(57)【要約】  クランク円形スライダブロック組立体は、クランク(1)と、クランク(1)のクランクピン(1-1-3)に嵌められた円形スライダブロック(3)又は円形スライダブロックの組と、クランクピン(1-1-3)に嵌められた少なくとも一つのガスケット(2, 4)とを含み、少なくとも一つのガスケット(2, 4)は円形スライダブロック(3)の軸線方向端面に、又は円形スライダの組の外側軸線方向端面に当接する。油溝(2-1)はガスケット(2, 4)上に放射状に配列され、油溝(2-1)は油を蓄える機能を有し、したがって、クランク円形スライダブロック組立体の隣接した面の摩擦状態を改善させる。異なる厚さを有するガスケットが部品の実寸法に従って選択されて、クランクピンの軸線方向での寸法精度の要件を満たす。隣接面がガスケットによって高速摩擦を生みだすのを回避することができる。クランク円形スライダブロック組立体を使用する内燃機関及び圧縮機も提供される。【選択図】  図１
2012530883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群と、を備え、
少なくとも一つのガスケットが前記クランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのガスケットが、前記スライダの軸線方向末端面又は前記スライダ群の外側軸線方向末端面に隣接している、クランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項２】
前記少なくとも一つのガスケットが、前記スライダの対向する軸線方向末端面又は前記スライダ群の対向する外側軸線方向末端面にそれぞれ隣接する２つのガスケットである、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項３】
前記ガスケットの少なくとも一つの厚さが軸線方向サイズチェーンに従って決まる、請求項1又は2に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項４】
前記ガスケットの内側穴径が前記クランクピンの外径よりも多少大きく、取付け後に軸線方向の遊びを有し得る、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項５】
前記ガスケットがばね鋼又は高硬度の他の材料によって作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項６】
前記ガスケットの反対側にある構造端面が、熱処理及び前記構造端面の表面硬度を向上させる他のプロセスによって加工されている、請求項5に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項７】
前記ガスケットが銅で作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項８】
前記ガスケットの側面が油溝を有して実現されている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項９】
前記ガスケットに２〜６つの軸線方向の油穴が穿孔されている、請求項1記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１０】
前記スライダ又は前記スライダ群が、一つ又は複数の油溝を有する前記ガスケットの反対側にある前記軸線方向末端面上に設けられている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１１】
前記ガスケットの反対側にある前記クランクの構造末端面が一つ又は複数の油溝を備えている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１２】
前記同じ末端面上にある前記油溝が中心から外側へと放射状に配列されている、請求項8、10、又は11に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１３】
前記ガスケットの前記同じ端面上にある前記油溝が円周方向に均等に配置されている、請求項12に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１４】
請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている内燃機関。
【請求項１５】
請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び圧縮機の技術に関し、より具体的には、往復ピストン式の内燃機関及び圧縮機向けのクランクシャフト・スライダ組立体に関する。本発明はまた、クランクシャフト・スライダ組立体を備える内燃機関及び圧縮機を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来の往復ピストン式の内燃機関、圧縮機、又は真空蒸気加熱システム(vacuumizer)は、ピストンの往復運動とクランクシャフトの回転運動との間で変換を行う必要がある。その場合、往復運動式の内燃機関は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換し、往復運動式の圧縮機は、クランクシャフトの回転運動をピストンの往復運動に変換する。現在の一般的技術では、変換プロセスはクランクリンク機構(crank linkage)組立体を必要とする。クランクリンク機構組立体にはリンクロッドが存在するため、機械の容積と重量が増し、釣り合わせ性能(balance performance)が損なわれる。
