場合、ピストンの中空室内へ液体を供給するために
偏心軸内に設けた供給溝は低運転温度では閉鎖可能に形
成されている。この制御は、ピストン内に設けたサーモ
スタットによって行われ、該サーモスタットは回動可能
なブッシュに作用し、該プッシュは温度の影響で供給溝
を閉鎖したり、開放したりする。しかしながら、この様
な制御の機能は、回転するピストン内に設けられていて
、又回転により受ける力により監視できず、又実際には
補修にコストがかかる。本発明は、前述の従来の欠点を
除き、負荷と温度並びに機械の冷却液圧に応じて制御可
能であり、この場合、良好な取扱い性と監視性を有する
に共に確実に作業ができる前述様式の液冷を提供するこ
とを課題とする。

この課題は本発明により次の様にして解決される。

噴射ノズルが中間部分中に設けられかつ２つの閉口を有
し、これら開□はピストンの回転方向にピストンの中空
室の開〇に向けられ、さらに、前記噴射ノズルに通ずる
導管中に弁を設け、該弁は所定の温度および所定の冷却
液圧が超されると前記導管を開放し、また所定のこれら
の値より低くおよび／または内燃機関の低負荷に際し該
導管を閉鎖するよう横成する。この様に、機械の可動部
分、即ち回転する偏心髄から、ケースの静止位置に噴射
ノズルを移し変えることにより、ピストンの液袷を、軸
受の潤滑と分離することができる。この様に分離するこ
とにより、取扱い性及び監視性を改良し、特にピストン
の液袷の独立制御を提供することができる。本発明によ
る装置は、ピストンの中空室への液体の供給を低温の場
合と同様、低負荷でも停止できる。

又低回転数、即ち冷却液体の圧力が低い場合も、圧力保
持弁として作用させ、この運転状態でも冷却液体のピス
トン内への供給を行わないようにすることもできる。こ
の様に絞ることにより、ピストンの冷却を減少させ、従
って、燃料の消費を減少させるように働くピストン温度
を必然的に高くすることができる。温度が上昇し、高負
荷及び液体の圧力が高くなると、供給冷却液体の量を増
やすことができる。

空転時において、負荷調節を介して液体の供給を絞り、
その結果ピストンを強く冷却することが阻止される。こ
の装置は又、例えば低回転で高負荷則ち、ピストン温度
を高くするようなことのない標準的で短時間的な負荷状
態で、冷却液の中空室内への供給を阻止することができ
、他の運転状態の場合と同様この状態でもその必要条件
に応じた正しい液体量の供給を調節でき、従って燃料の
消費に有利な最良のピストン温度にすることができる。
弁を、所定の液体圧になると開く弁として形成してもよ
い。

この場合弁を、一方では負荷調節装置の操作装置と、他
方では棒を介してケース内に設けた温度感知器と接続し
、その際該棒は弁を閉じる方向に与圧され、冷却液圧が
負荷と温度感知器の作用を受けるようにされている。こ
の構成では、冷却液供給を制御する弁は、回転数、即ち
機関によって駆動され且つ冷却液体を供給するポンプの
回転数が上って所定の冷却液体圧力に達し、又温度感知
器によって感知され且つ棒に伝達される所定の運転温度
を越え、且つ低部分負荷範囲以上の運転状態で弁が解放
された時にのみ開かれる。

ピストンの液体冷却は従って、前以つて冷却液体の阻止
が行われた後、ピストン温度の上昇が達成され且つ回転
数に関連する冷却液圧と並んで別の制御量として温度及
び負荷変動とが弁に作用し、弁を開放した時に始めて行
われるものである。本発明の実施例を図面に基づいて以
下詳細に説明する。

第１図に示された２相式回転ピストン内燃機関はケース
を有し、該ケースが実質的に２個の外筒部分１と、２個
の平行する側部分２（それらのうち左方部分だけが図示
されている）と、中間部分４６とから構成され、そして
２つの内室４を限定している。前記側部分２内には滑り
軸受５を介して偏心軸４７が支持されており、この偏心
軸４７は２個の偏心体４８を有し、これら偏心体４８に
はそれぞれ１つの多角状のピストン９がピストン軸受１
０上で回転可能に支承されている。各ピストン９の回転
数は、ピストン９内に固定された内歯歯車１１と側部分
２に固定されたピニオン１２とから成る歯車装置によっ
て偏心軸４７の回転数に対して一定の比率となっている
。これらピストン９には中空室１３が設けられ、中間部
分４６の方に接するように制限する端面壁内に開□１４
が設けられ、これらの関口１４を通して冷却液体が中空
室１３内に噴射されうるものである。内室４内へ開ロー
４を介して冷却液体が溢流するのを防ぐために、シール
リング１５が設けられ、これらはピストン９の端面壁と
中間部分４６の側壁とに気密になるよう協動作用する。
滑り軸受５とピストン軸受１０とを潤滑するために並び
にピストン９を冷却するために液体回路が設けられ、該
回路がポンプ１６を有し、該ポンプ１６は液体をタンク
１７から吸入し、まず導管１８を介し、次に側部分２内
の溝１９を通して滑り軸受５に供給する。滑り軸受５は
孔２０を有し、これらの孔は一方では滑り軸受５を取り
囲むリング状溝２１を介して溝１９と、そして他方では
偏心軸４７内の横孔５４と後続している。この横孔５４
はプラグによって閉鎖された偏心髄４７内の最孔４９に
通じており、該長孔４９から複数の横孔２４が図示して
いない右側のケース部分内のピストン軸受１０及び滑り
軸受５へ通じている。それによってピストン軸受１０と
滑り軸受には液体が供給されることになる。ピストン９
を冷却するために中間部分４６の内室５０内に噴射ノズ
ル５１が配設されており、該噴射ノズル５１はピストン
９の関口１４の方へ向けられた２つの開□５３を有して
いる。

