JP2000080901A - 往復動型内燃エンジン及び往復動型コンプレッサ並びにこれらに用いるピストン - Google Patents
往復動型内燃エンジン及び往復動型コンプレッサ並びにこれらに用いるピストンInfo
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- JP2000080901A JP2000080901A JP10266307A JP26630798A JP2000080901A JP 2000080901 A JP2000080901 A JP 2000080901A JP 10266307 A JP10266307 A JP 10266307A JP 26630798 A JP26630798 A JP 26630798A JP 2000080901 A JP2000080901 A JP 2000080901A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料の爆発により発生するピストン押圧力を
高い効率で回転軸の回転力へと変換し得るエンジンを提
供する。 【解決手段】 シリンダ２内にてピストン４を往復移動
可能に配置し、ピストン４のピストンピン６を連接棒１
０の一端に対してベアリング８を介して回動可能に取り
付け、連接棒１０の他端に対してクランク軸１２のクラ
ンクピン１４をベアリング８を介して回転可能に取り付
けてなる構造を有している。ピストンピン６の回動中心
Ｃ２は、クランク軸１２の回転中心Ｃ１を通りシリンダ
２の中心軸Ｒ１と平行な参照平面ＲＳから左側へｄだけ
偏位している。クランク軸１２は、その回転中心Ｃ１よ
りピストン４の近くにおいて参照平面ＲＳと交わる部分
が左側から右側へと移動するように矢印Ｗの向きに回転
する。ピストン４のスカート部分には複数の潤滑油流通
孔５が形成されている。
高い効率で回転軸の回転力へと変換し得るエンジンを提
供する。 【解決手段】 シリンダ２内にてピストン４を往復移動
可能に配置し、ピストン４のピストンピン６を連接棒１
０の一端に対してベアリング８を介して回動可能に取り
付け、連接棒１０の他端に対してクランク軸１２のクラ
ンクピン１４をベアリング８を介して回転可能に取り付
けてなる構造を有している。ピストンピン６の回動中心
Ｃ２は、クランク軸１２の回転中心Ｃ１を通りシリンダ
２の中心軸Ｒ１と平行な参照平面ＲＳから左側へｄだけ
偏位している。クランク軸１２は、その回転中心Ｃ１よ
りピストン４の近くにおいて参照平面ＲＳと交わる部分
が左側から右側へと移動するように矢印Ｗの向きに回転
する。ピストン４のスカート部分には複数の潤滑油流通
孔５が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達技術に属
するものであり、特に、往復運動を回転運動に変換する
機構を用いた往復動型内燃エンジン及び回転運動を往復
運動に変換する機構を用いた往復動型コンプレッサに関
する。
するものであり、特に、往復運動を回転運動に変換する
機構を用いた往復動型内燃エンジン及び回転運動を往復
運動に変換する機構を用いた往復動型コンプレッサに関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
シリンダ内でピストンを往復運動可能に配置し、該ピス
トンと出力回転軸とをリンク機構を介して結合し、シリ
ンダ及びピストンにより形成されるキャビティ内へと導
入した燃料・空気混合気を適宜のタイミングで点火爆発
させてシリンダ内でピストンを往復運動させ、キャビテ
ィに対する燃料・空気混合気の吸入及び排気並びに点火
爆発を適宜のタイミングで行い、ピストンの往復運動を
出力回転軸の回転運動に変換し、内燃エンジンとしてい
る。
シリンダ内でピストンを往復運動可能に配置し、該ピス
トンと出力回転軸とをリンク機構を介して結合し、シリ
ンダ及びピストンにより形成されるキャビティ内へと導
入した燃料・空気混合気を適宜のタイミングで点火爆発
させてシリンダ内でピストンを往復運動させ、キャビテ
ィに対する燃料・空気混合気の吸入及び排気並びに点火
爆発を適宜のタイミングで行い、ピストンの往復運動を
出力回転軸の回転運動に変換し、内燃エンジンとしてい
る。
【０００３】しかるに、従来実用されている以上のよう
なリンク機構を用いてピストンの往復運動と回転軸の回
転運動との間の変換を伴う往復動型内燃エンジンでは、