【０００３】
これらの問題に対処するため、中国特許CN85100358Bは「クランク・スライダ往復ピストン式の内燃機関」を開示しており、中国特許CN1144879Aは「クランク・ダブルスライダ往復ピストン式の内燃機関」を保護しており、中国特許CN1144880Aは「クランク・多重スライダ往復ピストン式の内燃機関」を保護している。内燃機関の共通の特徴は、リンクロッドを交換するための偏心穴を備えたスライダを使用することによって、共通の技術に基づいて内燃機関のクランクリンク機構組立体を全面的に改善していることである。偏心スライダは円筒形状を有し、シリンダの軸線に平行な偏心性の丸穴を有する。偏心性の丸穴は、クランクシャフトのクランクピンを通すためのものである。内燃機関のピストンはクラウン及び案内部分を備え、案内部分は丸穴を有する。丸穴の内側ラジアル面はスライダの外側ラジアル面と噛合し、スライダは丸穴内に位置する。シリンダ内の燃焼ガスによって引き起こされるプッシュによって、ピストンがシリンダ内で往復運動すると、偏心スライダはそれ自体の中心の周りで回転し、それが次にクランクシャフトの逆回転をもたらし、それによってピストンの往復運動がクランクシャフトの回転運動に変換され、結果としてクランクシャフトと接続された回転部品によって力が外部に伝達される。上記特許の教示は、圧縮機にも当てはめることができ、クランク・スライダ圧縮機を得るために適用することもできる。
【０００４】
クランクシャフト・スライダ組立体を用いて、内燃機関又は圧縮機の体積を有効に低減することができ、組立体による所望の釣り合わせ効果を実現することができ、ピストンとシリンダとの間の側圧を大幅に低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実用上は、クランク・スライダ機構では著しい欠点も明らかになっている。一つの問題は、クランクピンの軸線方向サイズチェーン(axial size chain)の精度に対する要求が高いことである。クランクピンの軸線方向では、様々な構成部品の対向面間に適切な軸線方向の隙間がなければならず、それがなければ回転することができない。しかし、隙間が大きすぎると、組立体全体のコンパクト性とシャフト組の剛性が低減されることになり、組立体全体が適正に機能しなくなる。サイズチェーンに対するこの要求は、クランク及びスライダの機械加工精度と組立て精度に対する要求が非常に高いためであり、それを実現するのは非常に困難である。
【０００６】
別の重要な問題は、スライダの端面がアブレーションを起こす傾向にあり、スライダ端面の反対側にあるクランク端面及びクランクシャフトアーム端面もこの現象を起こす傾向にあることである。分析によると、この問題は、クランク・スライダ機構の運動中、スライダ及びクランクシャフトが同じ速度で逆方向に回転するので、２つの構成部品の相対速度がクランクシャフトの速度の２倍であるという、クランク・スライダ機構の運動の特徴によって引き起こされる。エンジンの現行の最大速度は一般に約6,000rpmなので、クランクシャフトとスライダとの間の相対速度はエンジンの速度の２倍であり、12,000rpmに達する可能性がある。クランク・スライダ機構の設計において、スライダはピストン案内部分のスライダ受け穴内に位置し、特定の軸線方向移動がある。また、機構の外形寸法を低減するため、スライダとクランクアーム又はクランクとの間の距離は非常に接近している。したがって、高速運転のプロセスにおいて、スライドとクランクとの間の相対速度が非常に大きいため、スライダの端面とその反対側にあるクランク端面又はランクアーム端面との間に偶発的な摩擦が起こり、この摩擦は、相互に摩擦を起こす両方の要素に対する大きな損傷の原因となり、表面のアブレーション、並びに機構の非常に大きな運動摩擦損失の原因にもなる。
【０００７】
この問題は、既存の技術ではまだ確実な解決がなされていない。スライダとクランクアーム又はクランク端面との間の距離が増加した場合、機構全体のコンパクト性が低くなる。スライダの軸線方向移動の限界によって、スライダの異常な回転が起こることがある。したがって、上述の２つの解決策は最適な解決策ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの問題に対処するため、本発明が解決すべき技術的問題は、スライダ端面と反対側にあるクランク及びクランクシャフトの表面との間のアブレーションの問題をより良好に解決することができるとともに、シャフトの軸線方向の隙間を柔軟に調節することができる、クランク・スライダ組立体を提供することである。
【０００９】
本発明は、クランクシャフトと、クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群とを備え、少なくとも一つのガスケットがクランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのガスケットが、スライダの軸線方向末端面又はスライダ群の外側軸線方向末端面に隣接する、クランクシャフト・スライダ組立体を提供する。
【００１０】
好ましくは、前記少なくとも一つのガスケットは、スライダの対向する軸線方向末端面又はスライダ群の対向する外側軸線方向末端面にそれぞれ隣接する２つのガスケットである。
【００１１】
好ましくは、前記ガスケットの少なくとも一つの厚さは軸線方向サイズチェーンに従って決まる。
【００１２】
好ましくは、ガスケットの内側穴径はクランクピンの外径よりも多少大きく、取付け後に軸線方向の遊びを有し得る。
【００１３】
好ましくは、ガスケットはばね鋼又は高硬度の他の材料によって作られる。
