CN111350590B - 对置活塞式发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对置活塞式发动机，其能够得到大输出，确保燃烧稳定性，并且对各发动机部所具有的曲轴进行反转的曲轴反转同步机构的结构得到简化。本发明的对置活塞式发动机(10)具有第一发动机部(11)以及第二发动机部(21)，第一发动机部(11)及第二发动机部(21)具有独立的第一气缸(12)以及第二气缸(22)。另外，控制各气门动作的第一气门驱动机构(19)及第二气门驱动机构(20)兼而作为使第一发动机部(11)的第一曲轴(14)与第二发动机部(21)的第二曲轴(24)反转的曲轴反转同步机构(29)。因此，能够简单地构成曲轴反转同步机构(29)，能够实现对置活塞式发动机(10)的输出增大以及配件数量减少。

Description

对置活塞式发动机
本申请是申请日为2017年11月14日、申请号为201711120662.2、发明名称为“对置活塞式发动机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对置活塞式发动机，特别涉及对置配置的各发动机部具有独立的气缸等的对置活塞式发动机。
背景技术
以往，已经开发了一种具有低振动等效果的对置活塞式发动机。在该种对置活塞式发动机中，相互对置的两个活塞通过构成为直线性地进行往复运动，而发挥发动机运转时的制振效果。
在专利文献1中记述了上述对置活塞式发动机的一个例子。具体而言，在该对置活塞式发动机中，在发动机缸体形成一个气缸，在该气缸的内部，两个活塞头相互对置地进行往复运动。另外，形成有与该气缸连续的容积空间，在该容积空间配设有进气用气门、排气用气门以及火花塞。这样，容易进行气缸的组装加工，能够提高气缸的铸造效率。
然而，在上述专利文献1所记载的发动机中，难以实现高输出，并且燃烧室形状复杂，所以具有改善燃烧稳定性的余地。
具体而言，如上所述，在背景技术所涉及的发动机中，因为在从气缸向侧方延伸而形成的容积空间中配设了进气口、排气口，所以进气口及排气口与气缸的连接形状复杂，进气效率及排气效率降低。因此，存在不能简单地提高来自发动机的输出的问题。
另外，如上所述，因为使由气缸及容积空间形成的燃烧室的形状复杂化，因而存在例如在低温时HC(碳氢化合物)的排出量增大、燃烧时的稳定性降低的问题。此外，由气缸及容积空间形成的燃烧室与普通发动机所具有的气缸相比，呈现为不同的形状，所以在发动机运转时，热量的授受不同，因而存在气缸局部发生变形的问题。
此外，在专利文献1所记载的发动机中，为了使一侧的曲轴与另一侧的曲轴反转同步，而具有由多个齿轮及同步带等形成的曲轴反转同步机构，但为此而具有专用部分，因而存在使发动机整体的结构复杂化且重量增大的问题。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种对置活塞式发动机，其能够得到大输出，改善燃烧稳定性，并且各发动机部所具有的曲轴反转同步的曲轴反转同步机构的结构得到简化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5508604号公报
发明内容
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，具有：第一发动机部，其具有：第一气缸、在所述第一气缸的内部进行往复运动的第一活塞、将所述第一活塞的往复运动转换为旋转运动的第一曲轴、将所述第一活塞与所述第一曲轴可运动地连结的第一连接杆、以及设置于所述第一气缸的第一气门；第二发动机部，其具有：与所述第一气缸分体而对置的第二气缸、在所述第二气缸的内部进行往复运动的第二活塞、将所述第二活塞的往复运动转换为旋转运动的第二曲轴、将所述第二活塞与所述第二曲轴可运动地连结的第二连接杆、以及设置于所述第二气缸的第二气门；气门驱动机构，其通过所述第一曲轴或所述第二曲轴的旋转运动来驱动所述第一气门及所述第二气门；曲轴反转同步机构，其使所述第一发动机部的所述第一曲轴的旋转方向与所述第二发动机部的所述第二曲轴的旋转方向相反；所述气门驱动机构作为所述曲轴反转同步机构发挥作用。