專利名稱：徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)。
在如已公開的法國(guó)專利申請(qǐng)2296778，那種類型的徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，由于壓力介質(zhì)對(duì)導(dǎo)向體從外到內(nèi)的撞擊總是沿同一方向作用在導(dǎo)向體上，所以只能部分補(bǔ)償作用在活塞導(dǎo)向體上的液壓力。然而，藉助沿相反方向從內(nèi)到外的壓力撞擊，使導(dǎo)向體就位貼靠在支承殼體，該壓力方向隨導(dǎo)向體的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變化，這就是說該方向連續(xù)地改變，這樣在回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)反向作用的壓力就不能得到補(bǔ)償。
參照

圖1可進(jìn)行更詳盡的說明，圖1所示表明根據(jù)上述已公開的法國(guó)專利申請(qǐng)的已知設(shè)計(jì)。通過例如缸蓋通道輸入的壓力介質(zhì)的壓力PB分布在導(dǎo)向體2上方壓力空間1內(nèi)，遍及該壓力空間的直徑de的范圍，該壓力產(chǎn)生一在導(dǎo)向體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中都保持穩(wěn)態(tài)的力FH，且該導(dǎo)向體2嚙合在空心的活塞3內(nèi)。在圖1所示活塞和導(dǎo)向體的回轉(zhuǎn)位置中，有其合力為FK的相同壓力PB作用在導(dǎo)向體2的底側(cè)，導(dǎo)向體設(shè)有供壓力介質(zhì)通過的間隙，該合力FK使導(dǎo)向體2保持就位用其球環(huán)形支承面4壓在殼體或缸蓋的球環(huán)形支承面5上。一分力FKy與作用在導(dǎo)向體上側(cè)的支承卸壓力FH方向相反以抵消此合力，而把導(dǎo)向體壓靠在支承上的力FK的另一分力FKx相對(duì)于導(dǎo)向體的縱軸線從橫向作用，因此也就從橫向作用在活塞3上。
在此回轉(zhuǎn)位置的力平衡就給出了支承的允許卸壓度和發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何形狀之間的函數(shù)關(guān)系為MBer＝FH/FK＝Coaα-sinαtgφ。
例如，當(dāng)回轉(zhuǎn)角α為10°而φ＝35°，在不考慮摩擦力情況下，可得出允許的卸壓度mker＝0.863。
如果當(dāng)α＝0，活塞不回轉(zhuǎn)時(shí)，理論上，用一等于FK的反向液壓力FH就能使導(dǎo)向體完全與支承面脫開。在此情況下，力之間的過量為1-0.863＝0.137，這就是說實(shí)際上14%對(duì)在導(dǎo)向體和殼體之間球環(huán)形面上接觸壓力產(chǎn)生不利影響，引起一相應(yīng)的摩擦力矩。在導(dǎo)向體的球面支承面上增加的摩擦力矩使活塞的跟部端頭(圖中未示出)從一側(cè)從偏心輪的周邊上頂離，使該區(qū)摩擦和漏損增加，因?yàn)閴毫橘|(zhì)是通過扼流孔傳到活塞跟部端頭下側(cè)使空心活塞卸壓。
如果把所產(chǎn)生的摩擦力N、μ也考慮進(jìn)去，則允許的卸壓小幾個(gè)百分點(diǎn)。為了能使擺動(dòng)的導(dǎo)向體可靠地壓在球座上，由于球面的尺寸誤差和幾何誤差，因此還要對(duì)允許的卸壓度加幾個(gè)百分點(diǎn)，這樣用上述的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(α，φ)，可得出有效卸壓度為約70%至75%。
本發(fā)明目的是根據(jù)通過使有效卸壓度最大來設(shè)計(jì)一開始所述的那種徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的。