【００１４】
好ましくは、ガスケットの反対側にある構造端面は、熱処理又はその表面硬度を向上させる他のプロセスによって加工される。
【００１５】
好ましくは、ガスケットは銅で作られる。
【００１６】
好ましくは、ガスケットの側面は油溝を有して実現される。
【００１７】
好ましくは、ガスケットには２〜６つの軸線方向の油穴が穿孔される。
【００１８】
好ましくは、スライダ又はスライダ群は、一つ又は複数の油溝を有するガスケットの反対側にある軸線方向末端面上に設けられる。
【００１９】
好ましくは、ガスケットの反対側にあるクランクの構造末端面は一つ又は複数の油溝を備える。
【００２０】
好ましくは、同じ末端面上にある油溝は中心から外側へと放射状に配列される。
【００２１】
好ましくは、ガスケットの同じ端面上にある油溝は円周方向に均等に配置される。
【００２２】
好ましくは、内燃機関は、請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備える。
【００２３】
好ましくは、圧縮機は、請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備える。
【００２４】
本発明は、クランクシャフト・スライダ組立体を提供し、減摩プレート(anti-friction plate)の厚さを必要に応じて柔軟に選択することができ、軸線方向サイズチェーンを減摩プレートによって適正に調節することができ、それによって様々な部品の軸線方向の隙間を適切な条件に制御することができる。これにより、軸線方向部品の設計を非常に柔軟にすることができ、その製造精度に対する要求を低減することができる。減摩プレートの製造及び選択は非常に単純であり、製造及び組立てを更に困難にするものではない。それに加えて、相互に直接対向するように使用されるクランクシャフトの構造端面及びスライダの端面は、クランクシャフトのクランクピンの適当な位置上に減摩プレートを設けることによって分離されるので、スライダはクランクシャフトの構造端面に接触せずに高速摩擦の発生を滑らかにし、スライダ又はクランクシャフトの構造端面がアブレーションを起こす可能性が低減される。本発明の好ましい実施形態では、減摩プレートの内側穴径はクランクピンの直径よりも僅かに大きくされるので、クランクピン上に設け、軸線方向に柔軟に動かすことができる。このように、クランクシャフト・スライダ組立体が動作しているとき、減摩プレートの速度はクランクシャフトの速度と同じにならず、はるかに低速で運動するので、減摩プレートとクランクシャフト又はスライダの構造端面との間に摩擦があるとき、相対速度を大幅に低減して、比較的高速での摩擦によって引き起こされる表面のアブレーションの発生を有効に防ぐことができる。
【００２５】
本発明の更なる好ましい実施形態では、減摩プレートの表面は油溝又は油穴を備え、油溝は油を有効に蓄えることができる機能を有するので、減摩プレートとクランクの端面又はクランクシャフトの構造端面との間の摩擦が円滑になり、やはり比較的高い摩擦及び摩擦損失によって引き起こされる表面のアブレーションを有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施形態によって提供されるクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体を示す概略図である。
【図２】本発明の第一の実施形態によって提供されるクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体の減摩プレートを示す立面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態によって提供されるクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体を示す概略図である。
【図４】本発明の第三の実施形態によって提供されるクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体を示す概略図である。
【図５】本発明の第四の実施形態によって提供されるクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の第一の実施形態は、単一スライダ式のクランク・スライダ機構を提供する。図1を参照すると、図面は、クランク・スライダ機構の部分概略図を示している。クランク・スライダ機構は、本質的に、クランクシャフト、スライダ、及びピストンを含むが、ピストンは本発明とはほぼ関連性がないため、ピストンは概略図には示されず、クランクシャフト及びスライダの一部分のみが図示されており、それらをクランク・スライダ機構のクランクシャフト・スライダ組立体と呼ぶことができる。
【００２８】
図1は、クランク・スライダ機構の部分概略図を示し、クランクシャフト・スライダ組立体は、クランクシャフト1と、第一の減摩プレート2と、スライダ3と、第二の減摩プレート4と、クランクボルト5とを含む。
【００２９】
クランクシャフト1は、独立して作られ、接続構造によって一体的に接続されて完全なクランクシャフトを形成する、単連クランク(single throw)1-1及びクランク1-2を含むモジュール式クランクシャフトである。
【００３０】