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，所述第一发动机部在所述第一气缸及所述第二气缸排列的方向上具有配置于一侧侧方的第一进气门、以及配置于另一侧侧方的第一排气门，所述第二发动机部在所述第一气缸及所述第二气缸排列的方向上具有配置于一侧侧方的第二进气门、以及配置于另一侧侧方的第二排气门，所述气门驱动机构通过所述第一曲轴的驱动力控制所述第一进气门及所述第二进气门的开闭，通过所述第二曲轴的驱动力控制所述第一排气门及所述第二排气门的开闭。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，所述曲轴反转同步机构通过使第一反转齿轮与第二反转齿轮啮合而构成，所述第一反转齿轮通过所述第一曲轴的驱动力进行旋转，并且与使所述第一气门或所述第二气门进行动作的凸轮一起连接于第一凸轮轴，所述第二反转齿轮通过所述第二曲轴的驱动力进行旋转，并且与使所述第一气门或所述第二气门进行动作的凸轮一起连接于第二凸轮轴。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，在所述第一气缸及所述第二气缸的附近中央部具有储存流通于所述第一发动机部及所述第二发动机部的油的油底壳。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，在所述第一气缸及所述第二气缸的附近具有由所述气门驱动机构驱动的油泵。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，具有：第一发动机部，其具有：第一气缸、在所述第一气缸的内部进行往复运动的第一活塞、将所述第一活塞的往复运动转换为旋转运动的第一曲轴、将所述第一活塞与所述第一曲轴可运动地连结的第一连接杆、以及设置于所述第一气缸的第一气门；第二发动机部，其具有：与所述第一气缸分体而对置的第二气缸、在所述第二气缸的内部进行往复运动的第二活塞、将所述第二活塞的往复运动转换为旋转运动的第二曲轴、将所述第二活塞与所述第二曲轴可运动地连结的第二连接杆、以及设置于所述第二气缸的第二气门；气门驱动机构，其通过所述第一曲轴或所述第二曲轴的旋转运动来驱动所述第一气门及所述第二气门；曲轴反转同步机构，其使所述第一发动机部的所述第一曲轴的旋转方向与所述第二发动机部的所述第二曲轴的旋转方向相反；所述气门驱动机构作为所述曲轴反转同步机构发挥作用。因此，第一气缸及第二气缸形成为大致圆筒状的空间，所以能够通过提高进气效率及排气效率来使输出增大。另外，在对置活塞式发动机运转时，因为第一气缸及第二气缸的热量的授受大致相同，所以能够抑制运转时第一气缸及第二气缸的变形。此外，虽然为了减小运转时的振动，需要具有使第一曲轴的旋转方向与第二曲轴的旋转方向相反的曲轴反转同步机构，但在本发明中，气门驱动机构兼而作为曲轴反转同步机构。因此，能够不增加配件数量而在发动机中构成制振机构。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，所述第一发动机部在所述第一气缸及所述第二气缸排列的方向上具有配置于一侧侧方的第一进气门、以及配置于另一侧侧方的第一排气门，所述第二发动机部在所述第一气缸及所述第二气缸排列的方向上具有配置于一侧侧方的第二进气门、以及配置于另一侧侧方的第二排气门，所述气门驱动机构通过所述第一曲轴的驱动力控制所述第一进气门及所述第二进气门的开闭，通过所述第二曲轴的驱动力控制所述第一排气门及所述第二排气门的开闭。因此，通过由第一曲轴控制第一进气门及第二进气门的开闭，由第二曲轴控制第一排气门及第二排气门的开闭，能够在第一发动机部及第二发动机部提高进气效率及排气效率。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，所述曲轴反转同步机构通过使第一反转齿轮与第二反转齿轮啮合而构成，所述第一反转齿轮通过所述第一曲轴的驱动力进行旋转，并且与使所述第一气门或所述第二气门进行动作的凸轮一起连接于第一凸轮轴，所述第二反转齿轮通过所述第二曲轴的驱动力进行旋转，并且与使所述第一气门或所述第二气门动作的凸轮一起连接于第二凸轮轴。