JPS6161933A - ラジアルピストンエンジン - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特許請求の範囲第１項の前％９！、地に記
載さイするタイプのラジアルピストン（型）エンジンに
関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

このタイプのラジアルビスＩ・ンエンジンは西独特許出
願公告明細書第２２４４９２０号により公知である。中
空ピストンのシリンダ内で偏心体に接触して旋回運動お
よび往復運動を案内するため、ピストンはそれぞれブッ
シング内で軸心方向に摺動自在であり、このブッシング
は外周縁に球面を設けられていると共に、シリンダ内に
挿入された対応ベアリングシェル内に取付けらゎている
。

設計上の観点から、球状ベアリングブッシングは、比較
的狭い断面部分として構成できる。

付随する運転圧力が外形球状ベアリングブツシュをベア
リングシェルの内部断面内へ押圧し、シタがってブッシ
ングとベアリングシェルとの間に、付随する運転圧力よ
り数倍大きい面圧力が発生する。その結果、ベアリング
シェル内のベアリングブツシュの高い面圧からもたらさ
眉、る実質的な力が、エンジンの運転中に克服さｎなけ
ｎばならない。その結果比較的短かい案内長さによりピ
ストンに高い端部力がもたらされ、そｎがピストンの長
手方向移動において摩擦力に影ｔＩＩを与える。エンジ
ンの効率は、これら克服されるべき力により実質的な影
響を受ける。

この発明の目的は、可動部片間の面圧力を減少させると
共に、ピストンに対する力の導入が好ましい状態で行な
われる。前述のタイプのラジアルピストンエンジンヲ構
成することである。

〔問題点を解決するための手段及びその作用効果〕

この目的は、特許請求の範囲第１項の特徴項に述べら眉
た特徴により達成され、る。中空ピストン内へ浸入さ？
１５、かつシリンダ内に外端部により旋動自在に取付け
られ、た案内部片により１弱い面圧力にのみさらされ、
るか、あるいは全体的に流体圧力的に平衡されるように
ベアリングｉｆの輪郭を構成することができる。その結
果、ベアリング装置からいずれのピストンへも閣識でき
るような端部力は導入されず、したがってピストンは簡
単な方法で、偏心体の周縁に間隙を有することが防止で
きる。

偏心体の軸心に平行に向けらｎたシリ′ンダ内で、関節
運動の軸心の回りに関節ピンにより旋動自在に案内部片
を取付けることは可能であるが、特許請求の範囲第２項
に開示されるように、ボールおよびソケット結合タイプ
のベアリング装置を設けることが好ましい。

この発明の他の有用な開発例が残りの特許請求範囲の項
および以下の記載内容に開示さｎている。

〔実施例〕

この発明の構成形態の一例を図面を参照して、以下に詳
細に議論することにする。

第１図は偏心体（２）を備える出力シャフト（１）を示
しており、偏心体（２）の周縁は５つの中空ピストン（
３）に（たとえば）接触されており。

第１図には頂死点中央位置における一つのピストンのみ
が示されている。この構造において中空ピストン（３）
は、ピストン足部（５）に連結される円筒スリーブ（４
）から構成されている。

ピストン足部をピストンに一体部片として設けるように
構成することも可能である。ピストン（３）は、ピスト
ン足部の横延長部に係合するリング（６）により、偏心
体の周縁上を確実に案内される＠ 第１図に２つの異なる構造として示さｎているガイド部
片（７）は、各中空ピストン（３）内を摺動自在である
。第１図の若＃＝部は、中空ピストン（３）内に係合す
る中空円筒部分（８）と、外端部の球形環状部分（９）
とを備える一体部片からなるガイド部片（７）ヲ示して
おり、前記環状部分（９）はガイド部片（７）の旋動運
動のためのベアリング装置を形成している。第２図はピ
ストン行程の下死点中心付近の旋動位置にあるガイド部
片（７）を示している。球形環状外面を有するベアリン
グ部分（９）は、シリンダのカバーα１）内にねじ込ま
れたベアリングシェル四日に配置されている。シリンダ
カバー（１１）内に形成されて、圧力媒体をピストンに
負荷させるパイプが第１図に０２で示されている。ベア
リングシエル（１０）はシールリングα１により、シリ
ンダカバー０１）内に緊密にねじ込まれており、したが
ってシリンダカバーαηとベアリングシェルα１とは、
内圧のみの作用を受けるユニットを形成している。した
がって、圧力媒体の負荷によりシリンダカバーに作用す
る力は比較的弱く、したがって、シリンダカバーを第３
図に示されるように、４つのねじのみによりハウジング
に固定することができるのに対して１通常の構造のシリ
ンダカバーを固定するには多数のねじが必要になる。そ
の結果、製造が簡単になり、したがって製造コストが低
減される。