ピストンピンはその回動中心がシリンダ中心軸上に位置
するように配置され且つシリンダ中心軸はクランク軸回
転中心を通るように配置されるのが一般的である。この
ため、リンク機構の死点（上死点）の近傍で行われる点
火爆発により生ずる力が回転力に変換される割合が十分
でないという問題点があった。
なリンク機構を用いてピストンの往復運動と回転軸の回
転運動との間の変換を伴う往復動型内燃エンジンでは、
ピストンピンはその回動中心がシリンダ中心軸上に位置
するように配置され且つシリンダ中心軸はクランク軸回
転中心を通るように配置されるのが一般的である。この
ため、リンク機構の死点（上死点）の近傍で行われる点
火爆発により生ずる力が回転力に変換される割合が十分
でないという問題点があった。
【０００４】また、駆動回転軸の回転運動をピストンの
往復運動に変換する同様な機構を用いた往復動型コンプ
レッサにおいては、小さな駆動回転力で効率よく圧縮を
行うことが困難であるという問題点があった。
往復運動に変換する同様な機構を用いた往復動型コンプ
レッサにおいては、小さな駆動回転力で効率よく圧縮を
行うことが困難であるという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、燃料の爆発により発生
するピストン押圧力を高い効率で回転軸の回転力へと変
換し得る往復動型内燃エンジンを提供することを目的と
する。
するピストン押圧力を高い効率で回転軸の回転力へと変
換し得る往復動型内燃エンジンを提供することを目的と
する。
【０００６】更に、本発明は、小さな駆動回転力で効率
よく圧縮を行うことが可能な往復動型コンプレッサを提
供することを目的とする。
よく圧縮を行うことが可能な往復動型コンプレッサを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、シリンダ内にてピストンを往
復移動可能に配置し、該ピストンのピストンピンを連接
棒の一端に対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端
に対してクランク軸のクランクピンを回転可能に取り付
けてなる構造を有する往復動型内燃エンジンであって、
前記ピストンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中
心を通り前記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一
方の側へ偏位しており、前記クランク軸をその回転中心
より前記ピストンの近くにおいて前記参照平面と交わる
部分が前記一方の側から他方の側へと移動するように回
転させるようにしてなることを特徴とする、往復動型内
燃エンジン、が提供される。
的を達成するものとして、シリンダ内にてピストンを往
復移動可能に配置し、該ピストンのピストンピンを連接
棒の一端に対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端
に対してクランク軸のクランクピンを回転可能に取り付
けてなる構造を有する往復動型内燃エンジンであって、
前記ピストンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中
心を通り前記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一
方の側へ偏位しており、前記クランク軸をその回転中心
より前記ピストンの近くにおいて前記参照平面と交わる
部分が前記一方の側から他方の側へと移動するように回
転させるようにしてなることを特徴とする、往復動型内
燃エンジン、が提供される。
【０００８】更に、本発明によれば、上記目的を達成す
るものとして、シリンダ内にてピストンを往復移動可能
に配置し、該ピストンのピストンピンを連接棒の一端に
対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端に対してク
ランク軸のクランクピンを回転可能に取り付けてなる構
造を有する往復動型コンプレッサであって、前記ピスト
ンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中心を通り前
記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一方の側へ偏
位しており、前記クランク軸をその回転中心より前記ピ
