專利名稱：用于往復活塞式機械,特別是帶對置分布汽缸組的內(nèi)燃機的內(nèi)擺線曲柄傳動機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1前序部分特征的用于往復活塞式機械的內(nèi)擺線曲柄傳動機構。
對于帶徑向對稱設置的汽缸組的內(nèi)燃機已經(jīng)申報了一種這樣的專利(德國專利公告195048903)，其中為了最大可能地簡化內(nèi)擺線曲柄傳動機構或者往復傳動裝置對于兩個在一個平面內(nèi)同方向擺動的、在兩端具有活塞的活塞桿在它們之間設置一個唯一的、垂直方向的直線導軌。這個直線導軌包括一個唯一的、裝在活塞桿一側的往復偏心輪之間的導向偏心輪，它與一個機殼一側的直線導向元件共同起作用。
按照直線導軌的第一種實施例作為導向元件的瓦特導桿(Wattscher Lenker)設有一個做成一體的耦合件，在它的周圍封閉的支座孔內(nèi)裝有一個由軸向的半段制成的導向偏心輪。在直線導軌的另一個實施例中設有在支座孔軸線平面內(nèi)的分成兩半的月牙板滑塊作為導向元件，它與一個一體的、與平衡質量連成整體的導向偏心輪共同作用。在這兩種實施例中各個由三個偏心輪組成的多個零件的組合通過輔助元件組合成一個組件。
本發(fā)明的目的在于對于這類內(nèi)擺線類型的曲柄傳動機構這樣地加以改進，避免使用拼裝的三偏心輪組件，并仍然可以將直線導向元件用一個周圍封閉的支座孔裝在導向偏心輪上。
這個任務用權利要求1這樣來解決，三個偏心輪形成一個整體的構件，至少帶一個設于一個往復偏心輪和相鄰的導向偏心輪之間的連接軸肩，它在往復偏心輪方向的長度做成這樣，使帶周圍封閉的支座孔的導向元件越過軸肩一側的往復偏心輪在軸肩區(qū)域可以沿橫向于導向偏心輪移動，以使導向元件在導向偏心輪上可旋轉地定位。
本發(fā)明的優(yōu)點是整體的三偏心輪組合件特別是有比較高的強度和運行可靠性，配合具有周圍封閉的孔的直線導向元件有較高的承載能力，其中曲柄傳動機構零件組合的特點是裝配方便，首先向前運動穿過往復偏心輪，接著在連接軸肩部位橫向于導向偏心輪運動，最后向導向偏心輪方向繼續(xù)向前移動，從而使直線導向元件穿在導向偏心輪上。為了進一步便于裝配每個往復偏心輪的直徑最多做得與導向偏心輪的直徑一樣大，但最好是更小一些。
本發(fā)明使得可以在一個單獨的，做成適當長度的連接軸肩時在往復偏心輪和導向偏心輪之間裝上一個做成單件的直線導向元件，例如瓦特桿，月牙板滑塊或者滾動軸承與一個用作導向的外環(huán)的連接體。
為了達到曲柄傳動機構對稱的載荷分布在本發(fā)明優(yōu)良的結構造型中導向偏心輪與各個往復偏心輪通過連接軸肩連接成一個整體，其中按照本發(fā)明導向元件由其尺寸適合于連接軸肩長度的、垂直于支座孔軸線分開的零件組成。
按本發(fā)明所描述的整體三偏心輪構件的結構結合按本發(fā)明設計的連接軸肩可以有利地不需后續(xù)加工地成形，使適應不同載荷的、成本低廉的三偏心輪構件的制造可以有利地作為重金屬、有色金屬或者輕金屬鑄件或者作為燒結零件獲得。
上述按照本發(fā)明的垂直于周圍封閉的導向偏心輪支座孔的導向元件的分開方法可以特別優(yōu)良地應用于瓦特導桿的連接體。不用實心的連接結構在注意實際載荷的情況下它可以由兩個比較薄壁的、因此特別輕的零件構成，這里它從一種碗形結構中獲得它所需要的強度。
做成兩體的連接件最好由同樣的零件構成，其中第二個零件通過第一個零件繞一條實體軸線的翻轉得到。與這種由一個唯一的工具加工的零件組成的相同零件結構相關的是可以有利地制成板金沖壓件，但是也可以做成精鑄件或者輕金屬壓鑄件或者燒結件。