因此，通过使第一反转齿轮及第二反转齿轮啮合，能够使第一曲轴与第二曲轴反转，不用追加大量的专用配件而能够构成曲轴反转同步机构。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，在所述第一气缸及所述第二气缸的附近中央部具有储存流通于所述第一发动机部及所述第二发动机部的油的油底壳。因此，与具有由各发动机曲轴箱部接合的油底壳的情况相比，能够使发动机的结构简单，并且能够小型化、轻量化。
在本发明的对置活塞式发动机中，其特征在于，在所述第一气缸及所述第二气缸的附近具有由所述气门驱动机构驱动的油泵。因此，因为能够由第一发动机部及第二发动机部共用油泵，所以能够使发动机的结构简单，并且能够小型化、轻量化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的对置活塞式发动机的图，图1(A)是俯视图，图1(B)是侧视图。
图2是部分地抽出来表示本发明的实施方式的对置活塞式发动机的图，图2(A)是俯视图，图2(B)是侧视图。
图3是表示本发明的其它实施方式的对置活塞式发动机的侧视图。
附图标记说明
10对置活塞式发动机；11第一发动机部；12第一气缸；13第一活塞；14第一曲轴；15第一连接杆；16第一气门；17第一进气门；18第一排气门；19第一气门驱动机构；20第二气门驱动机构；21第二发动机部；22第二气缸；23第二活塞；24第二曲轴；25第二连接杆；26第二气门；27第二进气门；28第二排气门；29曲轴反转同步机构；30同步带；31同步带；32张力器；33张力器；34曲轴带轮；35曲轴带轮；36第一进气凸轮；37第一排气凸轮；38第二进气凸轮；39第二排气凸轮；40第一负载；41第二负载；42凸轮带轮；43凸轮带轮；44凸轮轴；45凸轮轴；46第一反转齿轮；47第二反转齿轮；48油底壳；49油泵；50排气口；52气缸盖；53虚拟线；54虚拟线；55流路；56流路
具体实施方式
下面，参照附图，说明本方式的对置活塞式发动机10的结构及动作。
在以下的说明中，适当地使用前后、上下、左右各方向。在此，所谓前方是指构成对置活塞式发动机10的第一发动机部11的第一活塞13进行往复运动的方向，所谓后方是指第二发动机部21的第二活塞23进行往复运动的方向。另外，所谓上方是指后面叙述的曲轴带轮34等相对于第一曲轴14等而配置的方向，所谓下方是指与上方对置的方向。此外，所谓左方和右方，是表示从前方观察对置活塞式发动机10的情况下的左方及右方。
参照图1，说明对置活塞式发动机10的基本结构。图1(A)是从上方观察对置活塞式发动机10的俯视图，图1(B)是从右侧观察对置活塞式发动机10的侧视图。
参照图1(A)及图1(B)，对置活塞式发动机10具有：配置于前侧的第一发动机部11、以及配置于后侧的第二发动机部21。
第一发动机部11具有：第一气缸12、在第一气缸12的内部进行往复运动的第一活塞13、将第一活塞13的往复运动转换为旋转运动的第一曲轴14、将第一活塞13与第一曲轴14可运动地连结的第一连接杆15、设置于气缸盖52(参照图3)的第一气门16。第一气门16具有：第一进气门17、以及第一排气门18。另外，第一曲轴14例如与发电机即第一负载40连接。
第二发动机部21具有：第二气缸22、在第二气缸22的内部进行往复运动的第二活塞23、将第二活塞23的往复运动转换为旋转运动的第二曲轴24、将第二活塞23与第二曲轴24可运动地连结的第二连接杆25、设置于气缸盖52(参照图3)的第二气门26。第二气门26具有：第二进气门27、以及第二排气门28。另外，第二曲轴24例如与发电机即第二负载41连接。
在此，上述第一发动机部11与第二发动机部21可以收纳于通过铸造而一体地形成的发动机缸体，第一发动机部11与第二发动机部21也可以单独地收纳于发动机缸体。在第一发动机部11与第二发动机部21单独地收纳于发动机缸体的情况下，两发动机缸体一体地接合。