ストンの近くにおいて前記参照平面と交わる部分が前記
一方の側から他方の側へと移動するように回転させるよ
うにしてなることを特徴とする、往復動型コンプレッ
サ、が提供される。
るものとして、シリンダ内にてピストンを往復移動可能
に配置し、該ピストンのピストンピンを連接棒の一端に
対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端に対してク
ランク軸のクランクピンを回転可能に取り付けてなる構
造を有する往復動型コンプレッサであって、前記ピスト
ンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中心を通り前
記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一方の側へ偏
位しており、前記クランク軸をその回転中心より前記ピ
ストンの近くにおいて前記参照平面と交わる部分が前記
一方の側から他方の側へと移動するように回転させるよ
うにしてなることを特徴とする、往復動型コンプレッ
サ、が提供される。
【０００９】以上のような本発明の往復動型内燃エンジ
ンまたは往復動型コンプレッサの一態様においては、前
記シリンダ中心軸は前記参照平面内に位置している。
ンまたは往復動型コンプレッサの一態様においては、前
記シリンダ中心軸は前記参照平面内に位置している。
【００１０】本発明の一態様においては、前記シリンダ
中心軸は前記参照平面から前記一方の側へ偏位してい
る。
中心軸は前記参照平面から前記一方の側へ偏位してい
る。
【００１１】本発明の一態様においては、前記ピストン
ピン回動中心は前記シリンダ中心軸と交差している。
ピン回動中心は前記シリンダ中心軸と交差している。
【００１２】本発明の一態様においては、前記ピストン
ピン回動中心は前記シリンダ中心軸から偏位している。
ピン回動中心は前記シリンダ中心軸から偏位している。
【００１３】本発明の一態様においては、前記参照平面
から前記ピストンピン回動中心までの距離は、前記シリ
ンダの内径の１／４〜１／１０である。
から前記ピストンピン回動中心までの距離は、前記シリ
ンダの内径の１／４〜１／１０である。
【００１４】本発明の一態様においては、前記ピストン
のスカート部分には複数の潤滑油流通孔が形成されてい
る。
のスカート部分には複数の潤滑油流通孔が形成されてい
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の具体的な実施の形態を説明する。
の具体的な実施の形態を説明する。
【００１６】図１は本発明による往復動型内燃エンジン
の第１の実施形態を示す模式的断面図である。図２及び
図３はそのピストン組立体の断面図であり、図４は該ピ
ストン組立体の斜視図であり、図５はその分解斜視図で
ある。
の第１の実施形態を示す模式的断面図である。図２及び
図３はそのピストン組立体の断面図であり、図４は該ピ
ストン組立体の斜視図であり、図５はその分解斜視図で
ある。
【００１７】図示されているように、上下方向を向いて
配置されたシリンダ２の円筒形状内周面と適合せる円筒
形状外周面を有するピストン４が、シリンダ２に対して
上下方向に往復移動可能なように配置されている。該ピ
ストン４はピストンピン６を備えており、該ピストンピ
ン６はベアリング８を介して連接棒１０の一端（上端）
に対して回動可能なように取り付けられている。ピスト
ン４のスカート部分には、複数の潤滑油流通孔５が形成
されている。
配置されたシリンダ２の円筒形状内周面と適合せる円筒
形状外周面を有するピストン４が、シリンダ２に対して
上下方向に往復移動可能なように配置されている。該ピ
ストン４はピストンピン６を備えており、該ピストンピ
ン６はベアリング８を介して連接棒１０の一端（上端）
に対して回動可能なように取り付けられている。ピスト
ン４のスカート部分には、複数の潤滑油流通孔５が形成
されている。
【００１８】一方、シリンダ２の下方には出力回転軸た
るクランク軸１２が配置されている。該クランク軸１２
はクランクピン１４を備えており、該クランクピン１４
はベアリング１６を介して上記連接棒１０の他端（下
端）に対して回転可能なように取り付けられている。
尚、クランク軸１２には釣り合い錘１８が付設されてい
る。
るクランク軸１２が配置されている。該クランク軸１２
はクランクピン１４を備えており、該クランクピン１４
はベアリング１６を介して上記連接棒１０の他端（下