単連クランク1-1は、軸線方向で直列に接続される、単連クランクの主ジャーナル1-1-1、クランクピン1-1-3などの２つの部品を含む。単連クランクの主ジャーナル1-1-1は単連クランク1-1の一方の端部上にあり、単連クランクの主ジャーナル1-1-1及びクランク1-2の主ジャーナルはともにモジュール式クランクシャフトを支持して、回転軸を有するモジュール式クランクシャフトを提供する。クランクピン1-1-3は円筒状であり、その直径は単連クランクの主ジャーナル1-1-1の直径よりも小さく、単連クランクの主ジャーナル1-1-1の外側端面から垂直に突出し、その軸線は単連クランクの主ジャーナル1-1-1の軸線に対して一方にずれ、突出した前端はテーパーを有する。歯状セグメント(tooth segment) (又はリング)1-1-2が、単連クランクの主ジャーナル1-1-1付近でクランクピン1-1-3の根元位置に設けられる。歯状セグメント1-1-2はライブポイント(live point)を克服するのに使用される。中国特許CN85100359Aの関連特許文献及び他の関連特許文献において、この点が公表されている。本明細書では詳細に説明しない。
【００３１】
クランク1-2は、クランクの主ジャーナル1-2-1、ボス1-2-2、及びクランク上に設けられたクランク穴1-2-3を含む。クランクの主ジャーナル1-2-1及び単連クランクの主ジャーナル1-1-1はともに、クランクシャフトの回転支持シャフトを構成する。クランク穴1-2-3の軸線はクランクの主ジャーナル1-2-1の軸線に平行であって一方にずれており、クランク穴1-2-3はテーパー穴であり、そのテーパーはクランクピン1-1-3の前端のテーパーと噛合する。ボス1-2-2は、クランク穴1-2-3の大径端部の位置に設けられる突出部分である。クランク1-2と単連クランク1-1との間の接続は、最初にクランクピン1-1-3をクランク穴1-2-3に挿入し、テーパーを相互に協働させて、それらを相互に緊密に接合し、次にクランクボルト5を使用してそれらを相互に固定する。この目的のため、クランク1-1-3のテーパー端面上に軸線方向のねじ山が設けられ、クランク1-2の外側端面上にはクランクボルト5を支持するシンク穴(sink hole)が設けられる。上述の接続構造は出願人によって出願済みのものであり、本願の要点ではないので、本明細書にてこれ以上の詳細な説明はしない。
【００３２】
クランクシャフト部品を組み合わせて完全なクランクシャフトを形成した後、クランクシャフトは、クランクシャフトの構造端面として知られる、クランク端面、歯状セグメント端面を含む、クランクシャフトの軸線に垂直であってクランクシャフトの様々な部品の幾何学形状によって形成されるいくつかの端面を有する。クランクアームが主ジャーナル上に設けられたクランクシャフトを使用する際、クランクシャフトの構造端面はクランクアーム端面を更に備える。歯状セグメントがない場合、クランクの端部構造端面は主ジャーナル端面であり得る。
【００３３】
第一の減摩プレート2及び第二の減摩プレート4は両方とも、内穴を備えた薄いガスケットであり、減摩プレートと総称され、図2はこの減摩プレートの概略図である。減摩プレートの内径はクランクシャフト1のクランクピン1-1-3よりも僅かに大きく、外形寸法は、大きすぎず、クランク・スライダ組立体の配置に影響を及ぼさないように、適切に選択することができる。減摩プレートの厚さは軸線方向サイズチェーンに基づいて調節する必要があり、厚さは、部品組立体の軸線方向の位置調節を実現するように必要に応じて選択され、したがってプレートはシムとも呼ばれる。摩擦の状態を改善するために油を蓄えられるように、同じ端面上の油溝が中心から外側に放射状に配列されるようにして、油溝2-1が減摩プレートの端面上に設けられる。同じ端面上にあるそれらの油溝は、外周に沿って均一に配列される。減摩プレートがクランクシャフトの構造端面に確実に当接することを確保するため、減摩プレートの内径はクランクシャフト1のクランクピン1-1-3の外径よりも僅かに大きくするべきであることに留意されたい。減摩プレートは、ばね鋼、又は抵抗性を高めるためにより高硬度の他の材料によって作られる。また、減摩プレートは銅で作ることもできるが、銅は軟らかいため、銅製の減摩プレートと隣接する端面との摩擦中にそれらの端面に僅かな損傷を与える可能性がある。しかし、銅で作られたガスケット自体は、軟らかいという性質によって容易に摩耗し、更には最終的に破断する可能性がある。結果として、高硬度の材料又は柔軟な銅などの選択は、特定の要件に従って決定する必要がある。
【００３４】
同じレベルの減摩プレートは、任意に、２つ以上の薄い減摩プレートの組み合わせによって形成することができる。したがって、適切な量の減摩プレートによって、所望に応じて隙間を調節することができる。しかし、この解決策により、減摩プレートが薄くなりすぎ、それによって高速回転中に破断に至るが、これは減摩プレートのために準備される調節可能な隙間は通常非常に小さいためである。結論として、この解決策は好ましいものではない。
【００３５】
スライダ3は、既存の技術と本質的に同じであるので、更なる詳細な説明はしない。スライダ3の端面上に設けられた多数の分岐する油溝は、減摩プレートと当接して油を蓄える。
【００３６】
これらの構成部品はそれぞれ、ともにランク・スライダ組立体を形成し、クランクシャフト・スライダ組立体の組立てプロセスは、最初に、第一の減摩プレート2を、歯状セグメント1-1-2の端面に当接するようにしてクランクピン1-1-3上に置き、次に、(スライダ3がピストンのスライダ受け穴に導入されているものと仮定して)クランクピン1-1-3をスライダ3の貫通穴に挿入し、スライダ3の端面を第一の減摩プレート2の外側端面に当接させる。その後、第二の減摩プレート4を置き、第二の減摩プレート4をスライダ3の端面に当接させ、最後に、クランク穴1-2-3のテーパー面とクランクピン1-1-3の前端を協働させることによって、クランク1-2をクランクピン1-1-3に固定し、クランクボルト5によって締め付ける。このようにして、クランクシャフト・スライダ組立体が完成する。第一の減摩プレート2は調節シムの役割を果たし、減摩プレートの厚さは、軸線方向サイズチェーンの必要性及び特定の組立体の状況に基づいて選択することができる。したがって、クランクシャフト・スライダ組立体の軸線方向での締付けの程度は組立て後に適切なものとなっており、相互に接触している全ての表面が軸線方向に圧迫されすぎて、スライダ3の回転の柔軟性を損なうことがなく、締付けが緩すぎて構造のコンパクト性が低下することもない。