在对置活塞式发动机10中，构成第一发动机部11及第二发动机部21的主要结构部件沿着前后方向配置在规定的虚拟线53上。具体而言，第一发动机部11的第一气缸12、第一活塞13、第一曲轴14以及第一连接杆15配置在虚拟线53上。此外，第二发动机部21的第二气缸22、第二活塞23、第二曲轴24以及第二连接杆25也配置在虚拟线53上。这样，通过使各发动机部的各结构部件配置在虚拟线53上，能够抵消各发动机部由于动作而产生的振动，提高制振效果。
此外，第一发动机部11与第二发动机部21相对于在左右方向上规定的虚拟线54，线对称地进行配置。通过相关的结构，也能够相互抵消各发动机部由于动作而产生的振动，提高制振效果。
参照图1(A)及图1(B)，在第一发动机部11具有对上述第一进气门17及第二进气门27的动作进行控制的第一气门驱动机构19。
第一气门驱动机构19具有：曲轴带轮34、凸轮带轮42、架设于曲轴带轮34与凸轮带轮42的同步带30。曲轴带轮34与向第一曲轴14的外部导出的部分连接。凸轮带轮42与和第一进气门17相接来控制其进退运动的第一进气凸轮36、以及和第二进气门27相接来控制其进退运动的第二进气凸轮38一起，连接于凸轮轴44。第一进气凸轮36与第二进气凸轮38具有相位差而连接于凸轮轴44，以使第一进气凸轮36按压第一进气门17的时刻与第二进气凸轮38按压第二进气门27的时刻相同。另外，在同步带30配设有用来提供张力的张力器32。
第二气门驱动机构20具有：曲轴带轮35、凸轮带轮43、以及架设于曲轴带轮34与凸轮带轮42的同步带31。曲轴带轮35与向第二曲轴24的外部导出的部分连接。凸轮带轮43与和第一排气门18相接来控制其进退运动的第一排气凸轮37、以及和第二排气门28相接来控制其进退运动的第二排气凸轮39一起，连接于凸轮轴45。第一排气凸轮37与第二排气凸轮39具有相位差而连接于凸轮轴45，以使第一排气凸轮37按压第一排气门18的时刻与第二排气凸轮39按压第二排气门28的时刻相同。另外，在同步带31配设用来提供张力的张力器33。
在此，上述第一进气门17及第一排气门18在远离第一气缸12的方向上由未图示的弹簧等施力部件施力。同样地，第二进气门27及第二排气门28在远离第二气缸22的方向上，由未图示的弹簧等施力部件施力。
如上所述，通过在凸轮轴44连接第一进气凸轮36及第二进气凸轮38，在凸轮轴45连接第一排气凸轮37与第二排气凸轮39，能够减少凸轮轴的条数，减少对置活塞式发动机10的配件数量，实现更小型化、更轻量化。
如图1(B)所示，在安装有第一排气凸轮37等的凸轮轴45上连接有第二反转齿轮47。第二反转齿轮47是使第一曲轴14的旋转方向与第二曲轴24的旋转方向相反的曲轴反转同步机构29的一部分，曲轴反转同步机构29参照图2在后面进行叙述。
参照图2，来说明曲轴反转同步机构29。图2(A)是表示设置于对置活塞式发动机10的第一气门驱动机构19及第二气门驱动机构20的俯视图，图2(B)是从前方观察曲轴反转同步机构29的主视图。
如图2(A)所示，在对置活塞式发动机10中，为了减小振动，在此使未图示的第一曲轴14的旋转方向与第二曲轴24的旋转方向相反。
在此，在从上方观察对置活塞式发动机10的情况下，与未图示的第一曲轴14连接的曲轴带轮34绕顺时针方向旋转，经由同步带30而与曲轴带轮34连接的凸轮带轮42也绕顺时针方向旋转。此外，第一进气凸轮36及第二进气凸轮38也绕顺时针方向旋转。
另一方面，与未图示的第二曲轴24连接的曲轴带轮35绕逆时针方向旋转，经由同步带31而与曲轴带轮35连接的凸轮带轮43也绕逆时针方向旋转。此外，第一排气凸轮37及第二排气凸轮39也绕逆时针方向旋转。
即，构成第一气门驱动机构19的各部件绕顺时针方向旋转，构成第二气门驱动机构20的各部件绕逆时针方向旋转。