端）に対して回転可能なように取り付けられている。
尚、クランク軸１２には釣り合い錘１８が付設されてい
る。
【００１９】尚、図１に示されているように、シリンダ
２の上部（シリンダヘッド）とピストン４の上端面との
間にキャビティＣＡが形成される。このキャビティＣＡ
は、シリンダ２内でピストン４が往復移動することでそ
の大きさが変化する。このキャビティＣＡ内と連通可能
なように点火プラグ、燃料・空気混合気の吸気ポート及
び燃焼済気体の排出ポートが形成されているが、これら
は図示されてはいない。
２の上部（シリンダヘッド）とピストン４の上端面との
間にキャビティＣＡが形成される。このキャビティＣＡ
は、シリンダ２内でピストン４が往復移動することでそ
の大きさが変化する。このキャビティＣＡ内と連通可能
なように点火プラグ、燃料・空気混合気の吸気ポート及
び燃焼済気体の排出ポートが形成されているが、これら
は図示されてはいない。
【００２０】図において、クランク軸ジャーナル部の回
転中心（クランク軸回転中心）がＣ１で示されており、
連接棒上端部に対するピストンピン６の回動中心がＣ２
で示されており、連接棒下端部に対するクランクピン１
４の回転中心がＣ３で示されている。これらの回転中心
及び回動中心は、いずれも図１の紙面に対して垂直の方
向を向いており、即ち互いに平行である。
転中心（クランク軸回転中心）がＣ１で示されており、
連接棒上端部に対するピストンピン６の回動中心がＣ２
で示されており、連接棒下端部に対するクランクピン１
４の回転中心がＣ３で示されている。これらの回転中心
及び回動中心は、いずれも図１の紙面に対して垂直の方
向を向いており、即ち互いに平行である。
【００２１】図において、シリンダ２の中心軸（即ちピ
ストンの中心軸）がＲ１で示されており、該中心軸Ｒ１
は上記クランク軸回転中心Ｃ１と交差している。図１の
紙面内で上記ピストンピン回動中心Ｃ２を通り且つシリ
ンダ中心軸Ｒ１と平行な軸がＲ２で示されている。Ｒ１
とＲ２とは距離ｄをもって隔てられている。
ストンの中心軸）がＲ１で示されており、該中心軸Ｒ１
は上記クランク軸回転中心Ｃ１と交差している。図１の
紙面内で上記ピストンピン回動中心Ｃ２を通り且つシリ
ンダ中心軸Ｒ１と平行な軸がＲ２で示されている。Ｒ１
とＲ２とは距離ｄをもって隔てられている。
【００２２】本発明において、クランク軸回転中心Ｃ１
を通りシリンダ中心軸Ｒ１と平行な平面を参照平面と呼
ぶことにする。本実施形態では、参照平面ＲＳはシリン
ダ中心軸Ｒ１を含み図１の紙面に垂直である。即ち、シ
リンダ中心軸Ｒ１は参照平面ＲＳ内に位置している。そ
して、本実施形態は、Ｒ１とＲ２との間に距離ｄ（≠
０）を持たせた（即ち、ピストンピン回動中心Ｃ２は参
照平面ＲＳから左側へ距離ｄだけ偏位している）こと
が、従来のエンジンと異なる。このピストンピン回動中
心Ｃ２の参照平面ＲＳからの偏位の大きさｄは、例えば
ピストン４の直径の１／４〜１／１０程度とすることが
できる。
を通りシリンダ中心軸Ｒ１と平行な平面を参照平面と呼
ぶことにする。本実施形態では、参照平面ＲＳはシリン
ダ中心軸Ｒ１を含み図１の紙面に垂直である。即ち、シ
リンダ中心軸Ｒ１は参照平面ＲＳ内に位置している。そ
して、本実施形態は、Ｒ１とＲ２との間に距離ｄ（≠
０）を持たせた（即ち、ピストンピン回動中心Ｃ２は参
照平面ＲＳから左側へ距離ｄだけ偏位している）こと
が、従来のエンジンと異なる。このピストンピン回動中
心Ｃ２の参照平面ＲＳからの偏位の大きさｄは、例えば
ピストン４の直径の１／４〜１／１０程度とすることが
できる。
【００２３】尚、クランク軸１２の回転方向は矢印Ｗで
示されており、この回転は、クランク軸回転中心Ｃ１よ
りピストンの近く（即ち、クランク軸回転中心Ｃ１の上
方）において参照平面ＲＳと交わるクランク軸部分が参
照平面ＲＳの左側から右側へと移動するようにして、な
される。換言すれば、クランク軸１２の回転は、Ｃ１の
上方においてＲＳに関してＣ１の配置されている側から
配置されていない側の方へと移行し、Ｃ１の下方におい
てＲＳに関してＣ１の配置されていない側から配置され
ている側の方へと移行するようにして、なされる。この
ようなクランク軸回転方向の規制のための手段として
は、例えばエンジン始動時のセルモータなどによるクラ
ンク軸強制回転手段などの公知の手段を用いることがで
きる。また、クランク角がθで示されている。
示されており、この回転は、クランク軸回転中心Ｃ１よ