【００３７】
クランク・スライダ機構の移動中、減摩プレートの分離効果によって、クランクシャフト・スライダ組立体は、歯状セグメント1-1-2の端面と直接摩擦接触することによって、スライダの端面がクランクシャフト・スライダ組立体の歯状セグメント1-1-2に近付きすぎるのを防ぎ、その別の端面がクランク1-2の端面と直接摩擦接触するのを防ぐ。中央位置では、減摩プレートは、クランクシャフトの構造端面又はそれが当接するスライダの端面と摩擦する場合がある。減摩プレートはクランクピン1-1-3上に緩く設けられるので、クランクシャフトと同じ速度で動作することはなく、クランクシャフトの速度よりもはるかに低い回転速度で回転し、減摩プレートがクランクシャフトの構造端面又はスライダの端面と摩擦するかにかかわらず、相対運転速度は低く、高速摩擦によってアブレーションが引き起こされる可能性が低減され、運動中の摩擦損失も低減される。それに加えて、油溝が減摩プレートの端面上に設けられ、油溝は油又はグリースが端面上で保持される状態とすることができ、減摩プレートとクランクシャフトの構造端面又はスライダの端面との間に摩擦があるとき、油又はグリースは摩擦によるアブレーション及び損傷を低減することができる。
【００３８】
相対的な摩擦によって引き起こされる損傷を更に低減するため、減摩プレートに隣接したクランクシャフトの構造端面をそれに相応して熱処理して、その硬度を改善することができる。
【００３９】
第一の実施形態は、単一のスライダを備えたクランクシャフト・スライダ組立体を提供し、実際に、この実施形態の発想は、ダブルスライダ及び多重スライダなどの応用例にも適用することができる。本発明の第二の実施形態はダブルスライダの例を提供する。
【００４０】
図3を参照すると、この図は、本発明の第二の実施形態に従って提供されるダブルスライダを備えたクランクシャフト・スライダ組立体を示しており、この組立体の動作原理は中国特許CN1144879Aにおいて説明されており、本実施形態における違いは減摩プレートであって、即ち、第一の減摩プレート22及び第二の減摩プレート25がクランクピン上でダブルスライダ組立体の両端にそれぞれ設けられている。第一のスライダ23の左側端面及びクランク21の右側端面は、第一の減摩プレート22によって分離されている。第二のスライダ24の右側端面及びクランクシャフト26のクランクアームの端面は、第二の減摩プレート25によって分離されている。組立て中における軸線方向の隙間の特定の条件に基づいて適切な厚さの減摩プレートを選択し、クランクピンの軸線方向サイズチェーンを便利に制御して、隣接した構成部品の間に適切な軸線方向の隙間があるようにするため、減摩プレートの一つ又は２つを調節シムとして使用することができる。減摩プレートの提供方法、構造などは、第一の実施形態と基本的に同じであり、本明細書では更に繰り返すことはしない。２つのスライダは一体的に固定されるので、スライダの隣接した端面は相互に摩擦せず、したがってスライダの間に減摩プレートを導入する必要はない。２つのスライダのうち一方のスライダは、クランク・スライダ機構のピストンのスライダ受け穴内に取り付けられ、他方は、クランク・スライダ機構の運動釣り合わせスライダ(motion balancing slider)のスライダ受け穴内に取り付けられる。クランク・スライダ機構の動作中、スライダ組の運動方向はクランクシャフトの運動と反対であり、減摩プレートはクランクの上に緩く設けられているので、その回転速度はクランクシャフトの回転速度よりもはるかに低く、したがって、減摩プレートとスライダの端面との間の相対速度はクランクシャフトとスライダとの間の相対速度よりもはるかに低く、スライダと減摩プレートとの間に摩擦があるとき、相対速度が低いためにアブレーションの可能性が低減され、摩擦損失も低減される。更に、減摩プレート、スライダの端面、及びクランクシャフトの構造端面上に油溝を設けることによって、運転中に摩擦が起こることがある端面の表面を潤滑剤で覆って、摩擦損失を低減することができる。それに加えて、減摩プレートは、急冷法で処理したばね鋼又はより硬度の高い他の材料で作ることができ、減摩プレートの反対側にあるスライダ又はクランクシャフトの端面を、特別な熱処理又は表面処理によって処理して硬度を増加させるとともに、アブレーションの発生を更に防ぐことができる。
【００４１】
図4は、本発明の第三の実施形態に従って提供される三つのスライダが取り付けられたクランクシャフト・スライダ組立体を示し、第二の実施形態と同様に、スライダ組の両端でクランクピン上に減摩プレートが、即ち第一の減摩プレート31及び第二の減摩プレート32が設けられ、２つの減摩プレートの一方が調節ガスケットとして使用される。２つの減摩プレートの提供方法、構造、及び動作原理は、上述の２つの実施形態と基本的に同じであり、本明細書では更に繰り返すことはしない。
【００４２】