噴射ノズル５１は導管５２、弁３０及び導管３１を介し
て液体回路に接続されている。尚前記導管３１はリング
状溝２１から分岐する溝３２と通じている。滑り軸受５
とピストン軸受１０とから流出する漏れ液体と、各ピス
トン９の中空室１３から溢流する冷却液体の排出は内歯
歯車１１とピニオン１２との間のりング状室３３とタン
ク１７につながる側部分２内の溝３４とを介して行われ
る。噴射ノズル５１から流出する冷却液体の量は導管５
２と導管３１との間に設けた弁３０を介して冷却液圧、
機関の温度及び負荷調整量に応じて制御される。弁３０
はこの目的でピストン滑動子３６を有し、該滑動子３６
は一方ではその下側で導管３１と接続され、他方導管５
２内で流通を阻止し、その際バネ３５はピストン俺動子
３６を閉鎖位置に保持するように働いている。更にピス
トン滑動子３６に接続した皿バネ３７が設けられ、その
上側で負荷調整の操作装置３９の榛３８と、池端を台４
１内で回動可能に支承された榛４０とが作用する。この
榛４０は引張りバネ４２により引張られ、弁３０を閉鎖
方向に負荷し、他方棒３８の引張りバネ４３は操作装置
３９を静止位置にもたらすように働き、同じく弁３０を
閉鎖する方向に負荷する。棒４０１こはしバー４４が枢
着され、その下端は温度感知器４５と接続され、該温度
感知器４５は外筒部分１内に設けられ、そして外筒部分
１の温度に応動する。機関をコールドスタートした後、
弁３０５ままず第１図に示した位置にあり、その位置で
はピストン９の中空室１３へ冷却液体を供給することは
不可能である、というのは皿バネ３７はこの運転状態で
は静止位置にある操作装置３９の棒３８と、温度感知器
４５に接続した棒４０とによって負荷されているからで
ある。

弁３川まそれによって閉鎖されたま）となり、従って滑
り軸受５及びピストン軸受１０への潤滑油の供給はこの
運転状態における僅かなポンプ１６の吐出島に基づいて
確実に成されるが、ピストン９の中空室１３への冷たい
冷却液体の供給は行われない。ピストン９の冷却はこの
場合にはピストン軸受１０から流出する漏れ液体によっ
てのみ行われる。機関が冷えている時操作装置３９が静
止位置から低く押圧され「機関の負荷が空転よりも高い
状態に移されると、棒３８は皿バネ３７から持ち上る。
この場合ピストン滑動子３６への液体圧が上昇するにも
拘らず棒４０の作用を受けて弁３川まなおも閉じられた
ま）となり、それによってピストン９の中空室１３への
冷却液体の供給は阻止されたま）となる。この様にする
ことによってピストン９並びにこれを取り囲むケース部
分がその運転温度に急速に達することになる。運転温度
が次第に高まると、レバ−４４は温度感知器４５によっ
て上方へ押圧され、棒４０が押し上げられ、このことに
よってピストン滑敷子３６は液体圧の作用を受けてバネ
３５のバネ力に打勝って上方へ動き、導管３１から導管
５２への弁３０の流通部を閉口するが、この時同時に負
荷調整用の操作装置３９を低く押し乃至は低く押しつづ
けることはほぼ全負荷の時の運転状態に対応している。

この位置で導管５２を介して冷却液体はピストン９の中
空室１３へ案内され、従ってこの運転状態にとって必要
なピストン９の冷却が行われる。ピストン９の冷却は「
運転温度、空転以上の運転範囲に達した後、そして液体
圧が対応して高くなった後に完全に導入される。機関が
その運転温度に達した時に、レバー４４は温度感知器４
５によって上方へ押圧され、そして棒４０が持ち上げら
れる。

