[发明专利]特别为内燃机的摆动盘式机器

说明书

本发明涉及一个特别为内燃机的摆动盘式机器，具有多个在一共同壳体中围绕一机器轴安置的气缸，其中，每个气缸至少包含一个活塞，其连杆铰接在一个摆动盘上，它通过一个与摆动盘固定连接的反作用构件支承在壳体上并借助轴承安置在中央机器轴的一个倾斜曲柄轴颈上和该连杆在摆动盘圆周方向上倾斜地安装在这个盘上。

这种类型的摆动盘式机器例如已在US-PS2569559中公开。为使作用在摆动盘上的转矩相对于壳体支承和摆动盘相对于气缸配置定位并因此摆动盘相对于气缸不发生转动，设置一个反作用构件，它具有相互啮合的齿轮，其中，一个固定在摆动盘上和另一个固定在壳体上。在这种类型的转矩支承结构情况下有利的是，连杆的倾斜位置如此选择，即在摆动盘上构成的最大和最小的反转矩总是正向的。因此，齿轮的齿件总是以相同的方向被施加转矩载荷，同时交变方式出现的转矩会导致一个高的齿轮载荷和一个强烈的噪声发生。因为这个由两个齿轮构成的反作用构件只可以承受摆动盘的转矩但不可以承担其轴向载荷，所以就特别需要昂贵的轴向（止推）轴承置于机器轴的倾斜曲柄轴颈上以支承摆动盘，进而增加了结构成本和重量，而这个重量特别为防止摆动盘出现高的惯性力，则应该尽可能地保持较小。这一缺陷在另一个公知的摆动盘式机器（DE-AS1049187）中通过配置位于齿结构径向里边的支承面加以消除，因为这个支承面承担轴向力，同时设置有用于传递转矩的齿结构。

本发明任务是，设置一个开头所述类型的摆动盘式机器，它能在避免昂贵的轴向轴承情况下承载出现的轴向力和尽可能无磨损情况下承载在摆动盘上作用的转矩。

这一任务通过权利要求1确定的措施来解决。

通过由摆动盘相对于气缸配置实现的连杆倾斜位置可以影响转矩变化。按照本发明，连杆的倾斜位置应该如此选择，即在摆动盘上形成的正的和负的（反）转矩（Rleckdrehmomente）就总数而言是基本相同大的，因此不仅在摆动盘的转动方向上而且在反转动方向上在反作用构件上就总数而言作用着最小的转矩，它们的总和相互抵消，也就是说，该反作用构件在一个基本的转角期间首先承受一个在一个转动方向上的正转矩和接着承受在另一个转动方向上的负转矩。如果人们使连杆相对于摆动盘不是倾斜安置，那么该转矩仅作用在一个转动方向上和具有一个总数，它与在连杆倾斜位置情况下，正的和负的转矩的绝对值总和相一致。在这种情况下该反作用构件虽然仅在一个方向上被施加载荷，但是该要支承的转矩是明显较高的。因为，通过选择连杆的倾斜位置其用意是使正的和负的转矩相互抵消，并且在相应的转动方向上通过反作用构件支承的转矩是相对较小的，因此可能的是将反作用构件设置成一个锥形支承环结构置于摆动盘上和设置一个同样为锥形结构的固定于壳体上的锥形环，这两个环通过摩擦闭合承担转矩。对此，至今一般的反作用构件为两个相互啮合的齿轮环，则由于同时出现的磨损现象和与此相关的噪声形成而被回避了。借助本发明设置的反作用构件，转矩的支承作用则基于高的轴向压力而成为可能了，因为该轴向压力将支承环压到对置环上，因此就产生一个足够的摩擦闭合。因为该支承环和对置环在其直径上具有相同的圆周，因此在这两个环间不会发生以直径为条件的相对运动。当在实践中不能确定，该正的和负的转矩在机器的所有运行状态都是相互抵消时和当仍然不可避免一个基本的、即使微小的反作用构件打滑时，则产生的倾向是，该摆动盘在一个转动方向或另一个转动方向上相对于气缸布置发生转动。为避免这一点，按照本发明设置一个定位装置，它使摆动盘保持在规定的位置上，因此，连杆相对于摆动盘的角度就不改变了。

一个定位装置的第一可能方案在于，它设置为磁性耦合结构。在这种应用于公知磁性耦合结构的磁件情况下，可以通过特殊工艺如此强化磁性，即它们（磁件）可以承载在该磁性耦合结构上出现的很高转矩。

还为了在极端不利情况下避免摆动盘相对于气缸配置发生一个转动，在本发明另一个结构方案中，设置一个附加到设置为磁性耦合结构的定位装置上的保险装置用于摆动盘，该保险装置包括两个基本上无间隙相互啮合的齿轮环，其中，一个齿轮环安置在摆动盘上，另一个安置在壳体上，其中，至少一个齿轮环在转动方向上保持有限定的间隙。这在摆动盘定位时由定位装置承载的转矩，首先由磁性耦合结构以公知的非接触形式承载。该保险装置的齿轮虽然连续地处于啮合，但是由于在转动方向上的间隙，只有当在不利情况下的磁性耦合结构不能完全承担出现的转矩时才承受一个基本的载荷。