参照图2(B)，在凸轮轴44连接有第一反转齿轮46，在凸轮轴45连接有第二反转齿轮47。第一反转齿轮46与第二反转齿轮47在直径及齿数上是相同的。通过使上述结构的第一反转齿轮46与第二反转齿轮47啮合，第一反转齿轮46的旋转方向与第二反转齿轮47的旋转方向相反。因此，经由凸轮轴44而与第一反转齿轮46连接的凸轮带轮42的旋转方向与经由凸轮轴45而与第二反转齿轮47连接的凸轮带轮43的旋转方向也相反。此外，如图2(A)所示，因为在凸轮带轮42与曲轴带轮3 4之间架设有同步带30，在凸轮带轮43与曲轴带轮35之间架设有同步带31，所以，曲轴带轮34的旋转方向与曲轴带轮35的旋转方向也相反。根据上述，通过使第一反转齿轮46与第二反转齿轮47啮合，如图1(A)所示，使第一曲轴14的旋转方向与第二曲轴24的旋转方向反转，在运转时实现反向旋转，使由第一曲轴14产生的旋转反作用力与由第二曲轴24产生的旋转反作用力相互抵消，从而能够实现低振动化。
参照图1(A)，第一发动机部11的第一气缸12与第二发动机部21的第二气缸22不是连续的空间，而是作为单独的燃烧室形成。由此，首先，因为第一气缸12及第二气缸22形成为大致圆筒状的空间，所以与呈现为复杂形状的背景技术中的发动机的气缸相比，燃烧室的形状能够简单地形成，通过提高进气效率及排气效率而增大输出。另外，第一气缸12及第二气缸22因为呈现为大致圆筒形状，所以在对置活塞式发动机10运转时，第一气缸12及第二气缸22中的热量的授受大致相同，因而能够抑制运转时的第一气缸12及第二气缸22的变形。
此外，在本方式中，第一发动机部11的第一气缸12与第二发动机部21的第二气缸22单独具有进气门及排气门。具体而言，在第一发动机部11的第一气缸12的后方端部的左方配设有第一进气门17，在第一气缸12的后方端部的右方配设有第一排气门18。因此，能够简化在发动机运转时在第一气缸12流通的混合气及排出气体的流路55，通过该流路与燃烧室形状的简化，能够提高燃烧稳定性。同样地，在第二发动机部21的第二气缸22的前方端部的左方配设有第二进气门27，在第一气缸12的前方端部的右方配设有第二排气门28。因此，能够简化在发动机运转时在第二气缸22流通的混合气及排出气体的流路56，能够与第一气缸12一样地提高燃烧稳定性。
另外，在本方式的对置活塞式发动机10中，各气门驱动机构兼而作为曲轴反转同步机构29。具体而言，虽然为了减小对置活塞式发动机10运转时的振动，需要使第一曲轴14与第二曲轴24反转的反转机构，但如果在对置活塞式发动机10设置用于反转的专用机构，则构成对置活塞式发动机10的配件数量增多，使对置活塞式发动机10的结构复杂化，并且造成成本增加。因此，在本方式中，图2(A)所示的第一气门驱动机构19及第二气门驱动机构20构成使第一曲轴14与第二曲轴24反转的曲轴反转同步机构29的一部分。
具体而言，参照图2(A)，第一气门驱动机构19的、曲轴带轮34、同步带30、张力器32、凸轮带轮42以及凸轮轴44构成曲轴反转同步机构29的一部分。此外，第二气门驱动机构20的、曲轴带轮35、同步带31、张力器33、凸轮带轮43以及凸轮轴45也构成曲轴反转同步机构29的一部分。通过上述部件与图2(B)所示的第一反转齿轮46及第二反转齿轮47，构成曲轴反转同步机构29。因此，构成曲轴反转同步机构29的部件的大部分是构成第一气门驱动机构19及第二气门驱动机构20的部件，曲轴反转同步机构29的专用配件只有第一反转齿轮46及第二反转齿轮47。因此，能够抑制由于设置曲轴反转同步机构29而造成的配件数量的增加等。
实现上述反向旋转的第一反转齿轮46及第二反转齿轮47只是使第一曲轴14及第二曲轴24的相位同步，而不会传递由第一曲轴14及第二曲轴24产生的较大旋转扭矩。因此，因为对第一反转齿轮4 6及第二反转齿轮47不要求具有较高的强度，所以第一反转齿轮46及第二反转齿轮47的宽度可以减薄，作为第一反转齿轮46及第二反转齿轮47的材料，可以采用要求强度较低的廉价的材料。据此，能够抑制由于采用第一反转齿轮46及第二反转齿轮47而造成的成本增加及重量增加。
在此，参照上述各附图，说明对置活塞式发动机10的动作。构成对置活塞式发动机10的第一发动机部11及第二发动机部21是四冲程发动机，所以重复进气行程、压缩行程、燃烧行程以及排气行程。在此，第一发动机部11及第二发动机部21同时进行进气行程、压缩行程、燃烧行程以及排气行程。