りピストンの近く（即ち、クランク軸回転中心Ｃ１の上
方）において参照平面ＲＳと交わるクランク軸部分が参
照平面ＲＳの左側から右側へと移動するようにして、な
される。換言すれば、クランク軸１２の回転は、Ｃ１の
上方においてＲＳに関してＣ１の配置されている側から
配置されていない側の方へと移行し、Ｃ１の下方におい
てＲＳに関してＣ１の配置されていない側から配置され
ている側の方へと移行するようにして、なされる。この
ようなクランク軸回転方向の規制のための手段として
は、例えばエンジン始動時のセルモータなどによるクラ
ンク軸強制回転手段などの公知の手段を用いることがで
きる。また、クランク角がθで示されている。
【００２４】本実施形態では、ピストン４の上下方向の
往復運動に同期して、適宜のタイミングで、吸気ポート
からキャビティＣＡ内に燃料・空気混合気を導入し、キ
ャビティＣＡを密閉して燃料・空気混合気を圧縮し、点
火プラグにより燃料・空気混合気に点火して爆発させ、
排気ポートから燃焼済気体を排出する。この点火・爆発
により、ピストン４を下向きに押圧する力が発生し、ピ
ストン４が下向きに移動する。その際、クランクピン１
４がクランク軸回転中心Ｃ１の周りで回転（旋回）せし
められる。やがて、ピストン４が最下位置の近傍に到達
し、その後は上記回転（旋回）力の慣性に基づき、クラ
ンクピン１４が連接棒１０を押し上げ、ピストン４が上
向きに移動する。これが繰り返される。
往復運動に同期して、適宜のタイミングで、吸気ポート
からキャビティＣＡ内に燃料・空気混合気を導入し、キ
ャビティＣＡを密閉して燃料・空気混合気を圧縮し、点
火プラグにより燃料・空気混合気に点火して爆発させ、
排気ポートから燃焼済気体を排出する。この点火・爆発
により、ピストン４を下向きに押圧する力が発生し、ピ
ストン４が下向きに移動する。その際、クランクピン１
４がクランク軸回転中心Ｃ１の周りで回転（旋回）せし
められる。やがて、ピストン４が最下位置の近傍に到達
し、その後は上記回転（旋回）力の慣性に基づき、クラ
ンクピン１４が連接棒１０を押し上げ、ピストン４が上
向きに移動する。これが繰り返される。
【００２５】図６に、上記実施形態のエンジンの駆動力
伝達特性の一例を、従来のリンク機構を用いたエンジン
（即ち、図１において、ｄ＝０とした場合）と比較して
示す。この例は、４サイクル単シリンダーの空冷式ガソ
リンエンジンとして、最大出力３ｋＷ、最高回転数４０
００ｒｐｍ、ピストン直径６０ｍｍ、クランク半径（Ｃ
１−Ｃ３間の距離）２１．５ｍｍ、連接棒長さ（Ｃ２−
Ｃ３間の距離）７３．０ｍｍ、とし、本実施形態のもの
ではピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳからの偏
位の大きさｄ＝１０ｍｍとして試算したものである。
伝達特性の一例を、従来のリンク機構を用いたエンジン
（即ち、図１において、ｄ＝０とした場合）と比較して
示す。この例は、４サイクル単シリンダーの空冷式ガソ
リンエンジンとして、最大出力３ｋＷ、最高回転数４０
００ｒｐｍ、ピストン直径６０ｍｍ、クランク半径（Ｃ
１−Ｃ３間の距離）２１．５ｍｍ、連接棒長さ（Ｃ２−
Ｃ３間の距離）７３．０ｍｍ、とし、本実施形態のもの
ではピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳからの偏
位の大きさｄ＝１０ｍｍとして試算したものである。
【００２６】図６（ａ）は、クランク軸に伝達される回
転力（トルクＴｇ）を示すものであり、Ｘは本発明実施
形態のものであり、Ｙは従来のリンク機構を用いたもの
である。本発明実施形態のものの方が従来のリンク機構
を用いたものと比べて、点火・爆発の近傍において発生
するトルクが十分に大きいことがわかる。斜線部領域Ｓ
１は、従来のものに比べて本実施形態がトルク改善した
領域を示す。一方、斜線部領域Ｓ２は、従来のものに比
べて本実施形態が低トルクの領域を示す。領域Ｓ２は、
領域Ｓ１に比較して著しく小さいので、総合的に見て、
本発明実施形態のトルクは従来のものに比べて約１６％
向上することがわかった。
転力（トルクＴｇ）を示すものであり、Ｘは本発明実施
形態のものであり、Ｙは従来のリンク機構を用いたもの
である。本発明実施形態のものの方が従来のリンク機構
を用いたものと比べて、点火・爆発の近傍において発生
するトルクが十分に大きいことがわかる。斜線部領域Ｓ
１は、従来のものに比べて本実施形態がトルク改善した
