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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zweizylindermotor, der einen Kolbenkurbelmechanismus zum Umwandeln von hin und her gehender Bewegung eines Kolbens in Rotationsbewegung für die Leistungs-Abgabe verbessern soll. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Zweizylindermotor mit einem Kolbenkurbelmechanismus mit geringem Gewicht, der zur Verwendung in einem horizontal gegenüberliegenden Motor bzw. Boxermotor geeignet ist.
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Einschlägiger Stand der Technik
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Ein Motor-Paraglider bzw. motorisierter Gleitschirm, der den Schub eines Propellers zum Fliegen verwendet, ist mit einem Motor als Propellerantriebsquelle ausgestattet, der sich in einem Bereich des Gurtzeugs (dem Sitz) befindet. Ein Motor zum Einsatz bei einem Motor-Paraglider muss klein gebaut sein und ein geringes Gewicht aufweisen und ferner schwingungsarm sein, damit er für die Bedienungsperson während des Starts und der Landung keine Belastung darstellt.
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Ein bekannter schwingungsarmer Motor ist der Boxermotor (horizontal gegenüberliegender Motor), wie er in Patentdokument 1 offenbart ist. Bei einem Boxermotor führen die Kolben eine Hin- und Herbewegung mit einer Phasendifferenz von 180 Grad in einem Paar von Zylindern aus, die einander horizontal gegenüberliegend angeordnet sind, um dadurch ihrer gegenseitigen Schwingung entgegenzuwirken, mit dem Ziel Schwingung zu vermindern, Durch Ausstatten eines Motor-Paragliders mit einem Boxermotor kann die Schwingungsbelastung für die Bedienungsperson vermindert werden.
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Bei einem solchen Motor, wie einem Boxermotor, ist eine Kurbelwelle vorgesehen, um lineare Bewegung des Kolbens jedes Zylinders in Rotationsbewegung umzuwandeln. Wie auch in Patentdokument 1 offenbart ist, weist die Motorkurbelwelle eine Konstruktion auf, die abwechselnd aus Kurbelarmbereichen, die von der zentralen Rotationsachse derselben in Radialrichtung gekrümmt sind und mit der Kolbenstange jedes Zylinders verbunden sind, sowie aus Verbindungsstangenbereichen gebildet ist, die sich zur Verbindung der Kurbelarmbereiche miteinander die zentrale Rotationsachse entlang erstrecken, wobei die an den beiden Enden befindlichen Verbindungsstangenbereiche über Gleitlager an dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert sind.
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[Stand der Technik]
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[Patentdokument]
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- [Patentdokument 1] JP-A 2002-525481
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Offenbarung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
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Starke Kräfte von jedem der Zylinder eines Motors wirken in zyklischer Weise in jedem Abschnitt einer Kurbelwelle in Axialrichtung derselben. Als Ergebnis hiervon handelt es sich bei der Kurbelwelle um eine Komponente, die aus einem äußerst starren Material gebildet ist, das fest und schwer ist, und die typischerweise einen Großteil des Gewichts unter den Bestandteilen des Motors ausmacht.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist es für einen Motor in einer Maschine, die am Körper angebracht werden soll, wie z. B. einen Motor-Paraglider, bevorzugt, dass er klein dimensioniert ist und ein geringes Gewicht aufweist sowie schwingungsarm ist. Während ein Boxermotor zum Zweck der Schwingungsreduzierung eingesetzt werden kann, wäre es zum Zweck der Gewichtsverminderung wünschenswert, das Gewicht der Kurbelwelle zu vermindern, die einen Großteil des Gewichts ausmacht.
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In Anbetracht des Vorstehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Zweizylindermotors, mit dem sich der Kalbenkurbelmechanismus verbessern lässt und das Gewicht vermindert werden kann.
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Mittel zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme
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Zum Lösen der vorstehend genannten Problematik wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Zweizylindermotor geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes aufweist:
eine erste rotierende kreisförmige Scheibe und eine zweite rotierende kreisförmige Scheibe, die in einem vorbestimmten Abstand in Richtung einer vorgegebenen zentralen Rotationsachse koaxial angeordnet sind;
ein Kurbelgehäuse zum drehbaren Lagern der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe um die zentrale Rotationsachse unter Zwischenanordnung von Lagermechanismen, die an einer kreisförmigen Außenumfangsfläche der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe vorgesehen sind;
einen ersten Stift, der in einem von der zentralen Rotationsachse abgelegenen Bereich eine sichere Verbindung zwischen der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe herstellt;
einen ersten außenseitigen Stift, der in einem von dem ersten Stift um einen vorbestimmten Winkel um die zentrale Rotationsachse versetzten Bereich befestigt ist, der sich von der zentralen Rotationsachse abgelegen an einer ersten außenseitigen kreisförmigen Seitenfläche auf einer der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe entgegengesetzten Seite der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe befindet; und
einen zweiten außenseitigen Stift, der in einem von dem ersten Stift um einen vorbestimmten Winkel um die zentrale Rotationsachse versetzten Bereich befestigt ist, der sich von der zentralen Rotationsachse abgelegen an einer zweiten außenseitigen kreisförmigen Seitenfläche auf einer der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe entgegengesetzten Seite der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe befindet;
wobei der Zweizylindermotor ferner aufweist:
eine erste Kolbenstange eines ersten Zylinders, die sich in einer zu der zentralen Rotationsachse rechtwinkligen Richtung erstreckt, wobei ein innenseitiger Endbereich an dem ersten Stift derart angebracht ist, dass er um eine zu der zentralen Rotationsachse parallele Verbindungswellenachse drehbar ist;
eine erste außenseitige Kolbenstange eines zweiten Zylinders, die sich in einer Richtung rechtwinklig zu der zentralen Rotationsachse erstreckt, wobei ein innenseitiger Endbereich an dem ersten außenseitigen Stift derart angebracht ist, dass er um eine zu der zentralen Rotationsachse parallele Verbindungswellenachse drehbar ist; und
eine zweite außenseitige Kolbenstange des zweiten Zylinders, die sich in einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die erste außenseitige Kolbenstange in einer zu der zentralen Rotationsachse rechtwinkligen Richtung erstreckt, wobei ein innenseitiger Endbereich an dem zweiten außenseitigen Stift derart angebracht ist, dass er um eine zu der zentralen Rotationsachse parallele Verbindungswellenachse drehbar ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die erste Kolbenstange des ersten Zylinders derart ausgebildet, dass sie zwischen dem Paar aus der ersten außenseitigen Kolbenstange und der zweiten außenseitigen Kolbenstange des zweiten Zylinders beweglich ist, und somit können der erste Zylinder und der zweite Zylinder in der gleichen Ebene rechtwinklig zu der zentralen Rotationsachse angeordnet werden.