図5は、本発明の第四の実施形態による、より多数のスライダを有するクランクシャフト・スライダ組立体を示す。クランクシャフト・スライダ組立体は八気筒エンジンに使用され、組立体は合計六つのスライダを有し、これらのスライダは２つのグループに分割され、各グループは三つのスライダを有する。クランクシャフトは二連クランク(double throw)を有し、即ち、クランクピンを主ジャーナルの両方の端面上にそれぞれ設けることによって形成されたクランクシャフト要素を有する。クランクシャフト・スライダ組立体が組み合わせられるとき、三つのスライダが、即ち一連のクランク組が各クランクピン上に設けられる。各スライダ組の両端はクランクシャフトの構造端面と摩擦する可能性があるので、クランクシャフト・スライダ組立体では、クランクシャフトの四つの構造端面がスライダと摩擦することになり、減摩プレートがそれら四つの位置に置かれ、特定の場所が各スライダ組の両端にあることになる。図5は、左から右へ、第一の減摩プレート41、第二の減摩プレート42、第三の減摩プレート43、及び第四の減摩プレート44を示す。減摩プレートは、その厚さを選択することによって軸線方向の稼働を調節する役割を有する。
【００４３】
上述の実施形態では、スライダ又はスライダ組の両端に減摩プレートが取り付けられているが、実際には、減摩プレートがスライダ又はスライダ組の一端のみに取り付けられる状況を除外するものではなく、このとき、アブレーションを低減させる効果は減摩プレートが取り付けられた端部でのみ得られる。
【００４４】
それに加えて、要求がそれほど高くない状況では、油溝を減摩プレート上に設けられる油穴に置き換えることができ、油穴は減摩プレートを通り抜ける貫通穴であり、やはり油を蓄える役割を果たす。
【００４５】
減摩プレートが取り付けられたクランクシャフト・スライダ組立体を内燃機関に適用することによって、クランクシャフト・スライダ組立体を利用する内燃機関を得ることができる。
【００４６】
減摩プレートが取り付けられたクランクシャフト・スライダ組立体を圧縮機に適用することによって、クランクシャフト・スライダ組立体を利用する圧縮機を得ることができる。
【００４７】
上記は単に本発明の好ましい実施形態であり、当業者であれば、本発明の基本原理から逸脱することなく多数の改善及び修正を行うこともでき、これらの改善及び修正も本発明の保護範囲と見なされることを留意されたい。
【図１】
2012530883.tif 000003
【図２】
2012530883.tif 000004
【図３】
2012530883.tif 000005
【図４】
2012530883.tif 000006
【図５】
2012530883.tif 000007
【誤訳訂正書】
【提出日】平成24年2月29日(2012.2.29)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００９】
本発明は、クランクシャフトと、クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群とを備え、少なくとも一つのスペーサーがクランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのスペーサーが、スライダの軸線方向末端面又はスライダ群の外側軸線方向末端面に隣接する、クランクシャフト・スライダ組立体を提供する。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３３】
第一の減摩プレート2及び第二の減摩プレート4は両方とも、内穴を備えた薄いスペーサーであり、減摩プレートと総称され、図2はこの減摩プレートの概略図である。減摩プレートの内径はクランクシャフト1のクランクピン1-1-3よりも僅かに大きく、外形寸法は、大きすぎず、クランク・スライダ組立体の配置に影響を及ぼさないように、適切に選択することができる。減摩プレートの厚さは軸線方向サイズチェーンに基づいて調節する必要があり、厚さは、部品組立体の軸線方向の位置調節を実現するように必要に応じて選択され、したがってプレートはシムとも呼ばれる。摩擦の状態を改善するために油を蓄えられるように、同じ端面上の油溝が中心から外側に放射状に配列されるようにして、油溝2-1が減摩プレートの端面上に設けられる。同じ端面上にあるそれらの油溝は、外周に沿って均一に配列される。減摩プレートがクランクシャフトの構造端面に確実に当接することを確保するため、減摩プレートの内径はクランクシャフト1のクランクピン1-1-3の外径よりも僅かに大きくするべきであることに留意されたい。減摩プレートは、ばね鋼、又は抵抗性を高めるためにより高硬度の他の材料によって作られる。また、減摩プレートは銅で作ることもできるが、銅は軟らかいため、銅製の減摩プレートと隣接する端面との摩擦中にそれらの端面に僅かな損傷を与える可能性がある。しかし、銅で作られたスペーサー自体は、軟らかいという性質によって容易に摩耗し、更には最終的に破断する可能性がある。結果として、高硬度の材料又は柔軟な銅などの選択は、特定の要件に従って決定する必要がある。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４１】
図4は、本発明の第三の実施形態に従って提供される三つのスライダが取り付けられたクランクシャフト・スライダ組立体を示し、第二の実施形態と同様に、スライダ組の両端でクランクピン上に減摩プレートが、即ち第一の減摩プレート31及び第二の減摩プレート32が設けられ、２つの減摩プレートの一方が調節スペーサーとして使用される。２つの減摩プレートの提供方法、構造、及び動作原理は、上述の２つの実施形態と基本的に同じであり、本明細書では更に繰り返すことはしない。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群と、を備え、