在本發(fā)明的徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，導(dǎo)向體2設(shè)有一壓力介質(zhì)撞擊的上端面8，其壓力介質(zhì)的液壓有效作用面de垂直于導(dǎo)向體2的縱軸并位于殼體6的支承面5區(qū)域中或在活塞各回轉(zhuǎn)位置與上述殼體支承面相交，這樣就能達(dá)到本發(fā)明目的。由于在殼體的球環(huán)狀支承面是相對(duì)于導(dǎo)向體上的球環(huán)狀支承面定尺寸，這樣通過導(dǎo)向體的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，殼體的支承面，與上述先有技術(shù)所述導(dǎo)向體支承面不一樣，它將部分地免于壓力介質(zhì)的撞擊，卸壓力FH作用于導(dǎo)向體上的卸壓直徑De跟著導(dǎo)向體的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)，這樣在各回轉(zhuǎn)位置，就能取得恒定的大的卸壓，考慮到相反作用力的恒定方向，也能設(shè)計(jì)出在各回轉(zhuǎn)位置恒定的大的卸壓。
下面參照?qǐng)D并結(jié)合實(shí)施例更詳細(xì)說明本發(fā)明，附圖中圖1圖解表明先有技術(shù)設(shè)計(jì)在活塞導(dǎo)體上存在的各種力;
圖1a是先有技術(shù)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化示意圖;
圖2以與圖1相同的示意方式示出，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)的各種力分布情況;
圖2a以與圖1a相同的示意方式示出本發(fā)明的設(shè)計(jì)。
圖3表明根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例。
就圖2的實(shí)施例而言，導(dǎo)向體2的球環(huán)形支承承4設(shè)計(jì)成約與相應(yīng)殼體或缸蓋6上的球環(huán)形支承面5的寬度相同，結(jié)果，在所示導(dǎo)向體2的最大回轉(zhuǎn)位置，導(dǎo)向體的支承面4在一側(cè)蓋住了殼體6的支承面5，從而殼體6的支承面5的相對(duì)一側(cè)就局部地未復(fù)蓋住。理論上，球環(huán)狀支承面4的寬度能以任何所要求的方式設(shè)計(jì)，甚至能達(dá)到最小為0，如圖2a所示。因此導(dǎo)向體的球環(huán)狀支承面4與缸蓋的球環(huán)狀支承面5的寬度之間無內(nèi)在關(guān)系。缸蓋的球環(huán)狀支承面必須有一定的最小寬度因?yàn)槌切秹憾葹?00%，球環(huán)狀支承面4必須只傳送合成的余力。
結(jié)果，形成卸壓直徑de的導(dǎo)向體2的端面8就會(huì)不斷地被壓力空間1引入的壓力介質(zhì)所撞擊，這樣作為壓力PB的合成卸壓力FH也跟著作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且總是作用在導(dǎo)向體2的軸線方向。
在中間位置，α＝0，殼體6的支承面5的外部，整個(gè)周邊未復(fù)蓋住，這樣，導(dǎo)向體2的上端面8的卸壓面被如圖2所示最大回轉(zhuǎn)位置同樣方式的壓力所撞擊。
與圖1所示的先有技術(shù)相反，就圖2所示的本發(fā)明而言，導(dǎo)向體2端面上的卸壓面并不是部分由導(dǎo)向體的支承面所形成而只是由直的端面8所形成。在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只是該直端面的邊緣掃過殼體的支承面5。在先有技術(shù)中，導(dǎo)向體2支承面4的部分區(qū)域總是被壓力介質(zhì)的壓力所撞擊，結(jié)果，卸壓力不能跟著導(dǎo)向體2作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
就先有技術(shù)而論，卸壓面de被大致為殼體6中的圓柱形壓力空間1所限定，反之，就本發(fā)明情況來說，卸壓面de是依附于導(dǎo)向體2。這一點(diǎn)從圖1a和圖2a的示意圖中就能說明。根據(jù)圖1a所示的先有技術(shù)中，殼體的支承面已減小到導(dǎo)向體2的球環(huán)狀支承面4所壓住的一環(huán)形密封邊緣5′。導(dǎo)向體上方的壓力空間1基本上由一具有固定直徑de的圓柱形凹穴所形成。該密封邊緣5′決定了壓力區(qū)PB的尺寸，因此也決定其穩(wěn)態(tài)位置，因?yàn)樵趯?dǎo)向體作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封邊緣5′并不改變。