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In einem Fall, in dem es sich bei dem Zweizylindermotor der vorliegenden Erfindung um einen horizontal gegenüberliegend angeordneten Typ bzw. Boxermotor handelt, können der erste Zylinder und der zweite Zylinder auf einer zu der zentralen Rotationsachse rechtwinkligen, horizontalen Linie einander gegenüberliegend angeordnet sein; und der erste Stift und der zweite Stift können in Positionen in Winkelintervallen von 180 Grad um die zentrale Rotationsachse angeordnet sein.
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Bei dem Zweizylinder-Boxermotor gemäß dem vorstehend beschriebenen Gesichtspunkt ist vorzugsweise vorgesehen,
dass die rotierenden kreisförmigen Scheiben eine dritte rotierende kreisförmige Scheibe, die in einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die erste rotierende kreisförmige Scheibe auf einer Seite der ersten außenseitigen kreisförmigen Seitenfläche der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe koaxial angeordnet ist, sowie eine vierte rotierende kreisförmige Scheibe aufweisen, die in einem vorbestimmten Abstand in Bezug auf die zweite rotierende kreisförmige Scheibe auf der Seite der zweiten außenseitigen kreisförmigen Seitenfläche der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe koaxial angeordnet ist;
dass die erste, zweite, dritte und vierte rotierende kreisförmige Scheibe an dem Kurbelgehäuse über die zwischengeordneten Lagermechanismen um die zentrale Rotationsachse drehbar gelagert sind;
dass der erste außenseitige Stift eine Verbindung zwischen der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe herstellt; und
dass der zweite außenseitige Stift eine Verbindung zwischen der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe herstellt.
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In diesem Fall werden als Lagermechanismen vorzugsweise Rillenkugellager oder andere Wälzlager verwendet; wobei die Wälzlager vorzugsweise zwischen dem Kurbelgehäuse und den jeweiligen kreisförmigen Außenflächen der vier rotierenden kreisförmigen Scheiben installiert sind.
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Damit keine Rotationsphasenverschiebung zwischen der dritten und der vierten kreisförmigen Scheibe an den beiden Seiten auftritt, ist vorzugsweise ein synchronisierter Rotationsmechanismus zum Veranlassen einer synchronisierten Rotation der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe vorhanden.
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Bei dem synchronisierten Rotationsmechanismus kann es sich um einen handeln, der Folgendes aufweist:
ein erstes antriebsseitiges Zahnrad, das an der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe koaxial derart angebracht ist, dass es sich in integraler Weise mit dieser dreht;
ein zweites antriebsseitiges Zahnrad, das an der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe koaxial derart angebracht ist, dass es sich in integraler Weise mit dieser dreht;
eine Ausgangsdrehwelle, die parallel zu der zentralen Rotationsachse angeordnet ist;
ein erstes abtriebsseitiges Zahnrad, das an der Ausgangsdrehwelle koaxial derart angebracht ist, dass es sich in integraler Weise mit dieser dreht; und
ein zweites abtriebsseitiges Zahnrad, das an der Ausgangsdrehwelle koaxial derart angebracht ist, dass es sich in integraler Weise mit dieser dreht, wobei das zweite abtriebsseitige Zahnrad mit dem zweiten antriebsseitigen Zahnrad kämmt.
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In diesem Fall handelt es sich in bevorzugter Praxis bei der Ausgangsdrehwelle um eine Nockenwelle zum Zuführen von Kraftstoff zu dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder mit einer Phasendifferenz von 180 Grad. Wenn die Ausgangsdrehwelle gleichzeitig als Nockenwelle für die Ansaug-/Ausstoß-Steuerung des ersten Zylinders und des zweiten Zylinders verwendet wird, sind weniger Teile erforderlich.
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Bei dem Zweizylindermotor gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufgegriffen werden, bei der
der erste Stift lose in Stiftöffnungen eingesetzt ist, die in der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe ausgebildet sind;
der erste außenseitige Stift lose in eine Stiftöffnung eingesetzt ist, die in der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe ausgebildet ist; und
der zweite außenseitige Stift lose in eine Stiftöffnung eingesetzt ist, die in der vierten rotierenden kreisförmige Scheibe ausgebildet ist.
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Im Spezielleren sind bei dem Kolbenkurbelmechanismus des Zweizylindermotors der vorliegenden Erfindung die vier rotierenden kreisförmigen Scheiben zum Umwandeln einer linearen Hin- und Herbewegung der Kolbenstangen in Rotationsbewegung durch das Kurbelgehäuse unter Zwischenanordnung von Lagermechanismen jeweils drehbar gelagert. Solange die vier rotierenden kreisförmigen Scheiben derart in Verbindung stehen, dass sie sich synchron drehen können, besteht somit keine Notwendigkeit für eine starke Verbindung und Befestigung wie bei einer herkömmlichen Kurbelwelle.
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Zum Reduzieren der Teile ist vorzugsweise vorgesehen,
dass die erste Kolbenstange eine erste innenseitige Kolbenstange und eine zweite innenseitige Kolbenstange aufweist, die sich parallel erstrecken und die gleiche Form aufweisen;
dass es sich bei der ersten und der zweiten außenseitigen Kolbenstange sowie der ersten und der zweiten innenseitigen Kolbenstange um gemeinschaftlich bzw. universell verwendbare Komponenten handelt; und
dass es sich bei der ersten, zweiten, dritten und vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe um gemeinschaftlich verwendbare Komponenten handelt.
