JPS61279736A - 軸流ピストンエンジン - 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】 本発明は、少くとも１つのピストンとシリンダの羊一体
を有しており、上記ピストンの作動空間り を限定している上記ビスＩ・ンとシリンダの単一体　　
　　　　ｉ。

の作動素子の内、一方はブラケットに支えられており、
他方は、バネ力が荷重されている滑り面を介して斜板カ
ムにより支えられており、この場合、ブラケットと斜板
カムは軸のまわりで相対的に回転自在であり、滑り面は
自在継ぎ手を用いて斜板カムに整合する軸流ピストンエ
ンジンに関するものである。

〔従来の技術〕

この種の既知の軸流ピストンエンジン（ＵＳ−Ｐ３２Ｂ
　　７２　０９５）の場合、固定されているブラケット
は、円形路１−にシリンダ内径を備えており、　　　　
　　１．１その内径内へシリンダ状のピストン全体が案
内さ　　　　　　　ｊれている。ピストンの自由端は、
球継ぎ手を介し　　　　　　リて滑り面と連結されてお
り、この滑り面は、回転　　　　　　；ｉ斜板力”によ
−て支えられている・この滑り面の゛　　　　　　（：
横断面は、半球を形成しており、ピストンに固定されて
いる球軸受けと共に球継ぎ手を形成している。同心のコ
イルバネにより球継ぎ手を介して荷重の加えられている
プレス板は、滑り面を斜板カムに対して押しつけており
、この目的の為にピストンが１５ｊｉｆｆｉした穴を有
している。この構造の場合、ピストンと球継ぎ手が直列
に連結されている為に軸の長さを短縮することは出来な
い。

シリンダ内径を有するブラケットと、ピストンがねじで
固定されている斜板カムとが同じ方法で回転する軸流ピ
ストンエンジン（■Ｊｓ−ＰＳ４３　６３　２９４）も
知られている。シリンダ内径と共に作用し、球面の赤道
ｉｉ？ｉ＠に相応するリング状の密接面は、案内部を用
いてピストンに対し・ラジアル状にスライド可能なブシ
ュに固定されている。

これはピストンとシリンダの単一体の軸を短縮しようと
する構造ではあるが、複雑で費用のか−る構造であり、
ラジアル状にスライド可能であるがゆえに密接が困難で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、導入部に記載の軸の全長を短縮した軸
流ピストンエンジンを提供することにある。

〔問題を解決する為の手段〕

この課題は、本発明に従って、滑り面が第２の作動素子
の正面に設けられており、この作動素子がラジアル状に
可動に案内されていることと、自在継ぎ手がシリンダ内
径と、球面の赤道領域に相応するピストンに取付けられ
ているリング状の密接面とによって形成されていること
とによって解決された。

この構造の場合、第２の作動素子、つまりシリンダ、又
はピストンは、自在継ぎ手が介在切り替えすることなく
斜板カム上に配置されている。自在継ぎ手は、シリンダ
内にある。これにより軸の全長の短縮が可使となる。滑
り面め大きさは任意に選択可能である。回転軸受は内で
は軸方向の圧力が伝達さ：ｈる必要はないので、摩擦は
少くなる。

しかし、斜板カムに対し滑り面が整合する為には、第２
の作動素子全体が転向しなければならない。

この理由から、ラジアル案内が提供された。このラジア
ル案内は、斜板カムの表面に対し第２の作動素子を常時
垂直に維持しようと言うものである。ピストン自体には
、作動素子は全く必要ないので完全な密接ができる。

自在に取付られており、第２の作動素子を受容する為の
穴を有するプレス板を介してこの作動素子に作用するバ
ネ力が同心バネによって加えられる場合に番よ、ピスト
ンとシリンダの単一体構造は、更に短縮することかり能
である。個々の単一体に必要とされるバネの為に軸方向
のスペースが全く必要とされないからである。同心バネ
は、ピストンとシリンダの単一体のフランジの真中に配
置されている。