領域を示す。一方、斜線部領域Ｓ２は、従来のものに比
べて本実施形態が低トルクの領域を示す。領域Ｓ２は、
領域Ｓ１に比較して著しく小さいので、総合的に見て、
本発明実施形態のトルクは従来のものに比べて約１６％
向上することがわかった。
【００２７】図６（ｂ）は、クランク軸回転に寄与しな
い側圧力（Ｆｓ）を示すものであり、Ｘは本発明実施形
態のものであり、Ｙは従来のリンク機構を用いたもので
ある。本発明実施形態のものの方が従来のリンク機構を
用いたものと比べて、側圧力がかなり大きい。本発明実
施形態のものは、この側圧力の点では従来のものより劣
るが、上記実施形態ではこれに対処するために、ピスト
ン４のスカートを従来適当と考えられている長さより一
層長くし、更に該スカート部分に従来適当と考えられて
いるより一層多くの潤滑油流通孔５を形成することで、
シリンダ内周面にかかる単位面積あたりの圧力を低下さ
せ且つ摺動部分の摩耗を防止し、これにより上記図６
（ａ）に示されているトルク改善の効果を損なうことの
ないようにすることが可能である。
い側圧力（Ｆｓ）を示すものであり、Ｘは本発明実施形
態のものであり、Ｙは従来のリンク機構を用いたもので
ある。本発明実施形態のものの方が従来のリンク機構を
用いたものと比べて、側圧力がかなり大きい。本発明実
施形態のものは、この側圧力の点では従来のものより劣
るが、上記実施形態ではこれに対処するために、ピスト
ン４のスカートを従来適当と考えられている長さより一
層長くし、更に該スカート部分に従来適当と考えられて
いるより一層多くの潤滑油流通孔５を形成することで、
シリンダ内周面にかかる単位面積あたりの圧力を低下さ
せ且つ摺動部分の摩耗を防止し、これにより上記図６
（ａ）に示されているトルク改善の効果を損なうことの
ないようにすることが可能である。
【００２８】図７は本発明による往復動型内燃エンジン
の第２の実施形態を示す模式的断面図である。図８はそ
のピストン組立体の断面図である。これらの図におい
て、上記図１〜５におけると同様の機能を有する部材ま
たは部分には同一の符号が付されている。
の第２の実施形態を示す模式的断面図である。図８はそ
のピストン組立体の断面図である。これらの図におい
て、上記図１〜５におけると同様の機能を有する部材ま
たは部分には同一の符号が付されている。
【００２９】本実施形態では、シリンダ２の中心軸（即
ちピストンの中心軸）Ｒ１はピストンピン回動中心Ｃ２
と交差している。そして、シリンダ中心軸Ｒ１は参照平
面ＲＳから距離ｄだけ左側に偏位しており、従ってピス
トンピン回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから距離ｄだけ左
側に偏位している。このようにＲＳとＲ１との間に距離
ｄ（≠０）を持たせたことが、従来のエンジンと異な
る。このピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳから
の偏位の大きさｄは、例えばピストン４の直径の１／４
〜１／１０程度とすることができる。
ちピストンの中心軸）Ｒ１はピストンピン回動中心Ｃ２
と交差している。そして、シリンダ中心軸Ｒ１は参照平
面ＲＳから距離ｄだけ左側に偏位しており、従ってピス
トンピン回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから距離ｄだけ左
側に偏位している。このようにＲＳとＲ１との間に距離
ｄ（≠０）を持たせたことが、従来のエンジンと異な
る。このピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳから
の偏位の大きさｄは、例えばピストン４の直径の１／４
〜１／１０程度とすることができる。
【００３０】本実施形態によっても、上記第１の実施形
態と同様な作用効果を得ることができる。
態と同様な作用効果を得ることができる。
【００３１】図９は本発明による往復動型内燃エンジン
の第３の実施形態を示す模式的部分断面図である。これ
らの図において、上記図１〜５，７，８におけると同様
の機能を有する部材または部分には同一の符号が付され
ている。
の第３の実施形態を示す模式的部分断面図である。これ
らの図において、上記図１〜５，７，８におけると同様
の機能を有する部材または部分には同一の符号が付され
ている。
【００３２】本実施形態では、ピストンピン６の回動中
心Ｃ２がシリンダ中心軸Ｒ１から距離ｄ’だけ左側に偏