この運転温度において操作装置３９が戻されると−この
ことは例えば空転時にそうなるものであるが−弁３川ま
閉じられる。ピストン９の中空室１３への冷却液体の供
給は従って阻止される。このことによりピストン９の強
すぎる冷却は避けられ、この運転状態で比較的少ないポ
ンプ１６からの冷却液体の供給でも軸受個所５及び１０
への潤滑は充分行われることになる。運転温度に達し、
空転以上の負荷範囲で、棒４０及び３８が持ち上げられ
る。

弁３０はしかしながらバネ３５の作用を受けて閉じられ
、冷却液体の流通が阻止されていることがある、という
のはピストン糟動子３６を上方へ押圧する程充分高い液
体圧になっていないためである。この状態は機関の回転
数が低いためにポンプ１６がそれ相当に低い液体圧を有
する僅かの液体量を供給する時に生ずるものである。機
関の運転時に短時間的に発生するこの負荷状態では、ピ
ストン温度は上昇せず、従ってピストン９への冷却液体
の供給は行われなくなるが、軸受個所５及び１０への潤
滑供給は確実に行われることになる。前記温度感知器４
５は外筒部分１内にではなく機関の運転温度を確実に伝
達するような他の場所、例えば溝３４の領域内の如き場
所に設けることもできる。

該溝３４を通って冷却液体はピストン９から流れ戻るか
らそこに設けても良いことになる。第２図及び第３図か
らは矢印Ｓで示した噴射ノズル５１の閉口５３の噴射方
向が開□１４及びピストン中空室１３の方に向いている
のが明らかであり、その噴射方向はほぼピストン９の回
転方向に一致している。

開□５３は冷却液を中断することなくピストン９の中空
室１３内へ噴射するように方向付けが成されている。ピ
ストン９の回転方向は第３図中の矢印Ｄによって示され
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は二相式回転ピストン内燃機関のピストンに対す
る液体冷却路を有する内燃機関の縦断面図で、本発明に
とって重要な部分のみを図示したものであり、第２図は
第三図による二相式回転ピストン内燃機関の９０ｏ回転
し、矢印Ａの方向から見た縦断面図の部分図であり、第
３図は第１図及び第２図による二相式回転ピストン内燃
機関の中間部分の一部への側面図を縮尺して示したもの
である。 図中参照番号、１・・・・・・外筒部分、２・…・・側
部分、４・・・・・・内室、５・・・・・・滑り軸受、
４７・・・偏心軸、４８・・…・偏心体、９・・・・・
・ピストン、１０・・・・・・ピストン軸受、１１・・
・・・・内歯歯車ト１２・・・・・・ピニオン、１３・
・・・・・ピストンの中空室、１４・・・・・・開□、
３０・・・・・・弁、３８，４０・・・・・・棒、３９
・・・・・・負荷調整の操作装置、４５・・・・・・温
度感知器、４６・・・・・・中間室、５１・…・・噴射
ノズル、５２…・・・噴射ノズルに通ずる導管、５３・
・・・・・噴射ノズルの閉口。 Ｆｒｇ． ７付９．２ 内り．３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケースを有し、該ケースが２個の外筒部分とこれら
   外筒部分間に設けた中間部分と該外筒部分の外方に設け
   た側部分とから構成され、かつ該側部分および該中間部
   分に直角に偏心軸により貫通され、該偏心軸は、前記側
   部分中に回転自在に支承され、かつ前記外筒部分の各々
   に１つの偏心体を有し、該偏心体に多角状のピストンが
   回転可能に支持され、該ピストンは中空室を有し、該中
   空室はその半径方向内方の範囲近域に少くとも１個の開
   口を有し、該開口を介して冷却媒体が前記ケースに固定
   される噴射ノズルにより供給されるトロコイド構造様式
   回転ピストン内燃機関のピストンの液体冷却装置におい
   て、噴射ノズル５１が中間部分４６中に設けられかつ２
   つの開口５３を有し、これら開口はピストン９の回転方
   向にピストン９の中空室１３の開口１４に向けられ、さ
   らに、前記噴射ノズルに通ずる導管５２中に弁３０を設
   け、該弁は所定の温度および所定の冷却液圧が超される
   と前記導管５２を開放し、また所定のこれらの値より低
   くおよび／または内燃機関の低負荷に際し該導管を閉鎖
   することを特徴とする回転ピストン内燃機関のピストン
   用液体冷却装置。 ２ 弁３０を所定の冷却液圧で開口する弁として形成し
   、該弁３０が一方では負荷調整の操作装置３９に、他方
   では棒４０を介してケース内に設けた温度感知器４５に
   接続され、その際棒４０，３８は弁３０を閉じる向きで
   押圧され、冷却液圧は負荷と温度感知器の影響を加えら
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液
   体冷却装置。