穴は第２の作動素子の為にラジアル案内構造を呈してい
ることが望ましい。これは付属部品を必要としない極め
て簡弔な構造である。

更に、プレス板は平らであり、平らなフランジ面と共に
第２の作動素子に作用する。これも単純でスペースを節
約した構造である。

同心バネが回転自在な軸に巻付いており、その一方側は
、回転は不能であるが軸方向にスライド可能に軸と連結
されているブラケットで支えており且つこのブラケット
をケーシングの正面に向けて押付けており、他方側は、
軸側で球継ぎ手を介してプレス板に作用する軸のフラン
ジで支えていることが望ましい。同一のバネは、ブラケ
ットがケーシングの正面に対して密接している様に、又
、滑り面が斜板カム上で確実に静止している様に押して
いる。

特に、球継ぎ手は、球状のリング面を有する軸のフラン
ジと、軸が貫通しているプレス板の真中の開口部の端に
沿ったしかるべき軸受は面とによって形　　　　　成さ
れている。これも軸の全長はわずかしか必要としない。

密接面は、球状の表面を有する止め金から形成されてお
り、この止め金は、フランジの付いたリングを用いてピ
ストンの段に当てかわれている。このリング状の止め金
は、回転角度に応じたしかるべきわ　　　　　□”；ず
かな高さを必要とする。　　　　　　　　　　　　　　
　　　゛・、（、 第２の作動素子は正面にまで貫通している管を備　　　
　　：１；１ １′ｊ えていることが好ましい。これは滑り画工の荷重の　　
　　　・：□□６１．１．ヵ、□、、、よ、フイエ、よ
う　　　；；・□とするものである。

第２の作動素子としてピストンを使用する場合、滑り面
は、ピストンの横断面を越えて突出しているべきであり
、正面には圧力軽減の為に管の端にくぼみを備えている
べきである。最も良好な例としては、この圧力軽減の為
のくぼみはピストン横断面全体に及んでいるので、滑り
面は、プレス板を介してのみ荷重されるが、ピストンの
作動空間圧により荷重されることはほとんどない。

第２の作動素子としてシリンダを使用する場合、シリン
ダ内径は正面に至るまで貫通しており、この内径中へ装
入物が装入されており、この装入物は、斜板カムに対向
した装入物側に圧力軽減くぼみを有しており更にその周
囲面によって絞りスリットが囲まれており、絞りスリッ
トの端は、シリンダの正面に見られる管を介してシリン
ダの外側と連結されていることが望ましい、この場合で
もシリンダには事実、全く荷重が加わっていない。圧力
は、主に絞りスリットに沿って減退するので、滑り面は
作動流体圧によって荷重されることはない。

〔実　施　例〕

次に良好な実施例を示す図面に従って本発明の詳細な説
明されている。

第１図に示されている軸流ピストンエンジンは、モータ
ー又はポンプとして作動する。このケーシングは、外面
壁（１）によって相互に連結されている正面壁又は隔壁
（２）及び（３）を有している。軸（４）の端（５）は
、隔壁（２）の軸受は中ぐり（６）を用いて、更に軸の
部分（７）は、隔壁（３）に見られる軸受はブシュ（８
）を用いて支えられている。この軸受はブシュ（８）は
、その周囲の部分（９）を介してのみケースに固定され
ているので、軸（４）はある程度可動である。

軸（４）は、歯状継ぎ手（１０）を介して回転不能では
あるが軸方向でスライド可能にブラケット（１１）と連
結されている。このブラケット（１１）は、シリンダ（
１２）として使用されるピストンとシリンダの単一体（
１３）の複数個の中ぐりを有している。各々のシリンダ
内径内にはピストン（１４）がはまり込んでおり、この
ピストンの正面には滑り面（１５）が備わっており、こ
の滑り面でピストンは斜板カム（１６）を支えている。