位している。そして、シリンダ中心軸Ｒ１は参照平面Ｒ
Ｓから距離ｄ”だけ左側に偏位している。かくして、ピ
ストンピン回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから距離ｄ（＝
ｄ’＋ｄ”）だけ左側に偏位していることになる。
心Ｃ２がシリンダ中心軸Ｒ１から距離ｄ’だけ左側に偏
位している。そして、シリンダ中心軸Ｒ１は参照平面Ｒ
Ｓから距離ｄ”だけ左側に偏位している。かくして、ピ
ストンピン回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから距離ｄ（＝
ｄ’＋ｄ”）だけ左側に偏位していることになる。
【００３３】図９においては、シリンダ中心軸Ｒ１に対
するピストンピン回動中心Ｃ２の偏位の向き（方向性）
が参照平面ＲＳに対するシリンダ中心軸Ｒ１の偏位の向
きと同一（左側）である例が示されているが、シリンダ
中心軸Ｒ１に対するピストンピン回動中心Ｃ２の偏位の
向きは参照平面ＲＳに対するシリンダ中心軸Ｒ１の偏位
の向きと逆（即ち、右側）であってもよい。但し、この
場合、ｄ’＜ｄ”となるようにする。本実施形態におい
ても、ピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳからの
偏位の大きさｄは、例えばピストン４の直径の１／４〜
１／１０程度とすることができる。
するピストンピン回動中心Ｃ２の偏位の向き（方向性）
が参照平面ＲＳに対するシリンダ中心軸Ｒ１の偏位の向
きと同一（左側）である例が示されているが、シリンダ
中心軸Ｒ１に対するピストンピン回動中心Ｃ２の偏位の
向きは参照平面ＲＳに対するシリンダ中心軸Ｒ１の偏位
の向きと逆（即ち、右側）であってもよい。但し、この
場合、ｄ’＜ｄ”となるようにする。本実施形態におい
ても、ピストンピン回動中心Ｃ２の参照平面ＲＳからの
偏位の大きさｄは、例えばピストン４の直径の１／４〜
１／１０程度とすることができる。
【００３４】本実施形態によっても、上記第１及び第２
の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００３５】以上の実施形態では吸気ポートからキャビ
ティＣＡ内に燃料・空気混合気を導入するとして説明さ
れているが、吸気ポートからキャビティＣＡ内に空気を
導入し且つ別途設けられた燃料供給手段によりキャビテ
ィＣＡ内に直接燃料を供給（例えば噴射による）し、キ
ャビティＣＡ内で燃料・空気混合気を生成し、該燃料・
空気混合気に点火するようにしてもよい。
ティＣＡ内に燃料・空気混合気を導入するとして説明さ
れているが、吸気ポートからキャビティＣＡ内に空気を
導入し且つ別途設けられた燃料供給手段によりキャビテ
ィＣＡ内に直接燃料を供給（例えば噴射による）し、キ
ャビティＣＡ内で燃料・空気混合気を生成し、該燃料・
空気混合気に点火するようにしてもよい。
【００３６】また、以上の実施形態では燃料・空気混合
気に対する点火のための点火プラグを設けるとして説明
されているが、特別の点火手段を付することなしに、キ
ャビティＣＡの容積減少に伴う圧力上昇によりひき起こ
される温度上昇に基づき点火することも可能である。
気に対する点火のための点火プラグを設けるとして説明
されているが、特別の点火手段を付することなしに、キ
ャビティＣＡの容積減少に伴う圧力上昇によりひき起こ
される温度上昇に基づき点火することも可能である。
【００３７】以上のような本発明の各実施形態における
作用を、図１０を参照しつつ説明する。
作用を、図１０を参照しつつ説明する。
【００３８】図１０において、Ｏはクランク軸回転中心
Ｃ１を示し、Ｐはピストンピン回動中心Ｃ２を示し、Ｉ
クランクピン回転中心Ｃ３を示し、ＡＯＣを含んで参照
平面ＲＳが存在する。ｘは参照平面に沿う方向のクラン
ク軸回転中心Ｏとピストンピン回動中心Ｐとの間の距離
（ＱＰ）を示し、ｅは参照平面からのピストンピン回動
中心Ｐの偏位（ＯＱ）を示し、ｒはクランク半径（Ｏ
Ｉ）を示し、Ｌは連接棒長さ（ＰＩ）を示し、θはクラ
ンク角ＡＯＩを示し、φは角ＩＰＱを示す。
Ｃ１を示し、Ｐはピストンピン回動中心Ｃ２を示し、Ｉ
クランクピン回転中心Ｃ３を示し、ＡＯＣを含んで参照
平面ＲＳが存在する。ｘは参照平面に沿う方向のクラン
ク軸回転中心Ｏとピストンピン回動中心Ｐとの間の距離
（ＱＰ）を示し、ｅは参照平面からのピストンピン回動
中心Ｐの偏位（ＯＱ）を示し、ｒはクランク半径（Ｏ