参照图1(A)，第一发动机部11的各行程的动作如下所述。首先，在进气行程中，在使通过第一进气凸轮36按压的第一进气门17进入、并且使未通过第一排气凸轮37按压的第一排气门18退出的状态下，第一活塞13在第一气缸12的内部向前方移动。由此，将燃料(例如汽油)与空气的混合物即混合气向第一气缸12的内部导入。在压缩行程中，未被第一进气凸轮36按压的第一进气门17成为退出的状态，此外，未被第一排气凸轮37按压的第一排气门18也成为退出的状态。在该状态下，通过旋转的第一曲轴14的惯性，将第一活塞13向后方推出，混合气在第一气缸12的内部被压缩。接着，在燃烧行程中，通过在第一气缸12的内部对未图示的火花塞点火，混合气在第一气缸12的内部燃烧，由此，将第一活塞13推出至下死点即前方的端部。之后，在排气行程中，在使未通过第一进气凸轮36按压的第一进气门17退出、并且使通过第一排气凸轮37按压的第一排气门18进入的状态下，通过旋转的第一曲轴14的惯性，将第一活塞13向后方推出，使存在于第一气缸12内部的燃烧后的气体向外部排出。
第二发动机部21的各行程的动作如下所述。首先，在进气行程中，在使通过第二进气凸轮38按压的第二进气门27进入、并且使未通过第二排气凸轮39按压的第二排气门28退出的状态下，第二活塞23在第二气缸22的内部向后方移动。由此，将燃料(例如汽油)与空气的混合物即混合气向第二气缸22的内部导入。在压缩行程中，未被第二进气凸轮38按压的第二进气门27成为退出的状态，此外，未被第二排气凸轮39按压的第二排气门28也成为退出的状态。在该状态下，通过旋转的第二曲轴24的惯性，将第二活塞23向前方推出，混合气在第二气缸22的内部被压缩。接着，在燃烧行程中，通过在第二气缸22的内部对未图示的火花塞点火，混合气在第二气缸22的内部燃烧，由此，将第二活塞23推出至下死点即后方的端部。之后，在排气行程中，在使未通过第二进气凸轮38按压的第二进气门27退出、并且使通过第二排气凸轮39按压的第二排气门28进入的状态下，通过旋转的第二曲轴24的惯性，将第二活塞23向前方推出，使存在于第二气缸22内部的燃烧后的气体向外部排出。
如上所述，在重复各行程时，如图2(B)所示，因为连接于凸轮轴44的第一反转齿轮46与连接于凸轮轴45的第二反转齿轮47啮合，所以第一反转齿轮46与第二反转齿轮47反转。例如，在从上方观察第一反转齿轮46与第二反转齿轮47的情况下，第一反转齿轮46绕顺时针方向旋转，第二反转齿轮47绕逆时针方向旋转。因此，如图1(A)所示，在从上方观察的情况下，与第一反转齿轮46一起连接于凸轮轴44的凸轮带轮42、第一进气凸轮36以及第二进气凸轮38绕顺时针方向旋转。同样地，在从上方观察的情况下，与第二反转齿轮47一起连接于凸轮轴45的凸轮带轮43、第一排气凸轮37以及第二排气凸轮39绕逆时针方向旋转。
因为在凸轮带轮42与曲轴带轮34之间架设有同步带30，所以曲轴带轮34绕顺时针方向旋转，由此，从上方观察，第一曲轴14绕顺时针方向旋转。另一方面，因为在凸轮带轮43与曲轴带轮35之间架设有同步带31，所以曲轴带轮35也绕逆时针方向旋转，由此，从上方观察，第二曲轴24绕逆时针方向旋转。
即，通过使上述第一反转齿轮46及第二反转齿轮47啮合，在对置活塞式发动机10运转时，能够使第一曲轴14与第二曲轴24反转，能够实现反向旋转，从而实现低振动化。
参照图3，说明对置活塞式发动机10的其它方式。图3是从右方观察其它方式的对置活塞式发动机10的侧视图。该图所示的对置活塞式发动机10的基本结构与参照图1等而说明的结构基本相同，不同之处在于具有油底壳48等。另外，在该图中，以箭头表示油流通的通路。
在本方式中，因为第一发动机部11及第二发动机部21相互面对而配设，所以，在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部能够集中可由第一发动机部11及第二发动机部21共用的设备。