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Wirkungen der Erfindung
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Der Kolbenkurbelmechanismus des Zweizylindermotors der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl von rotierenden kreisförmigen Scheiben auf, die unter Zwischenanordnung von Lagermechanismen an dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert sind. Im Gegensatz zu Mechanismen, die Kräften von den Kolbenstangen der Zylinder an Positionen auf halbem Wege entlang der Axialrichtung ausgesetzt werden, wie dies bei einer herkömmlichen einzelnen Kurbelwelle der Fall ist, wirkt die Kraft von den Kolbenstangen von jedem der Zylinder auf die rotierenden kreisförmigen Scheiben in einer in der Ebene derselben liegenden Richtung, und diese Kraft wird auf das Kurbelgehäuse durch die Lagermechanismen übertragen, die in Zwischenanordnung an den kreisförmigen Außenumfangsflächen der rotierenden kreisförmigen Scheiben installiert sind. Auf diese Weise können Spannungskonzentrationen im Vergleich zu dem Fall einer Kurbelwelle abgeschwächt werden, und das Auftreten von Torsionsbelastung, Biegebelastung sowie anderen Kräften mit einer Tendenz zum Verformen von Komponenten kann minimiert oder vermindert werden. Somit besteht keine Notwendigkeit zum Ausbilden der rotierenden kreisförmigen Scheiben und dergleichen aus einem sehr starren, schweren Material, und das Gewicht des Motors lässt sich reduzieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht von wesentlichen Teilen eines Zweizylindermotors, bei dem die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt;
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2 eine schematische Längsschnittdarstellung des Zweizylindermotors zur Erläuterung eines Schnitts entlang einer Linie A-A in 1;
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3 eine schematische Querschnittdarstellung des Zweizylindermotors zur Erläuterung eines Schnitts entlang der Linie B-B in 1;
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4 eine Ansicht zur Erläuterung eines Kolbenkurbelmechanismus des Zweizylindermotors der 1;
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5A eine partielle Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Lagermechanismus zum Lagern einer ersten und einer zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe sowie eines Lagermechanismus eines Verbindungsbereichs eines ersten Kolbens und eines Stifts;
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5B eine partielle Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Lagermechanismus zum Lagern dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe sowie eines Lagermechanismus eines Verbindungsbereichs eines zweiten Kolbens und eines Stifts;
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6A eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Mehrzylindermotors, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
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6B eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Mehrzylindermotors, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet;
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7A eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kolbenkurbelmechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet; und
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7B eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kolbenkurbelmechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet.
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Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
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Ein Ausführungsbeispiel eines Zweizylindermotors, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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(Gesamtkonfiguration)
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Zweizylinder-Boxermotors, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet. Der Zweizylindermotor 1 weist ein Kurbelgehäuse 2 mit Rechteck-Rohrform, das in Längsrichtung abgeflacht ist, sowie ein Paar Zylinderblöcke 3, 4 auf, die sich von der linken und der rechten Seitenfläche dieses Kurbelgehäuses 2 horizontal nach links und nach rechts erstrecken.
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2 zeigt eine Längsschnittdarstellung des Zweizylindermotors 1 zur Erläuterung eines Schnitts entlang einer Linie A-A in 1. 3 zeigt eine Querschnittdarstellung des Zweizylindermotors 1 zur Erläuterung eines Schnitts entlang einer Linie B-B in 1. Unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen sind ein erster Zylinder 5 und ein zweiter Zylinder 6 in dem linken und dem rechten Zylinderblock 3, 4 ausgebildet. Dieser erste und zweite Zylinder 5, 6 sind auf einer in lateraler Richtung des Motors verlaufenden horizontalen Linie L1 einander gegenüberliegend angeordnet, wobei im Inneren derselben ein erster Kolben 7 und ein zweiter Kolben 8 angeordnet sind, die ein lineare hin und her gehende Bewegung in entgegengesetzten Richtungen unter Aufrechterhaltung einer Phasendifferenz von 180 Grad ausführen.
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Eine erste Kolbenstange 9 des ersten Kolbens 7 und eine zweite Kolbenstange 10 des zweiten Kolbens 8 erstrecken sich in Richtung auf einen Kolbenkurbelmechanismus 20, der in das Kurbelgehäuse 2 eingebaut ist, und sind mit dem Kolbenkurbelmechanismus 20 verbunden. Der Kolbenkurbelmechanismus 20 wandelt lineare, hin und her gehende Bewegung des ersten Kolbens 7 und des zweiten Kolbens 8 in Rotationsbewegung um, die auf eine zentrale Rotationsachse L2 zentriert ist, die sich horizontal in Längsrichtung des Motors erstreckt.
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Nachdem der Motorausgang bzw. die Motorausgangsleistung durch den Kolbenkurbelmechanismus 20 in Rotationsbewegung umgewandelt worden ist, wird diese von einer Ausgangsdrehwelle 70 eines synchronisierten Rotationsmechanismus 60 abgenommen, der an dem unteren Bereich des Kurbelgehäuses 2 angebracht ist, und wird auf die angetriebene Seite (nicht gezeigt) übertragen.
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(Kolbenkurbelmechanismus)
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4 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Bereichs des Kolbenkurbelmechanismus 20. Unter Bezugnahme auf 2, 3 und 4 umfasst der Kolbenkurbelmechanismus 20 vier, d. h. eine erste, zweite, dritte und vierte rotierende kreisförmige Scheibe 21 bis 24, die koaxial in einer Reihe in vorbestimmten Intervallen in Richtung der zentralen Rotationsachse L2 (der Längsrichtung) angeordnet sind, die sich horizontal in der Längsrichtung erstreckt. Die erste rotierende kreisförmige Scheibe 21 und die zweite rotierende kreisförmige Scheibe 22 sind einander benachbart Vorderseite an Rückseite mit einer vorbestimmten Beabstandung angeordnet; die dritte rotierende kreisförmige Scheibe 23 ist in einer vorbestimmten Beabstandung benachbart der Vorderseite der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21 an der Vorderseite angeordnet; und die vierte rotierende kreisförmige Scheibe 24 ist in einer vorbestimmten Beabstandung benachbart der Rückseite der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22 auf der Rückseite angeordnet.
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Jede von den vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 ist von dem Kurbelgehäuse 2 um die zentrale Rotationsachse L2 drehbar gelagert, wobei Lagermechanismen dazwischen angeordnet sind. In dem vorliegenden Beispiel ist ein erstes Rillenkugellager 31 zwischen der kreisförmigen Außenumfangsfläche 21a der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21 und der Innenumfangsflöche des Kurbelgehäuses 2 installiert und lagert die erste rotierende kreisförmige Scheibe 21 in drehbarer Weise; ferner sind die anderen rotierenden kreisförmigen Scheiben (Scheiben zwei bis vier) 22 bis 24 durch ein zweites, drittes bzw. viertes Rillenkugellager 32 bis 34 in entsprechender Weise drehbar gelagert, die zwischen diesen Scheiben und der Innenumfangsfläche des Kurbelgehäuses 2 installiert sind.