對于在一種具有實心的連接體的內(nèi)擺線曲柄傳動機構中的瓦特桿搖臂眾所周知支承在連接體的叉形端部。在由兩個同樣零件構成的連接體時在保持搖臂的上述鉸接方式的情況下這兩個耦合的零件可以保持一定的軸向距離，從而與半截結構相比它在曲柄軸頸方向的尺寸更小，因此連接軸肩有利地具有較短的長度。這一方面提高了三偏心輪構件的彎曲強度，另一方面獲得平行的相鄰汽缸間距的自由選擇余地。兩個耦合件的軸向間距最好可以通過一個在分成兩部分的、設置在導向偏心輪和連接件導向軸承襯套之間的滑動軸頸外圓上的環(huán)形帶來確定。另外對于確保軸向間距耦合件通過導向軸承襯套利用壓合座裝在滑動軸頸上是有益的，其中裝在耦合件鉸接套內(nèi)的支承螺栓特別地用來作為防止耦合件相互之間旋轉的裝置。
耦合件除了可以和一個共同的滑動軸頸以外還可以通過單獨的滑動支承環(huán)與導向偏心輪作旋轉運動地共同起作用。其次還可以設想兩個耦合件用一個共同的滾動軸承，但是也可以對于每個耦合件用一個單獨的滾動軸承。
借助于在圖中所示的實施例對本發(fā)明作一闡述。它表示

圖1以分解視圖表示的往復活塞式內(nèi)燃機內(nèi)擺線曲柄傳動機構的按本發(fā)明制造的部件，圖2以分解透視圖表示的按圖1的局部裝配好的曲柄傳動機構的部件，圖3以透視圖表示的裝配好的曲柄傳動機構部件在一個沒有畫出來的具有對置分布汽缸組的往復活塞式內(nèi)燃機的內(nèi)擺線曲柄傳動機構1中(成對設置的汽缸的軸線垂直于曲軸軸線2)放置了一個僅僅用輪廓線表示的曲軸3。
在用輪廓線4表示的曲軸3的曲柄軸頸上可旋轉地裝有三個偏心輪5、5’和6，其中帶一個導向偏心輪6和兩個與它徑向對置的、用于同方向擺動控制的(未畫出)活塞桿的往復偏心輪5，5’。導向偏心輪6與一個和活塞桿往復運動方向垂直的直線導軌的直線導向元件7共同起作用，其中直線導向元件7將導向偏心輪6支承在支座孔8中。
按照本發(fā)明往復偏心輪5和5’及導向偏心輪6形成一個整體的構件，使在每個往復偏心輪5、5’和相鄰導向偏心輪6之間各自設置一個連接軸肩9、9’，其在曲柄軸頸方向的長度使垂直于支座孔8軸線分開的、各自帶有周圍封閉的孔8’、8”的零件10、10’可以裝在導向偏心輪6上。特別像圖1所示的箭頭所表示的，各個導向件部分10、10’穿過各個曲柄軸頸5、5’進入各個連接軸肩部位9、9’，接著在這個區(qū)域沿導向偏心輪6橫向移動直至各個孔8’，8”與導向偏心輪6同心，以使各個零件10、10’在導向偏心輪6上定位。
當偏心輪5、5’和6的直徑基本上一樣大時，為了便于按上述方法裝配直線導向零件10、10，各個支座孔8’、8”例如在直徑上選得大于在導向偏心輪6和圍成孔8’、8”的零件10、10’的導向軸承襯套12、12’之間的分成兩部分的支承軸頸11(圖2)。另一種可能性是往復偏心輪5，5’的直徑小于導向偏心輪6的直徑。
正如由圖1可以進一步看出，按本發(fā)明的整體三偏心輪構件對于導向偏心輪6在兩個往復偏心輪之間對置地安裝以使僅僅局部地畫出來的內(nèi)擺線曲柄傳動機構1載荷均勻，該構件具有長度相同的連接軸肩9、9’。在這種曲柄傳動機構1與瓦特桿13的組合中，它的通過搖臂14直線移動的，由零件10、10’組成的連接體15構成直線導向元件7。用由兩個在導向偏心輪6上軸向間隔一定距離的零件10、10’構成連接體15得到搖臂14在這兩個零件10、10’之間良好的鉸接。連接件10、10’的這種相隔一定軸向間距的結構使得可以進一步優(yōu)良地在導向偏心輪6方向選取更小的尺寸，這附加地帶來比較短的連接軸肩9、9’的優(yōu)點。
短的連接軸肩9、9’得到一種剛性特別好的整體三偏心輪結構單元，其中它在導向偏心輪一側受到往復偏心輪5、5’滑動支承16相應的圓柱形外殼面的限制，而在往復偏心輪一側受到導向偏心輪6滑動支承17相應的圓柱形外殼面的限制，由此有利于橫截面剛性的提高和連接軸肩9、9’的表面結構。
正如由圖1也可以看出，整體的三偏心輪構件是不需后續(xù)加工地制成的，從而可以根據(jù)曲柄傳動機構1載荷的不同而采用重金屬、有色金屬或輕金屬鑄件。作為燒結件的結構也顯示出優(yōu)越性。