與此相反，如圖2a所示的本發(fā)明來說，導(dǎo)向體2上方的壓力空間是由大致為球杯狀的凹穴所形成。導(dǎo)向體2的支承面4減小到周邊緣4′，作為密封邊緣支承在球杯形凹穴內(nèi)。此環(huán)狀密封邊緣4′的直徑de決定了作用在導(dǎo)向體2上的壓力區(qū)PB的尺寸和位置。結(jié)果，壓力區(qū)的方向不可避免地跟著由導(dǎo)向體2的上端面8所形成的密封邊緣4′方向變化。由于此原因，依據(jù)本發(fā)明，在圖2a中的圓柱件2相對(duì)于帶有凹球形支承面的固定件5而運(yùn)動(dòng)，在圓柱件和固定件之間的密封線4′與相連的壓力區(qū)一起也是可動(dòng)的。
換句話說，就本發(fā)明而論，卸壓面de的平面或其在軸向的投影與殼體6球環(huán)狀支承面5相交，殼體6的支承殼5的寬度由垂直于導(dǎo)向體2縱軸的卸壓面de的回轉(zhuǎn)范圍所決定。此寬度用于確定支承殼5上緣的最小高度。支承殼5的下緣設(shè)計(jì)成在其底部，即使在根據(jù)圖2的最大回轉(zhuǎn)位置時(shí)仍保留著導(dǎo)向體2一足夠的支承面。
圖2表示在導(dǎo)向體2的最大回轉(zhuǎn)位置時(shí)，在殼體的支承面5上緣的最小高度。如圖2a所示，該上緣也可能更高。就圖2實(shí)施例情況，導(dǎo)向體支承面4的寬度相當(dāng)于殼體上的支承面5的寬度，這樣在最大回轉(zhuǎn)位置，二支承面完全在一側(cè)相重合。然而，如上所述，此支承面4的寬度并非要求。
通過殼體或缸蓋與導(dǎo)向體之間支承面的形狀可得出液壓卸壓區(qū)PB和合成卸壓力FH與回轉(zhuǎn)導(dǎo)向體有關(guān)。液壓卸壓力作用在相同平面或?qū)?zhǔn)導(dǎo)向體徑向方向內(nèi)側(cè)的反作用，因此不必害怕有使活塞會(huì)被拉出的臨界位置，因?yàn)橄嗤哪Σ亮刈饔迷诟骰剞D(zhuǎn)位置上，F(xiàn)H必定不大于FK，結(jié)果卸壓度不再被徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何形狀所限制而只是被壓力區(qū)的尺寸所限制，理論上可以做到FH＝FK，因此理論上也可達(dá)到100%的卸壓度。
隨著一大的卸壓度，摩擦力減小，這對(duì)導(dǎo)向體的摩擦力矩有一非常積極的效果。
圖3表明本發(fā)明又一實(shí)施例，其中，導(dǎo)向體2′包繞著大部分活塞3′，在該實(shí)施例中應(yīng)用了相同條件，卸壓面de的平面只能在殼體6的支承殼5區(qū)域內(nèi)回轉(zhuǎn)商不會(huì)超出此區(qū)域。由于大的卸壓度所以只產(chǎn)生小的摩擦力N、μ，這樣導(dǎo)向體的摩擦力矩就能減到很小。雖然為了結(jié)構(gòu)上的原因，本發(fā)明設(shè)有一較大的球半徑RK，因?yàn)榛钊M(jìn)入到導(dǎo)向體，故該半徑RK比活塞直徑還大，然而摩擦力矩仍能保持很小。
以圖3所示的本發(fā)明來說，導(dǎo)向體2′的上部設(shè)計(jì)成球狀，彈簧9所支撐的支環(huán)10設(shè)在球的下部，上述支環(huán)10還支撐在殼體或缸蓋內(nèi)。圖3標(biāo)號(hào)11表示一偏心輪，活塞3′或3以可滑動(dòng)的狀態(tài)支承在該偏心輪的周邊上。
在圖3，支承面4上形成的一環(huán)形槽用標(biāo)號(hào)12表示，該槽形成在導(dǎo)向體2′的周邊上靠近導(dǎo)向體2′的端面處，并通過一斜孔13，與徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的漏油空間常通著。如同圖2的實(shí)施例，就圖3的本發(fā)明實(shí)施例而言，也能從圖2a推導(dǎo)出，為了取得一大的卸壓度和傳遞FK-FB的余力，在支承面4和5之間也只需要一較窄的密封面。因此，在其球環(huán)狀支承面內(nèi)靠近導(dǎo)向體2′的端面形成環(huán)形槽12。結(jié)果，壓力面精確地限定在導(dǎo)向體2′的端面8上，因?yàn)橥ㄟ^斜孔13，環(huán)形槽12減小了球環(huán)狀支承面余下區(qū)域的油壓。沒有此帶卸壓孔13的環(huán)形槽12，就不能精確限定支承區(qū)的減壓，因此也就不能精確限定卸壓區(qū)的減壓。在圖3中位于環(huán)形槽12下的凸球環(huán)狀支承面4只用作減小接觸壓力以及只用作在缸蓋內(nèi)更好的孔導(dǎo)向。