第１図の右側に示されるガイド部片（７）の設計におい
ては．ベアリングシエル（１０）の孔の径は、ガイド部
片（７）の円筒部分（８）がこの孔を丁度押通され得る
ような寸法にされている。したがって、パイプ（２）を
介して適用される運転圧力により１球状ベアリングシェ
ルＣＬＣＪの方向の平衡され得ない力がガイド部片（力
士に残り、ガイド部片（７）のボール部分（９）とベア
リングシエル（１０）との間に面圧力がもたらされる。

しかし、面圧力にさらされる面を大きくすることができ
、かつガイド部片（７）内の中央凹所α喧を通る力の方
向がむしろ半径方向であることから、対応して弱い面圧
力が好ましい摩擦条件において得られる。

第１図の左半部に示されるガイド部片（７）の形状にお
いては、ガイド部片（カへベアリングシェル０１との間
の力は、全体的に平衡される。

この２部片形状においては、ボール部分（９）が弾性止
め座金（ト）により、対応する肩部を設けらｎた円筒ガ
イド部片（７）上に固定される。この装置により、ベア
リングシエル（１０）の孔径はガイド部片（７）の円筒
部分（８）の外径より小さい寸法にすることができる。

パイプ０ノヲ介して適用される圧力媒体は球状部分（９
）の頂側部に負荷を作用するが、この圧力媒体は中央開
口αゆを通り、ガイド部片（７）の円筒部分（８）の下
側へ送らワ、シたがってこれらの力は両面を適切な寸法
にした場合は、相互に抹消される。

ガイド部片（７）の円筒部分（８）の寸法は、第１図に
示さｎる上死点中央位置において、ガイド部片（７）の
下端面とピストンヘッドとの間に小間隔がなお存在する
ように決められる。その場合、圧力媒体の負荷を受ける
ピストン（３）の面は、ピストンスリーブ（４）の内径
に対応する。

シリンダカバーαηとガイド部片（７）との間に配置さ
れる圧縮スプリングαＱにより、常時ベアリングシェル
曲内にガイド部片（７）が信頼性をもって接触すること
が保証される。この圧縮スプリングは第１図のガイド部
片の、右半部に対応する構造の場合にも設けられる。ベ
アリングシエル（１０）において、球状ベアリング面は
第１図に示されるように、環状部分α力にのみ構成され
ている。ベアリングシエル（１０）の残りの内面は、そ
ｎがベアリング部分（９）の球状外面から間隔をもって
配置さゎ、したがって圧力媒体がベアリングシエル（１
０）とベアリング部分（９）との間のこの領域円へ流入
できるように構成されている。

第１図のガイド部片（７）の左半部に対応する構造にお
いて、ベアリングシエル（１０）の環状ベアリング面α
のの外径は、ガイド部片の円筒部分（８）の外径に対応
するのに対して、右半部に対応する構造においては、環
状ベアリング面αηの内径は、円筒部分（８）の外径に
実質的に対応している。その結果、環状面αηからの面
圧と作用媒体の圧力とが右側の構造の場合には存在する
。

ベアリングシエル（１０）内のガイド部片（７）のベア
リング装置の弱い摩擦力、およびガイド部片（７）の円
筒部分（８）上での中空ピストン（３＋の長手方向の案
内が組合わされることにより、ピストン（３）には非常
に弱い端部力が生じるだけであり、これは一方で円筒部
分（８）とピストンスリーブ（４）との間の摩擦を低く
保持すると共に、他方でピストンシューが偏心体の周縁
から間隙を形成する危険を生じない。これは特に、第１
図のガイド部片（７）の左半部に対応する構造のための
ものであり、そこでは面圧力したがってベアリングシェ
ルの摩擦はスプリングＯＱの接触圧によってのみ生じる
。

第２図に示されるように、絞り孔（Ｉ砂がピストンシュ
ーに形成さｎており、そこを通して作用媒体がピストン
シューの中心線の両側に形成さｎた空所ａＩ内へ流入し
て、偏心体上でのピストンシューの潤滑とピストンの流
体圧緩和をもたらすことができるようになっている。

この形態は、ラジアルピストンエンジンの残りの要素、
たとえば第１図の制御摺動体−、ハウジング（イ）の出
力シャフト（１）のベアリングなＩ）と同様にそれ自体
公知であり、したがってこれらの要素をさらに議論する
必要はないであろう。

第４図は変形構造の長手方向断面を示しており、そこで
はガイド部片（７）のための球形環状ベアリングシェル
四がシリンダまたはハウジング（イ）の頂部に形成さｎ
ている。ガイド部片（７）には環状に配置された開口（
ハ）が設けられている。シリンダカバーＣＬ優に対して
張らｎた圧縮スプリングＯＱが、ガイド部片（７）の中
央部のポット型スプリングワッシャー（イ）上に係合し
ている。ガイド部片（７）の円筒部分（８）の外径は、
ハウジングの頂部の孔（ハ）より少し小さい寸法にされ
ている。この構造によりシリンダカバーαηは除去され
ないが、この構造により好ましい製造コストが達成され
る。