平らなプレス板（１７）は、ピストン（１４）に取付け
られているフランジ（１９）の平らな面（１８）上に載
せられており、同心バネ（２０）によって荷重が加えら
れており、この同心バネは、一方側がブラケット（１１
）で支えられており、反対側は、軸（４）のフランジ（
２１）で支えられている。このフランジは、球状のリン
グ面（２２）を有しており、このリング面は、軸（４）
が貫通しているプレス板（１７）の真中の開口部の端で
、しかるべき軸受は面（２３）と共に球継ぎ手（２４）
を形成している。

ピストン（１４）は、斜板カムから離れた反対側の端に
リング状の密接面（２５）を有しており、このリング状
の密接面は、シリンダ（１２）の内径を有する球面の赤
道領域に相応している。このリング状の密接面は、止め
金（２６）の表面に沿ってあり、この止め金は、フラン
ジの付いたリング（２７）によってピストンの１１（２
Ｂ）に当てがわれている。

このリング状の密接面は、シリンダ（１２）の内径と共
にスライド可能な自在継ぎ手を形成している。

プレスｌ１（１７）は、穴（３０）を有しており、この
穴はラジアル縦穴構造を有しているので、ピストン（１
４）のラジアル案内を行う。この様にして、ピストンと
シリンダの単一体（１３）は、軸方向で　　　　　′１
短縮されているにもか＼わらず、滑り面（１５）は、　
　　　□ブラケッ１−（１１）のあらゆる回転角度状態
において完全に斜板カム（１６）と接触できる。　　　
　　　　　　　１各々のピストン（１４）は、中ぐり状
の連結管（３１）を有している。更にその正面には、リ
ング状のくぼみ（３２）を備えており、このくぼみは、
シリンダ（１２）内のピストンの直径にはり相応する外
径を有している。これにより著しく　Ｂ：力が軽減され
るので、ピストンは、はとんど同心のバネ（２０）（７
）ヵ、よ−ｖ　”’Ｃ（７）−’ｚ＊４＆カＡ　（１６
）　ｃｔｖｆ＝ｔ　　　　’けられている。開時に滑り
面の静水潤滑により、摩擦損は極めて小さい。

隔壁（２）は、その正面（３３）に、部分円状のスロッ
ト２本、つまり、低圧スロット（３４）と、ｉ′ 用カスロット（３５）を備えている。これらのスロ　　
　　　１４ットは各々、管（３８）を介して隔壁（２）
の外側の正面に設けられている低圧接続部（３６）又は
圧力接続部（３７）と連結されている。シリンダ（１２
）は、正面に出入口（３９）を有しており、これにより
シリンダは交互に低圧スロット（３４）及び圧力スロッ
ト（３５）に沿って動かされる。この様にして、ピスト
ンとシリンダの単一体（１３）のピストン作動空間への
供給及び排出が行われる。望ましい回転方向が矢印（３
９）で示されている。ケーシング（１）を結び付ける為
に、張り線万力が穴（４０）を通って案内されている。

斜板カム（１６）の傾斜角度は、ポンプとして機能して
いる機械の送出量又は、モーターとして機能している機
械の回転数を変える為に調整可能である。

この目的の為に、斜板カム（１６）は、平軸受け（４２
）を用いて回転軸（Ｓ）のまわりで回転自在に取付けら
れており、この平軸受けは、斜板カム（１６）及び隔壁
（３）の表面の一部分のみを覆っている。この平軸受け
は、対の球形自在継ぎ手（４３）と、対のしかるべきう
す軸受け（４４）及び（４５）の形態の斜板カム（１６
）に取付けられている軸受は素子とから構成されている
（第３図参照）０球形自在継ぎ手及びうす軸受けは、回
転軸（Ｓ）方向において相対的に配置されている。うす
軸受けは、隔壁（３）の直径線の付近で、プシェ（８）
によって形成されている軸受けの両側にある。