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In dem vorliegenden Beispiel ist die erste Kolbenstange 9 aus einer ersten innenseitigen Kolbenstange 9A und einer zweiten innenseitigen Kolbenstange 9B gebildet, die untereinander austauschbare Komponenten sind. Die erste und die zweite innenseitige Kolbenstange 9A, 9B sind parallel zueinander Vorderseite an Rückseite angeordnet, wobei die rückwärtigen Endbereiche derselben (die innenseitigen Endbereiche auf der Seite des Kurbelgehäuses) jeweils über einen ersten Stift 41 mit der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21 und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22 im Inneren verbunden sind. Bei dem ersten Stift 41 handelt es sich um einen Stift mit vorbestimmter Länge mit kreisförmigem Querschnitt, und an einer Stelle, die sich in einem vorbestimmten Abstand nach außen in Radialrichtung relativ zu der zentralen Rotationsachse L2 befindet, ist der erste Stift 41 in Verbindung zwischen der ersten und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21, 22 parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 angeordnet. Die hinteren Endbereiche der ersten und der zweiten innenseitigen Kolbenstange 9A, 9B sind mit dem ersten Stift 41 rotationsbeweglich verbunden, wobei die Rillenkugellager 51, 52 dazwischen angeordnet sind.
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In entsprechender Weise ist die zweite Kolbenstange 10 aus einer ersten außenseitigen Kolbenstange 10A und einer zweiten außenseitigen Kolbenstange 10B gebildet, bei denen es sich um untereinander austauschbare Komponenten handelt; Komponenten, die mit der ersten und der zweiten innenseitigen Kolbenstange 9A, 9B austauschbar sind, werden auch für die erste außenseitige Kolbenstange 10A und die zweite außenseitige Kolbenstange 10B verwendet. Der hintere Endbereich der ersten außenseitigen Kolbenstange 10A, die sich an der Vorderseite befindet, ist über einen ersten außenseitigen Stift 42 mit der ersten und der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21, 23 verbunden, die sich an der Vorderseite befinden. An einer Position, die um 180 Grad in Bezug auf den ersten Stift 41 versetzt ist, ist der erste außenseitige Stift 42 in Verbindung zwischen der ersten und der dritten kreisförmigen Scheibe 21, 23 parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 angeordnet. Der hintere Endbereich der ersten außenseitigen Kolbenstange 10A ist mit diesem ersten außenseitigen Stift 42 über ein Rillenkugellager 53 rotationsbeweglich verbunden,
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Der hintere Endbereich der auf der rechten Seite angeordneten ersten außenseitigen Kolbenstange 10B ist über einen zweiten außenseitigen Stift 43 mit der zweiten und der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22, 24 verbunden, die sich an der Rückseite befinden. Für den zweiten außenseitigen Stift 43 wird eine Komponente verwendet, die mit dem ersten außenseitigen Stift 42 austauschbar ist, wobei der zweite außenseitige Stift 43 in Verbindung zwischen der zweiten und der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22, 24 an einer identischen Stelle zu dem ersten außenseitigen Stift 42 parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 angeordnet ist. Der hintere Endbereich der zweiten außenseitigen Kolbenstange 10B der zweiten außenseitigen Kolbenstange 10B ist mit diesem zweiten außenseitigen Stift 43 über ein Rillenkugellager 54 rotationsbeweglich verbunden.
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Der erste Stift 41 ist in einem lockeren Zustand in Stiftöffnungen eingesetzt, die in der ersten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21 und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22 ausgebildet sind, während der erste außenseitige Stift 42 in einem lockeren Zustand in jeweilige Stiftöffnungen eingesetzt ist, die in der ersten und der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21, 23 gebildet sind. Gleichermaßen ist der zweite außenseitige Stift 43 in einem lockeren Zustand in Stiftöffnungen eingesetzt, die in der zweiten und der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe 22, 24 gebildet sind. im Spezielleren sind diese Stifte 41 bis 43 an den vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 nicht fest verankert, sondern in einem schwebenden Zustand in Stiftöffnungen eingesetzt, die in diesen rotierenden kreisförmigen Scheiben ausgebildet sind.
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Die erste und die zweite innenseitige Kolbenstange 9A, 9B, die beide die erste Kolbenstange 9 bilden, die erste und die zweite außenseitige Kolbenstange 10A, 10B, die beide die zweite Kolbenstange 10 bilden, sowie die vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 weisen identische Dickenabmessungen in Richtung der zentralen Rotationsachse L2 auf. Auch sind diese Elemente innerhalb der Durchmesserabmessungen des ersten Zylinders 5 und des zweiten Zylinders 6 in der Richtung der zentralen Rotationsachse L2 angeordnet.
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Als nächstes zeigt 5A eine partielle Schnittdarstellung zur Erläuterung des ersten und des zweiten Rillenkugellagers 31, 32 sowie des Montagebereichs der Rillenkugellager 51, 52; und 5B zeigt eine partielle Schnittdarstellung zur Erläuterung des dritten Rillenkugellagers 33 sowie des Montagebereichsdes Rillenkugellagers 53.
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Als erstes werden die Lagermechanismen der vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen beschrieben. Das erste und das zweite Rillenkugellager 31, 32 weisen Außenringe 31a, 32a mit kreisringförmiger Gestalt auf, die an der kreisförmigen inneren Oberfläche 2a des Kurbelgehäuses 2 an beiden Enden der ersten und der zweiten innenseitigen Kolbenstange 9A, 9B angebracht sind, wobie der Abstand zwischen diesen Außenringen (der Abstand in Richtung der zentralen Rotationsachse L2) durch eine Mehrzahl von ringförmigen Kragen 35 mit unterschiedlichem Durchmesser aufrecht erhalten wird, die ebenfalls an der kreisförmigen inneren Oberfläche 2a angebracht sind. Innenseitig von jedem der äußeren Ringe 31a, 32a sind Innenring-Laufflächen 31b, 32b konzentrisch angeordnet, die in integraler Weise mit den kreisförmigen Außenumfangsflächen 21a, 22a der ersten und der zweiten rotierenden kreisförmigen Scheibe 21, 22 ausgebildet sind. Zwischen diesen Außenringen 31a, 32a und innenring-Laufflächen 31b, 32b, sind Kugeln 31d, 32d in einem rollfähigen Zustand entlang der Umfangsrichtung mittels Kugelhaltern bzw. Kugelkäfigen 31c, 32c in vorbestimmten Intervallen angeordnet.