少なくとも一つのスペーサーが前記クランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのスペーサーが、前記スライダの軸線方向末端面又は前記スライダ群の外側軸線方向末端面に隣接している、クランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項２】
前記少なくとも一つのスペーサーが、前記スライダの対向する軸線方向末端面又は前記スライダ群の対向する外側軸線方向末端面にそれぞれ隣接する２つのスペーサーである、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項３】
前記スペーサーの少なくとも一つの厚さが軸線方向サイズチェーンに従って決まる、請求項1又は2に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項４】
前記スペーサーの内側穴径が前記クランクピンの外径よりも多少大きく、取付け後に軸線方向の遊びを有し得る、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項５】
前記スペーサーがばね鋼又は高硬度の他の材料によって作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項６】
前記スペーサーの反対側にある構造端面が、熱処理及び前記構造端面の表面硬度を向上させる他のプロセスによって加工されている、請求項5に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項７】
前記スペーサーが銅で作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項８】
前記スペーサーの側面が油溝を有して実現されている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項９】
前記スペーサーに２〜６つの軸線方向の油穴が穿孔されている、請求項1記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１０】
前記スライダ又は前記スライダ群が、一つ又は複数の油溝を有する前記スペーサーの反対側にある前記軸線方向末端面上に設けられている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１１】
前記スペーサーの反対側にある前記クランクの構造末端面が一つ又は複数の油溝を備えている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１２】
前記同じ末端面上にある前記油溝が中心から外側へと放射状に配列されている、請求項8、10、又は11に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１３】
前記スペーサーの前記同じ端面上にある前記油溝が円周方向に均等に配置されている、請求項12に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１４】
請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている内燃機関。
【請求項１５】
請求項1から13のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている圧縮機。
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトと、前記クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群と、を備え、
少なくとも一つのスペーサーが前記クランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのスペーサーが、前記スライダの軸線方向末端面又は前記スライダ群の外側軸線方向末端面に隣接しており、
前記スペーサーの内側穴径が前記クランクピンの外径よりも多少大きく、取付け後に軸線方向の遊びを有し得る、クランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項２】
前記少なくとも一つのスペーサーが、前記スライダの対向する軸線方向末端面又は前記スライダ群の対向する外側軸線方向末端面にそれぞれ隣接する２つのスペーサーである、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項３】
前記スペーサーの少なくとも一つの厚さが軸線方向サイズチェーンに従って決まる、請求項1又は2に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項４】
前記スペーサーがばね鋼又は高硬度の他の材料によって作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項５】
前記スペーサーの反対側にある構造端面が、熱処理及び前記構造端面の表面硬度を向上させる他のプロセスによって加工されている、請求項4に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項６】
前記スペーサーが銅で作られている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項７】
前記スペーサーの側面が油溝を有して実現されている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項８】