うす軸受け（４４）及び（４５）は、リング状の軸受は
面の真中に室（４６）又は（４７）を有している。

更に、平軸受け（４２）と同様に斜板カム（１６）の側
で、しかもこの平軸受けと並んで２つの調整装ｆｆ（４
８）が設けられている。各々の調整装置は１つの調整ピ
ストン（４９）と１つの調整シリンダ（５０）又は（５
１）から構成されている（第３図参照）。調整シリンダ
は隔壁（３）内で、中ぐりとしての構造を呈している。

各々の調整ピストンは、その外側正面に球状のくぼみ（
５２）を有しており、そのくぼみ中へ斜板カム（１６）
に接している球状自在継ぎ手（５３）がぴったりとはま
り込んでいる。

球形自在継ぎ手の直径は、調整シリンダの内径に相応し
ている。

その都度圧力を伝達するピストンとシリンダの単一体（
１３）に対向して設けられているうす軸受け（４４）の
室（４６）は、管（５４）を介して調整装置（４８）の
両方のピストン作動空間と連絡されており、これらと同
じ様に、調整システムから調整圧力が供給される。この
圧力は、隔壁（２）に設けられている接続部（５５）と
、中ぐり（５６）及び（５７）とを包含している管シス
テムを介して調整装置及び室（４６）へ供給される。こ
の圧力又は室内に密閉されている作動流体量に応じて、
斜板カム（１６）は、ある特定の傾斜角度をとる。少く
とも圧力のか〜つている平軸受け（４２）は、流体静力
学的に支えられているので、回転運動に対する抵抗は少
い。斜板カム用の調整装置も同様に軸の長さは極めて短
い。構造は単純である。球形自在継ぎ手（４２）及び（
５３）は、うす軸受け（４４）又は、ピストン（４９）
のくぼみ（５２）中へバネ（２０）によって押込まれて
いるので、斜板カム（１６）も横方向において確実にロ
ックされている。

第４図に従った実施例の場合、しかるべき部分に関して
は、第１図乃至第３図の１００倍の拡大図が用いられて
いる。著しい差異は、各々のピストンとシリンダの単一
体（１１３）において、ビスＩ・ン（１１４）が回転ブ
ラケット（１１１）と連結され　　　　　…ており、且
つシリンダ（１１２）の正面に滑り面　　　　　　、（
１１５）が備わっていることである。ピストン（１１４
）は・第１図０場合２同８様ゝ止め金　　　　　　　（
（１２６）を有しており、この止め金は、リング状の密
接面（１２５）を備えており、このリング状の密接面は
、シリンダ（１１２）の内径を有する球面、の赤道領域
に相応している。シリンダ（１１２）は、ラジアル縦穴
としての構造を呈したプレス板の穴（１３０）中でラジ
アル案内されている。

貫通Ｌ７ているシリンダ内径（１３１）中に装入物（１
５８）が装入されており、この装入物は、斜板　　　　
　）カム（１１６）に対向した装入物側に圧力軽減くぼ
　　　　　　；、、’＞（１５９）や□Ｌ−ｃい、。１
カよツウフケ、□　　　１１： との間には、スリット（１６０）がある、シリンダ　　
　　　　−（１１２）の正面には、少くとも１本の管（
１６１）　　　　　　’ｆが見られ、この管は、シリン
ダ内径に見られるまくれを除去する為に設けられている
段階的な調整装置からシリンダの外側へ案内されている
。従って、すべての圧力降下はこのスリン）（１６０）
に沿って外側へ圧力が送り出されることによって行われ
る。