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Wie in 5B gezeigt ist, weist das dritte Rillenkugellager 33 eine ähnliche Ausbildung auf; auch das nicht dargestellte vierte Rillenkugellager 34 weist eine ähnliche Ausbildung wie das dritte Rillenkugellager 33 auf.
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Als nächstes sind in den Rillenkugellagern 51, 52, die zwischen dem ersten Stift 41 und der ersten Kolbenstange 9 (9A, 9B) angeordnet sind, Innenring-Laufflächen 51a, 52a derselben in integraler Weise mit der kreisförmigen Außenumfangsfläche des ersten Stifts 41 ausgebildet, und Außenring-Laufflächen 51b, 52b derselben sind in integraler Weise mit den kreisförmigen Innenumfangsflächen der Stiftöffnungen der ersten Kolbenstange 9 (9A, 9B) ausgebildet. Im Spezielleren handelt es sich bei dem ersten Stift 41 um einen Stift vom Typ mit integralem Innenring, und bei der ersten Kolbenstange 9 handelt es sich um eine Stange vom Typ mit integralem Außenring.
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Wie in 5B gezeigt ist, weist das zwischen dem zweiten Stift 42 und der ersten außenseitigen Kolbenstange 10A der zweiten Kolbenstange 10 angeordnete Rillenkugellager 53 eine ähnliche Ausbildung auf; auch das nicht dargestellte Rillenkugellager 54, das zwischen dem dritten Stift 43 und der zweiten außenseitigen Kolbenstange 10B der zweiten Kolbenstange 10 angeordnet ist, weist eine ähnliche Ausbildung wie das Rillenkugellager 53 auf.
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(Synchronisierter Rotationsmechanismus)
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Wie bereits erwähnt worden ist, wird die Rotation der vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 über den synchronisierten Rotationsmechanismus 60 von der Ausgangsdrehwelle 70 auf die angetriebene Seite übertragen.
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Der synchronisierte Rotationsmechanismus wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Eine erste Getriebewelle 61a ist an der vorderseitigen Oberfläche der dritten rotierenden kreisförmigen Scheibe 23 koaxial angebracht, die der Vorderseite am nächsten angeordnet ist, wobei diese erste Getriebewelle 61a von dem vorderen Ende des Kurbelgehäuses 2 nach vorne ragt und wobei ein erstes antriebsseitiges Zahnrad 61 auf dem wegragenden Wellenendbereich koaxial festgelegt ist.
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Im Gegensatz dazu ist eine zweite Getriebewelle 62a koaxial an der rückseitigen Oberfläche der vierten rotierenden kreisförmigen Scheibe 24 angebracht, die am weitesten rückseitig angeordnet ist, wobei diese zweite Getriebewelle 62a von dem hinteren Ende des Kurbelgehäuses 2 nach hinten ragt und wobei ein zweites antriebsseitiges Zahnrad 62 auf dem vorstehenden Wellenendbereich koaxial festgelegt ist. Ferner ist eine Rotorwelle 63 mit der Rückseite der zweiten Getriebewelle 62 koaxial verbunden, und ein äußerer Rotor 64 eines Generators zum Zuführen von Strom zu einer Zündkerze oder dergleichen ist an dem axialen Endbereich dieser Rotorwelle 63 koaxial befestigt.
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An der Unterseite von den vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 ist die Ausgangsdrehwelle 70 angeordnet, die an ihrer Mittelachse eine zentrale Rotationsachse L3 aufweist, die sich in Längsrichtung parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 erstreckt. Ein erstes antriebsseitiges Zahnrad 65 ist an einem Bereich an der Vorderseite dieser Ausgangsdrehwelle 70 koaxial festgelegt, und ein zweites abtriebsseitiges Zahnrad 66 ist an einem Bereich auf der Rückseite derselben koaxial festgelegt. Dieses erste und zweite abtriebsseitige Zahnrad 65, 66 kämmen mit dem ersten bzw. dem zweiten antriebsseitigen Zahnrad 61, 62.
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Ein Wellenendbereich 70a an der Vorderseite der Ausgangsdrehwelle 70 ist durch eine vorderseitige Gehäuseabdeckung 68, die an dem distalen Endbereich des Kurbelgehäuses 2 angebracht ist, hindurchgeführt und ragt von dieser nach vorne und ist durch die vorderseitige Gehäuseabdeckung 68 drehbar gelagert. Ein Wellenendbereich 70b an der Rückseite der Ausgangsdrehwelle 70 ist durch einen inneren Oberflächenbereich einer rückseitigen Gehäuseabdeckung 69 ebenfalls drehbar gelagert, die an dem hinteren Endbereich des Kurbelgehäuses 2 angebracht ist. Das erste antriebsseitige Zahnrad 61 und das erste abtriebsseitige Zahnrad 65 sind von der vorderseitigen Gehäuseabdeckung 68 überdeckt, während das zweite antriebsseitige Zahnrad 62 und das zweite abtriebsseitige Zahnrad 66 von der rückseitigen Gehäuseabdeckung 69 überdeckt sind.
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(Arbeits- und Wirkungsweise)
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Bei dem Kolbenkurbelmechanismus 20 des Zweizylindermotors 1 wirkt Kraft von den Kolbenstangen 9, 10 jedes Zylinders 5, 6 auf die jeweilige rotierende kreisförmige Scheibe 21 bis 24 in einer in der Ebene derselben liegenden Richtung. Als Ergebnis hiervon gibt es im Gegensatz zu einem Fall, in dem Kraft von den Kolbenstangen in einer rechtwinklig zu der Achse verlaufenden Richtung an Stellen auf halbem Wege entlang einer Kurbelwelle wirkt, die beidseits an Wellenendbereichen gelagert ist, wie dies üblicherweise der Fall ist, keine hohen Spannungskonzentrationen bei den rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24, und es treten keine Biegebelastungen oder Torsionsbelastungen auf, Es besteht somit keine Notwendigkeit, die rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 aus einem sehr starren, schweren Material wie bei einer herkömmlichen Kurbelwelle zu bilden.