具体而言，能够使配设在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部的气缸盖52由第一发动机部11及第二发动机部21共用。在气缸盖52形成有后面叙述的排气口50及进气口，上述排气口50及进气口由第一发动机部11及第二发动机部21共用。另外，通过配置上述气缸盖52，能够使凸轮轴44、45由第一发动机部11及第二发动机部21共用。
另外，在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部下部配设有油底壳48。油底壳48储存向对置活塞式发动机10各部位供应的润滑冷却用油。另外，在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部配置有用来使储存于油底壳48的油在对置活塞式发动机10的各部流通的油泵49。油泵49通过凸轮轴45的驱动力进行运转。在对置活塞式发动机10的内部形成有油流通的流通通路。因此，通过油泵49输送的油经由该流通通路，向构成第一发动机部11及第二发动机部21的各部件供给后，返回油底壳48。
在此，还存在追加了油泵49，并配设有输送发动机冷却用冷却水的水泵的应用例。水泵是用来使用于冷却对置活塞式发动机10的冷却水循环的泵。
另外，在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部形成有将来自第一发动机部11及第二发动机部21的排出气体集中向系统外排放的排气口50。此外，在与排气口50对置的位置形成有将导入第一发动机部11及第二发动机部21的空气集中由系统外导入的未图示的进气口。
如上所述，通过在对置活塞式发动机10的前后方向的中央部集中配置油底壳48等各功能设备，能够使各功能设备由第一发动机部11及第二发动机部21共用，因此能够减少构成对置活塞式发动机10的配件数量。
上面，表示了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式。
例如，也可以采用链条或齿轮系来代替图1(A)等所示的同步带30、31。

Claims (2)

1.一种对置活塞式发动机，其特征在于，具有：
第一发动机部，具有：第一气缸、在所述第一气缸的内部进行往复运动的第一活塞、将所述第一活塞的往复运动转换为旋转运动的第一曲轴、将所述第一活塞与所述第一曲轴可运动地连结的第一连接杆、以及设置于所述第一气缸的第一气门；
第二发动机部，具有：与所述第一气缸分体而对置的第二气缸、在所述第二气缸的内部进行往复运动的第二活塞、将所述第二活塞的往复运动转换为旋转运动的第二曲轴、将所述第二活塞与所述第二曲轴可运动地连结的第二连接杆、以及设置于所述第二气缸的第二气门；
曲轴反转同步机构，其使所述第一发动机部的所述第一曲轴与所述第二发动机部的所述第二曲轴同步并旋转方向相反；
所述曲轴反转同步机构配置在所述第一发动机部与所述第二发动机部之间，
所述第一气缸及所述第二气缸形成单独的燃烧室。
2.如权利要求1所述的对置活塞式发动机，其特征在于，
所述第一发动机部与所述第二发动机部接合。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6548308B2 (ja) * 2017-01-26 2019-07-24 株式会社石川エナジーリサーチ 対向ピストン型エンジン
JP7037804B2 (ja) * 2018-01-15 2022-03-17 国立大学法人広島大学 発電装置および自動車
JP6506467B1 (ja) * 2018-12-26 2019-04-24 株式会社石川エナジーリサーチ 対向ピストン型エンジン
CN112135965B (zh) * 2019-02-14 2022-05-31 株式会社石川能源研究 动力单元
CN112112698A (zh) * 2020-09-22 2020-12-22 东风汽车集团有限公司 一种凸轮轴驱动结构及燃油发动机
CN112112733A (zh) * 2020-09-22 2020-12-22 东风汽车集团有限公司 一种发动机的气门驱动结构及其使用方法