整體三偏心輪構件的高剛性和帶周圍封閉的孔8’、8”的耦合件10、10’使內(nèi)擺線曲柄傳動機構1具有高承載能力。這個周圍封閉的支座孔8’、8”使得各個薄壁結構的耦合件10、10’可包括一個導向軸承襯套12、12’和各兩個用于搖臂14支承螺栓19的徑向對置的鉸接套18、18’且最好是一體相連的支承壁20、20’，它沿著它的外圍輪廓具有一個最好是整體設置的加強棱21、21’。這種碗形結構適合于將各個耦合件10、10’做成沖壓板金件或精鑄件和輕金屬壓鑄件或者也可以做成燒結件，以耦合件10、10’在導向偏心輪6上的對稱分布結合形狀和尺寸的完全一致性得到如下優(yōu)點對于瓦特導桿13的分成兩部的連接體15，零件10和10’可以由一個唯一的工具來制造，并因此實現(xiàn)同一零件結構的優(yōu)點。
為了避免保持兩個耦合件10、10’在導向偏心輪6的距離而增加費用，在插入導向軸承襯套12、12’的滑動支承軸頸11的外圓上設置一個環(huán)形凸緣22作為耦合件10、10’的止檔。此外軸向定位還通過以下措施得到支持在包圍導向偏心輪6的分成兩部分的滑動支承軸頸11上通過導向軸承襯套12、12’用壓合座裝上耦合件10、10’。最后設置在支承螺栓19端部的固定裝置23用來作為耦合件10、10’在往復偏心輪5、5’方向上的軸向固定。將零件10、10’輕微壓配合在滑動支承軸頸11上，再用支承螺栓19來防止連接件10、10’相對的轉動。支承螺栓19分別穿過連接件10、10’的徑向對稱分布的鉸接套18、18’的并用來作為搖臂14在連接體一側的鉸接。
正如從圖中可以進一步看到的，在導向偏心輪6上可拆卸地安裝著相互面對面分布的平衡重24、24’，其中平衡重24、24’局部地與各個耦合件10、10’的支承壁20、20’這樣地保持一個軸向距離，使平衡重24、24’可以自由地從突出于支承壁20、20’的、支承螺栓19的固定/夾持或者緊固裝置23旁邊轉過去。其次平衡重24、24’各自具有一個螺紋孔25、25’，并且還各自配備一個螺栓26、26’。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在圖1至3中沒有畫出來的連接體15的零件可以齊平地固定在相互朝向導向偏心輪6的導向軸承襯套上，這里在每個軸承襯套內(nèi)設有一個滑動或滾動軸承。
在按照本發(fā)明的帶分布在導向偏心輪兩側的兩個連接軸肩的整體三偏心輪結構單元時也可以考慮使垂直于它的支座孔軸線分開的月牙板滑塊作為直線導向元件。對于這種三偏心輪單元，代替月牙板滑塊也可以考慮用兩個滾動軸承，其外環(huán)用來作為直線導向。
按本發(fā)明的整體三偏心輪結構單元也可以做成只帶一個導向偏心輪和一個往復偏心輪之間的連接軸肩，從而可以采用擺動導桿的整體連接結構或者整體的月牙板滑塊結構或者寬型滾動軸承結構。
權利要求
1.用于往復活塞式機械，特別是帶對置汽缸組的內(nèi)燃機的內(nèi)擺線曲柄傳動機構，·包括三個可旋轉地裝在一個曲軸(3)的曲柄軸頸(4)上的偏心輪(5，5’；6)，帶一個導向偏心輪(6)和兩個與它徑向對齊的用于同方向擺動地控制活塞和/或導向桿的往復偏心輪(5、5)，其中·導向偏心輪(6)可旋轉地支承在一個與活塞/導向桿往復方向垂直的直線導軌的直線導向元件(7)的孔(8或8’、8”)內(nèi)，其特征在于·三個偏心輪(5，5’；6)與至少一個設在往復偏心輪(5，5’)和相鄰的導向偏心輪(6)之間的連接軸肩(9、9’)構成一個整體的構件，連接軸肩在曲柄軸頸方向的長度做成那樣，使·帶有周圍封閉的孔(8或8’，8”)的直線導向元件(7)越過軸肩一側的往復偏心輪(5、5’)在連接軸肩區(qū)域內(nèi)可以橫向于導向偏心輪(6)移動，以使導向元件(7)可旋轉地在導向偏心輪(6)上定位。
2.按權利要求1的曲柄傳動機構，其特征在于·導向偏心輪(6)通過一個連接軸肩(9、9’)與各個往復偏心輪(5、5)連成一體，和·直線導向元件(7)由與連接軸肩(9、9’)的長度相適應的尺寸的，垂直于支座孔(8或8’、8”)軸線分開的零件(10，10’)組成。