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Da es ferner nicht notwendig ist, die drei Stifte 41 bis 43, die jede der Kolbenstangen 9, 10 mit den jeweiligen rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 verbinden, zum Zweck einer festen Verbindung und Befestigung der rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 aneinander zu verwenden, besteht auch keine Notwendigkeit, diese Stifte aus einem sehr starren, schweren Material zu bilden, wie dies üblich ist; bei der Verbindungskonstruktion der Stifte 41 bis 43 und der rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 kann es sich um eine einfache Verbindungskonstruktion handeln, die ein sicheres Einsetzen in einfacher Weise ermöglicht.
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Ferner kann aufgrund der Anordnung des synchronisierten Rotationsmechanismus 60 eine Verschiebung der Rotationsphasen der rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24, die nicht fest miteinander verbunden und aneinander befestigt sind, verhindert werden. Auf diese Weise kann Rotationskraft über die rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 in effizienter Weise abgegeben werden.
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Ferner sind auch die Zylinder 5, 6 in Bezug auf eine identische Achse auf der horizontalen Linie L1 einander gegenüberliegend angeordnet, und die mit dem ersten Kolben 7 gekoppelte erste Kolbenstange 9 ist dazu ausgebildet, sich zwischen dem Paar aus der ersten und der zweiten Kolbenstange 10A, 10B zu bewegen, die mit dem zweiten Kolben 8 gekoppelt sind. Dadurch befinden sich die Wirkungspunkte der Kräftepaare, die durch die Zylinder 5, 6 über die erste Kolbenstange 9 sowie die erste und die zweiten außenseitige Kolbenstange 10A, 10B auf den Kolbenkurbelmechanismus 20 ausgeübt werden, nahe beieinander. Als Ergebnis hiervon sind die Wirkungen der Kräftepaare auf den Kolbenkurbelmechanismus 20 minimiert, so dass der Zweizylindermotor 1 schwingungsarm ausgebildet werden kann.
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Weiterhin handelt es sich bei der ersten und der zweiten Innenseitigen Kolbenstange 9A, 9B sowie der ersten und der zweiten außenseitigen Kolbenstange 10A, 10B um untereinander austauschbare Komponenten, bei den vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 um untereinander austauschbare Komponenten sowie bei dem zweiten und dem dritten Stift 42, 43 um untereinander austauschbare Komponenten. Diese Komponenten, einschließlich des ersten Stifts 41, sind in Bezug auf eine Ebene symmetrisch angeordnet, die rechtwinklig zu der zentralen Rotationsachse L2 ist und die horizontale Linie L1 enthält. Als Ergebnis hiervon ist der Kolbenkurbelmechanismus 20 hinsichtlich seines Gewichts in Längsrichtung beidseits der horizontalen Linie L1 ausgeglichen, so dass Schwingungen des Zweizylindermotors 1 noch weiter minimiert werden.
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Da es sich bei dem zweiten und dem dritten Stift 42, 43 um untereinander austauschbare Komponenten handelt, es sich bei der ersten und der zweiten innenseitigen Kolbenstange 9A, 9B sowie der ersten und der zweiten außenseitigen Kolbenstange 10A, 10B um untereinander austauschbare Komponenten handelt und es sich auch bei den vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 um untereinander austauschbare Komponenten handelt, kann ferner die Anzahl der Bestandteil des Motors bildenden Komponenten in bemerkenswerter Weise reduziert werden.
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Darüber hinaus sind die erste und die zweite innenseitige Kolbenstange 9A, 9B, die erste und die zweite außenseitige Kolbenstange 10A, 10B sowie die vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 12 bis 24 in der Richtung der zentralen Rotationsachse L2 mit einem dünnen Profil ausgebildet, so dass Schmieröl in einfacher Weise um jedes der Rillenkugellager 31 bis 34 und jedes der Rillenkugellager 51 bis 54 eindringen kann und dadurch Verschleiß in den Lagerbereichen reduziert werden kann.
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In der vorstehend beschriebenen Weise weist der Zweizylinder-Boxermotor 1 ein vermindertes Gewicht auf, und er ist schwingungsärmer, so dass er für einen Motor geeignet ist, der mit einer Maschine zum Anbringen am Körper ausgestattet ist, wie z. B. ein Motor-Paraglider. Es versteht sich, dass auch eine Verwendung als Motor für andere Anwendungen, beispielsweise einen Motor für ein Kraftfahrzeug oder andere industrielle Maschinen, möglich ist.
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Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das Paar der innenseitigen Kolbenstangen 9A, 9B als erste Kolbenstange 9 verwendet, jedoch kann stattdessen auch eine einzelne Kolbenstange verwendet werden. Ferner sind auch die Lagermechanismen zum drehbaren Lagern der rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 nicht auf Rillenkugellager beschränkt; es können auch andere Wälzlagermechanismen verwendet werden. Darüber hinaus kann ein geringeres Motorgewicht durch Verwenden einer Hohlwelle für die Ausgangsdrehwelle 70 erzielt werden.
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Ferner kann im Fall eines Viertaktmotors die Ausgangsdrehwelle 70 derart ausgebildet werden, dass sie als Nockenwelle für die Antriebssteuerung der Eintritts- und Austrittsventile mit einer Phasendifferenz von 180 Grad für den ersten Zylinder und den zweiten Zylinder wirkt. In diesem Fall sollte das Untersetzungsverhältnis des Zahnradgetriebemechanismus, der aus dem ersten und dem zweiten antriebsseitigen Zahnrad 61, 62 sowie dem ersten und zweiten antriebsseitigen Zahnrad 65, 66 besteht, mit 1/2 vorgegeben werden, so dass eine Rotation der vier rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 für die Übertragung auf die Ausgangsdrehwelle 70 auf 1/2 untersetzt wird.