その結果、シリンダ（１１２）への圧力は、著しく軽減
されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の縦断面図。 第２図は、第１図のケーシングの左側隔盤を右から見た
図。 ＠３図は、第１図のケーシングの右側隔盤を左から見た
図。 第４図は、バリニーシラン実施例の部分縦断面図。 Ｆ　ｉ　ｇ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）少くとも１つのピストンとシリンダの単一体を有
   しており、上記ピストンの作動空間を限定している上記
   ピストンとシリンダの単一体の作動素子の内、一方はブ
   ラケットに支えられており、他方は、バネ力が荷重され
   ている滑り面を介して斜板カムにより支えられており、
   この場合、ブラケットと斜板カムは軸のまわりで相対的
   に回転自在であり、上記滑り面は、自在継ぎ手を用いて
   上記斜板カムに整合する軸流ピストンエンジンにして、
   上記滑り面（１５）又は（１１５）は、上記第２の作動
   素子（１４）又は（１１２）の正面に設けられており、
   上記作動素子は、ラジアル状に可動に案内されており、
   上記自在継ぎ手（２９）又は（１２９）は、球面の赤道
   領域に相応するシリンダ（１２）又は（１１２）の内径
   と、リング状の密接面（２５）又は（１２５）とから形
   成されていることを特徴とする軸流ピストンエンジン。 （２）上記バネ力は同心バネにより加えられており、上
   記同心バネは、上記第２の作動素子を受容する為の穴を
   備えており、自在に取付けられているプレス板を介して
   上記作動素子に作用する軸流ピストンエンジンにして、
   上記穴（３０）又は（１３０）は、上記第２の作動素子
   （１４）又は（１１２）の為にラジアル案内としての構
   造を早していることを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の装置。 （３）上記プレス板（１７）又は（１１７）は、平らで
   あり、上記第２の作動素子（１４）又は（１１２）に密
   接している平らなフランジ面（１８）又は（１１８）と
   共に作用することを特徴とする特許請求の範囲第（２）
   項記載の軸流ピストンエンジン。 （４）上記同心バネ（２０）は回転自在な軸（４）のま
   わりに巻付いており、一方側は回転不能ではあるが軸方
   向にスライド可能に上記軸と連結されているブラケット
   （１１）で支えられており、更に上記ブラケットをケー
   シング正面（３３）に押付けており、反対側は、軸側で
   球継ぎ手（２４）を介して上記プレス板（１７）に作用
   する上記軸のフランジ（２１）で支えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２）項又は第（３）項の何れ
   か１つに記載の軸流ピストンエンジン。 （５）上記球継ぎ手（２４）は、球状のリング面（２２
   ）を有する軸のフランジ（２１）と、上記軸（２１）が
   貫通している上記プレス板（１７）の真中の開口部の端
   に沿ったしかるべき軸受け面とによって形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載の軸流
   ピストンエンジン。 （６）密接面（２５）は、球状の表面を有する止め金（
   ２６）によって形成されており、上記止め金は、フラン
   ジの付いたリング（２８）を用いて上記ピストン（１４
   ）の段（２７）に当てがわれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項乃至第電（５）項の何れか１つ
   に記載の軸流ピストンエンジン。 （７）上記第２の作動素子（１４）又は（１１２）は、
   正面に至るまで貫通している１本の管（３１）又は（１
   ３１）を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項乃至第（６）項の何れか１つに記載の軸流ピス
   トンエンジン。 （８）第２の作動素子として上記ピストン（１４）を使
   用する場合、上記滑り面（１５）は上記ピストン横断面
   を越えて突出しており、且つ正面には圧力軽減の為に管
   （３１）の端にくぼみ（３２）を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（７）項の何れ
   か１つに記載の軸流ピストンエンジン。 （９）第２の作動素子として上記シリンダ（１１２）を
   使用する場合、上記シリンダ内径（３１）は、正面まで
   貫通しており、上記シリンダ内径へ装入物（１５８）が
   装入されており、上記装入物は、上記斜板カム（１１６
   ）に対向した装入物側に圧力軽減くぼみ（１５９）を有
   しており、上記圧力軽減くぼみの周囲面で絞りスロット
   （１６１）を限定しており、上記絞りスロットの端は、
   上記シリンダの正面に見られる管 （１６１）を介して上記シリンダの外側と連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（
   ７）項の何れか１つに記載の軸流ピストンエンジン。