第４図の構造においては、ピストンシューの底側部にス
リップ層に）が形成さｎ、このスリップ層（イ）により
ピストン（３）が偏心体（２）上を摺動するようになっ
ている。このスリップ層にも同様に、絞り孔０Ｅ９と平
衡空所（至）とが設けらｎている。

中空ピストン（３）円へ浸入さｎ５るガイド部片（７）
の旋動ベアリング装置は１図示以外の構造とすることも
できる。球形環状面を備える図示の構造のものは、ピス
トン上方の無効空間を最少に減少できるという利点を有
している。

小型構造における別の要素はピストンスリーブ（４）の
長さを比較的短かくできることで、その理由はガイド部
片（７）の円筒部分（８）と共に、軸心方向の案内のた
めにのみ要求されるものであるからであり、また旋動ベ
アリング装置はピストンの外側に配置される。ガイド部
片（７）の旋動ベアリング装置の変形構造において。

偏心体の軸心に平行な関節結合部の軸心には、シリンダ
カバーａηまたはハウジングの頂部に対応する関節結合
ピンが設けらｎている。シリンダカバーα復またはハウ
ジングの頂部におけるガイド部片（７）のボールおよび
ソケット結合ベアリング装置の寸法は、図示のものより
小さい球径罠することができる。旋動ベアリング装置が
ピストンから分離さｎているという点から、特にガイド
部片（７）が２またはそれ以上の部品から形成される場
合は、旋動ベアリング装置の寸法に設計上の制限はない
。

ガイド部片（７）の案内部分（８）の周縁に設けらｎて
、潤滑の作用を有する溝が第２図にに）で表示されてい
る。実質的に中空円筒形状を有する図示のガイド部片（
７）の形状の代りに、別の形状、たとえば断面がいくら
か星形を有するものを設けることができ、その場合１作
用媒体の負荷側からピストン端部までの流動および同時
に中空ピストンのその内面での軸心方向の案内が保証さ
れる。

第１図に示さｎ、る構造においては１球状ベアリング面
は狭い環状部分０７１上にのみ形成され、ているが、第
４図に示され、る構造の場合は幅広ベアリング面が設け
られ、そこには潤滑溝（ハ）が設けらｎている。

【図面の簡単な説明】

第１図はガイド部片の２種の構造を同一図面に示したピ
ストンおよびガイド部片を備えるラジアルピストンエン
ジンの長手方向断面図、第２図はラジアルピストンエン
ジンの一部断面端面図、第３図はシリンダの平面図、第
４図は変形構造の長手方向断面図である。 （１）・・・出力シャフト、（２）・・・偏心体、（３
）・・・中空ピストン、（７）・・・ガイド部片。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．出力シヤフト上の偏心体、ポツト形状 を有すると共に、閉鎖端により前記偏心 体の周縁上を確実に案内される中空ピス トン、および関連シリンダ内で前記ピス トンに半径方向摺動運動および旋動運動 を行なわせるガイド装置を備え、関連シ リンダ内に他端で旋動自在に取付けられ たピストンの空所内に係合するガイド部 片（７）が、中空ピストン（３）のためのガイド装置と
   して配置されているラジアルピス トンエンジン。
2. ２．中空円筒形状を有するガイド部片（７）が中空ピス
   トン（３）内で軸心方向に摺動自在であると共に、外端
   部に球形環状ベアリ ング部分（９）が設けられており、前記ベアリング部分
   （９）によりガイド部片（７）が対応形状を有するベア
   リングシエル（１０）内に配置されている特許請求の範
   囲第１項に記 載のラジアルピストンエンジン。
3. ３．ガイド部片（７）が一部片からなる構造であると共
   に、ベアリングシエル（１０）がガイド部片（７）の円
   筒案内部分（８）の外径に対応する内径を有している特
   許請求の範囲第 ２項に記載のラジアルピストンエンジン。
4. ４．ガイド部片（７）が少なくとも２部片からなると共
   に、取りはずし自在なベアリング 部分（９）を備えており、ベアリングシエル（１０）の
   内径が、ガイド部片（７）の円筒案内部分（８）の外径
   より小さくされた特許請求の範囲第２項に記載のラジア
   ルピストンエ ンジン。
5. ５．ベアリングシエル（１０）がシリンダカバー（１１
   ）の対応する孔内に緊密に挿入されている特許請求の範
   囲第１〜４項のいずれか 一項に記載のラジアルピストンエンジン。
6. ６．ベアリングシエル（１０）がハウジング（２２）の
   円筒の頂部に形成されている特許請求の 範囲第１〜４項のいずれか一項に記載の ラジアルピストンエンジン。
7. ７．ガイド部片（７）が関節結合ピンにより、ハウジン
   グ頂部またはシリンダカバー（１１）内に旋動自在に取
   付けられており、前記 ピンの関節結合軸心が偏心体の軸心に平 行に配置されている特許請求の範囲第１ 項に記載のラジアルピストンエンジン。