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Im Spezielleren führen bei einem Viertaktmotor während des Intervalls, in dem der Ansaugschritt, der Verdichtungsschritt, der Verbrennungs- und Expansionsschritt sowie der Ausstoßschritt ausgeführt werden, die erste Kolbenstange und die zweite Kolbenstange zwei Mal eine hin- und hergehende Bewegung aus, so dass sich das erste antriebsseitige Zahnrad 61 und das zweite antriebsseitige Zahnrad 62 zwei Mai drehen. Da es für das Eintrittsventil und das Austrittsventil im Gegensatz dazu ausreicht, jeweils nur ein Mal antriebsmäßig bewegt zu werden, indem die Anzahl der Umdrehungen der Ausgangsdrehwelle 70 auf die Hälfte der Anzahl der Umdrehungen der rotierenden kreisförmigen Scheiben 21 bis 24 gesetzt wird, kann die Ausgangsdrehwelle 70 gleichzeitig als Nockenwelle dienen. Wie zu erkennen ist, kann es sich bei dem Zweizylindermotor 1 um einen Zweitaktmotor handeln. Im Fall eines Zweitaktmotors sind für jeden der Zylinder 5, 6 eine Spülöffnung und eine Austrittsöffnung vorhanden.
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(Konfigurationsbeispiels eines Mehrzylindermotors)
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Durch Verbinden von Zweizylindermotoren gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Mehrzylindermotor mit einer geraden Anzahl von Zylindern, die vier oder mehr Zylindern entspricht, gebaut werden.
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Zum Beispiel kann ein Vierzylindermotor gebaut werden, indem die Ausgangsdrehwellen 70 einer Mehrzahl von z. B. zwei Zweizylindermotoren 1 derart miteinander verbunden werden, dass ihre Kolbenkurbelmechanismen 20 eine zentrale Rotationsachse L2 gemeinsam haben, wie dies in 6A gezeigt ist. Oder es kann ein Vierzylindermotor gebaut werden, indem eine Mehrzahl von z. B. zwei Zweizylindermotoren 1 derart miteinander verbunden werden, dass sie ihre Ausgangsdrehwelle 70 gemeinsam haben, wie dies in 6B gezeigt ist.
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Wie zu erkennen ist, ist es auch möglich, einen Mehrzylindermotor vom Verbund-Typ zu bauen, indem die Ausgangsdrehwellen 70 eines Vierzylindermotors mit der Verschaltung gemäß 6A und der in 6B gezeigte Vierzylindermotor miteinander verbunden werden. Auch ist die Anzahl der miteinander verbundenen Zweizylindermotoren nicht auf zwei beschränkt, wie dies in 6A und 6B gezeigt ist; Motoren mit hoher Ausgangsleistung können durch Erhöhen der Anzahl der miteinander gekoppelten Motoren realisiert werden.
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(Weitere Ausführungsbeispiele)
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7A zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines weiteren Kolbenkurbelmechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird und der zwei rotierende kreisförmige Scheiben aufweist. Der dargestellte Kolbenkurbelmechanismus 20A weist zwei rotierende kreisförmige Scheiben 21A, 21B auf, die auf einer vorgegebenen zentralen Rotationsachse L2 koaxial angeordnet sind, wobei diese rotierenden kreisförmigen Scheiben 21A, 21B in vorbestimmten Abständen und parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 angeordnet sind. Diese rotierenden kreisförmigen Scheiben 21A, 21B sind durch die kreisförmige Innenumfangsfläche eines Kurbelgehäuses 2A über Lagermechanismen 31A, 31B drehbar gelagert, die an den kreisförmigen Außenumfangsflächen derselben installiert sind.
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Ein erster Stift 41A stellt eine Verbindung zwischen den rotierenden kreisförmigen Scheiben 21A, 21B her. Der erste Stift 41A ist in einem von der zentralen Rotationsachse L2 abgelegenen Bereich angeordnet. Ein erster außenseitiger Stift 42A ist an einer ersten äußeren kreisförmigen Seitenfläche 21a auf einer der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21B entgegengesetzten Seite der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21A angebracht; und ein zweiter außenseitiger Stift 43A ist an einer zweiten äußeren kreisförmigen Seitenfläche 21b auf einer der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21A entgegengesetzten Seite der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21B angebracht. Der erste und der zweite außenseitige Stift 42A, 43A sind in einem von der zentralen Rotationsachse L2 abgelegenen Bereich angeordnet, wobei dieser Bereich von dem ersten Stift 41A um 180 Grad um die zentrale Rotationsachse L2 versetzt ist.
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An dem ersten Stift 41A ist der auf der Seite des Kurbelgehäuses 2A befindliche hintere Endbereich einer ersten Kolbenstange 9C eines ersten Zylinders 5A um eine Verbindungswellenachse drehbar angebracht, die parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 ist, wobei sich diese erste Kolbenstange 9C in einer zu der zentralen Rotationsachse L2 rechtwinkligen Richtung erstreckt. Eine zweite Kolbenstange eines zweiten Zylinders 6A ist durch eine erste außenseitige Kolbenstange 10C und eine zweite außenseitige Kolbenstange 10D gebildet, wobei die erste außenseitige Kolbenstange 10C mit dem ersten außenseitigen Stift 42A verbunden ist und die zweite außenseitige Kolbenstange 10D mit dem zweiten außenseitigen Stift 43A verbunden ist.
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Auch bei einem in dieser Weise ausgebildeten Kolbenkurbelmechanismus 20A kann der Kolbenkurbelmechanismus leichter als bei Verwendung einer herkömmlichen Kurbelwelle ausgebildet werden. Da der Kolbenkurbelmechanismus 20A ferner mit gutem Gleichgewicht gebildet werden kann, so dass er in Bezug auf eine Ebene symmetrisch ist, die zu der zentralen Rotationsachse L2 rechtwinklig ist und in der eine horizontale Linie L liegt, kann ein geringeres Ausmaß an Schwingung erzielt werden.