3.按權利要求1和2的曲柄傳動機構，其特征在于各個往復偏心輪(5、5’)的直徑至多等于或者小于導向偏心輪(6)的直徑。
4.按權利要求1至3的曲柄傳動機構，其特征在于整體三偏心輪構件的連接軸肩(9，9’)在導向偏心輪一側由往復偏心輪(5，5’)相應的圓柱形外殼面在往復偏心輪一側由導向偏心輪(6)相應的圓柱形外殼面限定。
5.按權利要求1至4的曲柄傳動機構，其特征在于整體三偏心輪構件不需后續(xù)加工地做成重金屬、有色金屬或輕金屬鑄件或者燒結件。
6.按權利要求1至5的曲柄傳動機構，其特征在于·瓦特導桿(13)的連接體(15)用來作為直線導向元件(7)，和·連接體(15)由兩個各自帶有周圍封閉的孔(8’，8”)的，與支座孔(8或8’， 8”)軸線垂直的分開的零件(10，10’)組成。
7.按權利要求1至6的曲柄傳動機構，其特征在于·每個薄壁結構的連接件(10，10’)包括一個連接一個導向軸承襯套(12，12’)和兩個徑向設置的用于擺動導桿(13)的搖臂(14)支承螺栓(19)的鉸接套(18，18’)的支承壁(20，20’)，·支承壁沿它的外圍輪廓具有一個加強棱(21，21’)。
8.按權利要求1至7的曲柄傳動機構，其特征在于·分成兩部分的連接體(15)由相同的零件(10，10’)構成，并且·每個相同的零件(10，10’)做成沖壓板金件或精鑄件或輕金屬壓鑄件或燒結件。
9.按權利要求1至8的曲柄傳動機構，其特征在于·連接體(15)的零件(10、10’)在軸向保持一定距離地安裝在導向偏心輪(6)上，并且·連接零件(10，10’)之間的這個軸向距離通過一個在分成兩部分的滑動支承軸頸(11)外圓上的環(huán)形凸緣(22)確定。
10.按權利要求1至9的曲柄傳動機構，其特征在于·耦合件(10，10’)通過導向軸承襯套(12，12’)以壓合座裝在包圍導向偏心輪(6)的滑動支承軸頸上，并且·耦合件(10，10’)特別是通過裝在鉸接套(18，18’)內(nèi)的支承螺栓(19)防止相對轉動。
11.按權利要求1至10的曲柄傳動機構，其特征在于·可與導向偏心輪(6)連接的平衡重(24，24’)與各個耦合件(10，10’)的支承壁(20，20’)這樣地軸向保持一定距離，使·平衡重(24，24’)可以自由地從突出于支承壁(20，20’)的支承螺栓(19)固定/夾持裝置(23)旁邊轉過去。
12.按權利要求1至11的曲柄傳動機構，其特征在于相互對置地裝在導向偏心輪(6)上的平衡重(24，24’)各自具有一個螺紋孔(25，25’)并配備一個螺栓(26，26’)。
13.按權利要求1至12之任一項或幾項的曲柄傳動機構，其特征在于·連接體(15)的零件齊平地固定在相互朝向導向偏心輪(6)的導向軸承襯套上，并且·每個軸承襯套內(nèi)設置一個滑動或滾動軸承。
14.按權利要求1至5的曲柄傳動機構，其特征在于一個整體的或者垂直于支座孔軸線分開的月牙板滑塊用作直線導向元件。
15.按權利要求1至5的曲柄傳動機構，其特征在于一個或幾個裝在導向偏心輪(6)上的滾動軸承用作直線導向元件。
全文摘要
對于用于往復活塞式機械,特別是帶有對置分布汽缸組的內(nèi)燃機的內(nèi)擺線曲柄傳動機構,包括可旋轉地裝在曲軸往復軸頸上的兩個用來擺動地控制兩個活塞桿的往復偏心輪和一個裝在往復偏心輪之間用來可旋轉地嵌入垂直直線導軌的直線導向元件的導向偏心輪,為了提高這個曲柄傳動機構的承載能力建議:三個偏心輪與至少一個設置在一個往復偏心輪和相鄰的導向偏心輪之間的連接軸肩做成一個整體構件,連接軸肩在往復軸頸方向的長度做成這樣,使帶周圍封閉的孔的導向元件越過軸肩一側的往復偏心輪在連接軸肩的區(qū)域可以在橫向朝導向偏心輪移動,以便使導向元件在導向偏心輪上可旋轉地定位。
文檔編號F01B1/08GK1178574SQ96192525
公開日1998年4月8日 申請日期1996年3月1日 優(yōu)先權日1995年3月14日
發(fā)明者格特·菲舍爾 申請人:寶馬公司