前記スペーサーに２〜６つの軸線方向の油穴が穿孔されている、請求項1記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項９】
前記スライダ又は前記スライダ群が、一つ又は複数の油溝を有する前記スペーサーの反対側にある前記軸線方向末端面上に設けられている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１０】
前記スペーサーの反対側にある前記クランクの構造末端面が一つ又は複数の油溝を備えている、請求項1に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１１】
前記同じ末端面上にある前記油溝が中心から外側へと放射状に配列されている、請求項7、9、又は10に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１２】
前記スペーサーの前記同じ端面上にある前記油溝が円周方向に均等に配置されている、請求項11に記載のクランクシャフト・スライダ組立体。
【請求項１３】
請求項1から12のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている内燃機関。
【請求項１４】
請求項1から12のいずれか一項に記載のクランクシャフト・スライダ組立体を備えている圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、クランクシャフトと、クランクシャフトのクランクピンの上に嵌合するスライダ又はスライダ群とを備え、少なくとも一つのスペーサーがクランクピン上に取り付けられ、前記少なくとも一つのスペーサーが、スライダの軸線方向末端面又はスライダ群の外側軸線方向末端面に隣接しており、前記スペーサーの内側穴径が前記クランクピンの外径よりも多少大きく、取付け後に軸線方向の遊びを有し得る、クランクシャフト・スライダ組立体を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
好ましくは、前記スペーサーの少なくとも一つの厚さは軸線方向サイズチェーンに従って決まる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
好ましくは、スペーサーはばね鋼又は高硬度の他の材料によって作られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
好ましくは、スペーサーの反対側にある構造端面は、熱処理又はその表面硬度を向上させる他のプロセスによって加工される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
好ましくは、スペーサーは銅で作られる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
好ましくは、スペーサーの側面は油溝を有して実現される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
好ましくは、スペーサーには２〜６つの軸線方向の油穴が穿孔される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
好ましくは、スライダ又はスライダ群は、一つ又は複数の油溝を有するスペーサーの反対側にある軸線方向末端面上に設けられる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
好ましくは、スペーサーの反対側にあるクランクの構造末端面は一つ又は複数の油溝を備える。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
好ましくは、スペーサーの同じ端面上にある油溝は円周方向に均等に配置される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
単連クランク1-1は、軸線方向で直列に接続される、単連クランクの主ジャーナル1-1-1、クランクピン1-1-3などの２つの部品を含む。単連クランクの主ジャーナル1-1-1は単連クランク1-1の一方の端部上にあり、単連クランクの主ジャーナル1-1-1及びクランク1-2の主ジャーナルはともにモジュール式クランクシャフトを支持して、回転軸を有するモジュール式クランクシャフトを提供する。クランクピン1-1-3は円筒状であり、その直径は単連クランクの主ジャーナル1-1-1の直径よりも小さく、単連クランクの主ジャーナル1-1-1の外側端面から垂直に突出し、その軸線は単連クランクの主ジャーナル1-1-1の軸線に対して一方にずれ、突出した前端はテーパーを有する。歯状セグメント(tooth segment) (又はリング)1-1-2が、単連クランクの主ジャーナル1-1-1付近でクランクピン1-1-3の根元位置に設けられる。歯状セグメント1-1-2はライブポイント(live pointで、運動学的特異点)を克服するのに使用される。中国特許CN85100358Bの関連特許文献及び他の関連特許文献において、この点が公表されている。本明細書では詳細に説明しない。
【国際調査報告】
2012530883.tif 000008
2012530883.tif 000009
2012530883.tif 000010
2012530883.tif 000011
2012530883.tif 000012
2012530883.tif 000013
2012530883.tif 000014
2012530883.tif 000015