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7B zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels eines Kolbenkurbelmechanismus eines Zweizylinder-Boxermotors, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Der dargestellte Kolbenkurbelmechanismus 20B besitzt eine rotierende kreisförmige Scheibe 21C, die koaxial zu einer vorgegebenen zentralen Rotationsachse L2 angeordnet ist, sowie ein Kurbelgehäuse 2A, das die rotierende kreisförmige Scheibe 21C über einen Lagermechanismus 31C drehbar lagert, der an einer kreisförmigen Außenumfangsfläche 21a dieser rotierenden kreisförmigen Scheibe 21C angebracht ist. Der Mechanismus weist einen ersten Stift 41B, der in einem von der zentralen Rotationsachse L2 abgelegenen Bereich auf der einen kreisförmigen Seitenfläche 21d der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21C angebracht ist, sowie einen zweiten Stift 42B auf, der in einem von der zentralen Rotationsachse L2 abgelegenen Bereich auf der anderen kreisförmigen Seitenfläche 21e der rotierenden kreisförmigen Scheibe 21C angebracht ist, wobei dieser Bereich von dem ersten Stift 41B um 180 Grad um die zentrale Rotationsachse L2 versetzt ist.
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An dem ersten Stift 41B ist der auf der Seite des Kurbelgehäuses 2B befindliche hintere Endbereich einer ersten Kolbenstange 9D eines ersten Zylinders 5B um eine Verbindungswellenachse drehbar angebracht, die parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 ist, wobei sich diese erste Kolbenstange 9D in einer zu der zentralen Rotationsachse L2 rechtwinkligen Richtung erstreckt. In ähnlicher Weise ist an dem zweiten Stift 42B der hintere Endbereich einer zweiten Kolbenstange 10E eines zweiten Zylinders 6B um eine Verbindungswellenachse drehbar angebracht, die parallel zu der zentralen Rotationsachse L2 ist, wobei sich diese zweite Kolbenstange 10E in einer zu der zentralen Rotationsachse L2 rechtwinkligen Richtung erstreckt.
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In 7B sind der erste Zylinder 5B und der zweite Zylinder 6B in Positionen angeordnet, die in Richtung der zentralen Rotationsachse L2 in Bezug auf eine Ebene, die zu der zentralen Rotationsachse L2 rechtwinklig ist und in der eine horizontale Linie L1 liegt, voneinander in entgegengesetzten Richtungen versetzt sind. Im Spezielleren ist der erste Zylinder 5B von der horizontalen Linie L1 geringfügig in Richtung auf die Seite der zweiten Kolbenstange 10E versetzt, während der zweite Zylinder 6B von der horizontalen Linie L1 geringfügig in Richtung auf die Seite der ersten Kolbenstange 9D versetzt ist. Weiterhin ist der äußere Endbereich der ersten Kolbenstange 9D in eine gekröpfte Formgebung gebogen, so dass er auf der zentralen Achse L2 des ersten Zylinders 5B angeordnet ist, während der äußere Endbereich der zweiten Kolbenstange 10E in eine gekröpfte Formgebung gebogen ist, so dass er auf der zentralen Achse L3 des zweiten Zylinders 6B angeordnet ist.
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Bei dem Kolbenkurbelmechanismus 20B mit dieser Ausbildung lässt sich der Kolbenkurbelmechanismus leichter ausbilden als bei Verwendung einer herkömmlichen Kurbelwelle. Da ferner der Kolbenkurbelmechanismus 20B mit einem dünnen Profil in Richtung der zentralen Rotationsachse L2 ausgebildet ist, sind z. B. bei Anordnung des Zylinders 5B und des Zylinders 6B einander gegenüberliegend in einer Ebene, die die zentrale Rotationsachse L2 enthält, die Wirkungspunkte der Kräftepaare, die durch die Zylinder 5, 6 über die erste Kolbenstange 9D und die zweiten Kolbenstange 10E auf den Kolbenkurbelmechanismus 20 einwirken, nahe beieinander angeordnet. Als Ergebnis hiervon sind die Wirkungen der Kräftepaare auf den Kolbenkurbelmechanismus 20 minimiert, so dass eine schwingungsarme Ausbildung erzielt werden kann.
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Bei den Kolbenkurbelmechanismen 20A, 20B können die rotierenden kreisförmigen Scheiben 21A, 21B, 21C jeweils durch einen Zahnradmechanismus drehbar gelagert sein, damit die Rotation der jeweiligen rotierenden kreisförmigen Scheiben 21A, 21B, 21C nach außen weitergeleitet werden kann. Dabei weisen die Zahnradmechanismen eine Außenverzahnung, die auf der kreisförmigen Außenumfangsfläche jeder der rotierenden kreisförmigen Scheiben ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von angetriebenen Zahnrädern auf, die mit der Außenverzahnung von jeder der rotierenden kreisförmigen Scheiben kämmen und dadurch angetrieben werden. Die Außenverzahnung der rotierenden kreisförmigen Scheiben und die angetriebenen Zahnräder weisen derartige Formen auf, dass der Kämmeingriff derselben nicht aufgehoben wird, sei es durch eine Last in Radialrichtung oder auch durch eine Last in Axialrichtung. Die Rotation von jeder der rotierenden kreisförmigen Scheiben wird dann über die Mehrzahl der angetriebenen Zahnräder aufgenommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zweizylindermotor
- 2, 2A, 2B
- Kurbelgehäuse
- 3
- erster Zylinderblock
- 4
- zweiter Zylinderblock
- 5, 5A, 5B
- erste Zylinder
- 6, 6A, 6B
- zweite Zylinder
- 7
- erster Kolben
- 8
- zweiter Kolben
- 9, 9C, 9D
- erste Kolbenstangen
- 9A
- erste innenseitige Kolbenstange
- 9B
- zweite innenseitige Kolbenstange
- 10, 10E
- zweite Kolbenstangen
- 10A, 10C
- erste außenseitige Kolbenstangen
- 10B, 10D
- zweite außenseitige Kolbenstangen
- 20, 20A, 20B
- Kolbenkurbelmechanismen
- 21 bis 24
- rotierende kreisförmige Scheiben
- 31 bis 34
- Rillenkugellager
- 35
- Kragen
- 41, 41A, 41B
- erste Stifte
- 42, 42A
- erste außenseitige Stifte
- 42B, 43B
- zweite Stifte
- 43A
- zweiter außenseitiger Stift
- 51 bis 54
- Rillenkugellager
- 60
- synchronisierter Rotationsmechanismus
- 61, 62
- antriebsseitige Zahnräder
- 65, 66
- antriebsseitige Zahnräder
- 70
- Ausgangsdrehwelle
- L1
- horizontale Linie
- L2
- zentrale Rotationsachse
- L3
- zentrale Rotationsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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