藉助本發(fā)明，一方面可取得最大的有效卸壓度，另一方面，卸壓度可清楚地和確切地預(yù)定，因?yàn)樵诟骰剞D(zhuǎn)位置，壓力沿導(dǎo)向體軸線方向作用在導(dǎo)向體上。
反之，就圖2所示本發(fā)明的情況，活塞3設(shè)計(jì)成一空心活塞而導(dǎo)向體設(shè)計(jì)成相當(dāng)于進(jìn)入空心活塞的一實(shí)心圓柱件，而圖3所示的本發(fā)明中，導(dǎo)向體2′設(shè)有一圓柱形凹穴，在凹穴內(nèi)，實(shí)心圓柱體的活塞3′可位移地導(dǎo)向，因此就本發(fā)明的此實(shí)施例而言，導(dǎo)向體2′包繞著大部分活塞。
在導(dǎo)向體2或2′的端面8上，在中心區(qū)也可能形成幾個(gè)突起?；疽笫浅霈F(xiàn)有由直徑de定出的液壓有效卸壓面，該有效卸壓面在活塞的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中與殼體的軸承面5相交。
權(quán)利要求
1.一種徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，有緊貼著偏心輪輪周的活塞，在偏心輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用下，活塞作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并與導(dǎo)向體相嚙合，導(dǎo)向體在其徑向外側(cè)通過一徑向向外凸出的球環(huán)狀支承面貼壓在殼體或缸蓋上的凹面球環(huán)狀支承面形成一支承配合，以此方式導(dǎo)向體就能回轉(zhuǎn)，其特征在于導(dǎo)向體(2)設(shè)有一由壓力介質(zhì)撞擊的上端面(8)，其壓力介質(zhì)的液壓有效作用面(de)垂直于導(dǎo)向體(2)的縱軸并位于殼體(6)的支承面(5)區(qū)域中或在活塞各回轉(zhuǎn)位置與上述殼體支承面相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于導(dǎo)向體(2，2′)的球環(huán)狀軸承面(4)設(shè)計(jì)成相對(duì)于殼體或缸蓋(6)的球環(huán)形狀軸承面(5)的寬度要窄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于一環(huán)形槽(12)形成在導(dǎo)向體(2，2′)球環(huán)狀軸承面(4)上靠近導(dǎo)向體端面處，該環(huán)形槽通過一孔(13)與徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的漏油空間相連通。
全文摘要
在徑向活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中有緊貼著偏心輪輪周的活塞，在偏心輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作用下，活塞作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并與導(dǎo)向體相嚙合，導(dǎo)向體在其徑向外側(cè)通過一徑向向外凸出的球環(huán)狀支承面貼壓在殼體或缸蓋上的凹面球環(huán)狀支承面形成一支承配合，以使活塞完全卸壓。支承面的布置設(shè)計(jì)成導(dǎo)向體(2)設(shè)有一由壓力介質(zhì)撞擊的上端面(8)，其壓力介質(zhì)的液壓有效作用面(de)垂直于導(dǎo)向體(2)的縱軸并位于殼體(6)的支承面(5)區(qū)域或在活塞各回轉(zhuǎn)位置與上述殼體支承面相交。
文檔編號(hào)F01B3/02GK1063741SQ9111169
公開日1992年8月19日 申請(qǐng)日期1991年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月19日
發(fā)明者馬蒂爾斯·賽維西克 申請(qǐng)人:保羅·普萊格機(jī)械制造有限公司