EP4264034A1 (en) * 2020-12-09 2023-10-25 ASF Technologies (Australia) Pty Ltd Internal combustion engine having common engine parts and method of forming same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3895620A (en) * 1970-09-08 1975-07-22 Berry W Foster Engine and gas generator
JPS6214342Y2 (zh) * 1979-11-09 1987-04-13
JPS63167031A (ja) * 1986-12-26 1988-07-11 Toshiaki Tsujioka 内燃機関
US6250263B1 (en) * 1999-04-28 2001-06-26 Mark Sisco Dual piston cylinder configuration for internal combustion engine
AUPQ491099A0 (en) * 1999-12-30 2000-02-03 Ward, Antony John Fowler Internal combustion engine
US7559298B2 (en) * 2006-04-18 2009-07-14 Cleeves Engines Inc. Internal combustion engine
JP4583339B2 (ja) 2006-06-05 2010-11-17 本田技研工業株式会社 ベルト式伝動機構を備えるバーチカル内燃機関
CN103620187A (zh) * 2011-04-15 2014-03-05 品纳科动力有限公司 具有非共线平移轴的对置活塞发动机
WO2013046466A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 株式会社石川エナジーリサーチ 対向ピストン型エンジン
JP5508604B2 (ja) * 2011-09-30 2014-06-04 株式会社石川エナジーリサーチ 対向ピストン型エンジン
US8960138B2 (en) * 2012-03-19 2015-02-24 Ford Global Technologies, Llc Dual crankshaft engine
RU2529290C2 (ru) * 2013-01-10 2014-09-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Двигатель внутреннего сгорания (варианты)
CN103334832A (zh) * 2013-04-24 2013-10-02 安徽中鼎动力有限公司 对置活塞两冲程内燃机
CN203214226U (zh) * 2013-05-03 2013-09-25 贝克曼.马克.大卫 一种对置活塞式发动机的火花塞布置方式
CN103321744B (zh) * 2013-07-15 2015-04-15 张义敏 一种无缸盖双燃烧室卧式四冲程内燃机
JP2015129501A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 木野　正人 エンジン
FR3016402B1 (fr) * 2014-01-13 2018-01-19 Rdmo Systeme de distribution pour moteur bicylindrique
JP6052748B2 (ja) * 2015-03-03 2016-12-27 Ｚメカニズム技研株式会社 Ｘｙ分離クランク機構を備えた駆動装置
JP6548308B2 (ja) * 2017-01-26 2019-07-24 株式会社石川エナジーリサーチ 対向ピストン型エンジン

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