Ｉ）を示し、Ｌは連接棒長さ（ＰＩ）を示し、θはクラ
ンク角ＡＯＩを示し、φは角ＩＰＱを示す。
【００３９】ε＝ｅ／Ｌとし、λ＝ｒ／Ｌとし、Ｐに作
用する燃料・空気混合気の爆発力をＦとして、Ｉに作用
するトルクＴは Ｔ＝Ｆｒ sin（φ＋θ）／ cosφ ＝Ｆｒ｛ sinθ＋ （λ sinθ＋ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ ＝Ｆｒ｛ sinθ +ε（1+ε2/2 +3ε4/8 +5ε6/16+ ・・・・・ ） cosθ +λ（1 +3ε2/2 + 15ε4/8 + 35ε6/16 + ・・・・・） sinθcos θ +λ2 (3/2) ε（1+ 5ε2/2 + 35ε4/8 + ・・・・・ ） sin 2θcos θ +λ3 (1/2) （1+15ε2/4 +175ε4/8 + ・・・・・ ） sin 3θcos θ +λ4 (15/8)ε（1+35ε2/6 + ・・・・・ ）sin 4 θcos θ + ・・・・・ ｝ のようになる。
用する燃料・空気混合気の爆発力をＦとして、Ｉに作用
するトルクＴは Ｔ＝Ｆｒ sin（φ＋θ）／ cosφ ＝Ｆｒ｛ sinθ＋ （λ sinθ＋ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ ＝Ｆｒ｛ sinθ +ε（1+ε2/2 +3ε4/8 +5ε6/16+ ・・・・・ ） cosθ +λ（1 +3ε2/2 + 15ε4/8 + 35ε6/16 + ・・・・・） sinθcos θ +λ2 (3/2) ε（1+ 5ε2/2 + 35ε4/8 + ・・・・・ ） sin 2θcos θ +λ3 (1/2) （1+15ε2/4 +175ε4/8 + ・・・・・ ） sin 3θcos θ +λ4 (15/8)ε（1+35ε2/6 + ・・・・・ ）sin 4 θcos θ + ・・・・・ ｝ のようになる。
【００４０】また、仕事量Ｗは Ｗ＝∫Ｔｄθ＝ｒ∫Ｆ（θ）｛ sinθ＋（λ sinθ＋
ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ｄθ である。
ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ｄθ である。
【００４１】以上の式より、クランク角θが０〜π／２
の範囲では、ｃｏｓθ＞０であるので、ｅ＞０（ε＞
０）の場合（本発明に該当）にはｅ＝０（ε＝０）の場
合（従来例に該当）よりトルクＴが大きくなり、ｅ＜０
（ε＜０）の場合にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よ
りトルクＴが小さくなることが分かる。また、クランク
角θがπ／２〜πの範囲では、ｃｏｓθ＜０であるの
で、ｅ＞０の場合（本発明に該当）にはｅ＝０の場合
（従来例に該当）よりトルクＴが小さくなり、ｅ＜０の
場合にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よりトルクＴが
大きくなることが分かる。
の範囲では、ｃｏｓθ＞０であるので、ｅ＞０（ε＞
０）の場合（本発明に該当）にはｅ＝０（ε＝０）の場
合（従来例に該当）よりトルクＴが大きくなり、ｅ＜０
（ε＜０）の場合にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よ
りトルクＴが小さくなることが分かる。また、クランク
角θがπ／２〜πの範囲では、ｃｏｓθ＜０であるの
で、ｅ＞０の場合（本発明に該当）にはｅ＝０の場合
（従来例に該当）よりトルクＴが小さくなり、ｅ＜０の
場合にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よりトルクＴが
大きくなることが分かる。
【００４２】ここで、往復動型内燃エンジンにおいて
は、クランク角θが０〜π／２の範囲においてピストン
に作用する爆発力は、クランク角θがπ／２〜πの範囲
においてピストンに作用する爆発力の４倍以上であるの
で、これら２つの範囲でのトルク増減を大きさを勘案す
ると、本発明の場合のようにｅ＞０の場合のほうがｅ＝
０の場合やｅ＜０の場合よりも駆動トルクを大きくする
ことが可能である（ｅの値によってはｅ＝０の場合に比
べて１５％以上のトルク増大が可能）。即ち、参照平面
に対するピストンピン回動中心の偏位の方向と参照平面
に対するクランク軸回転の方向との組み合わせを特定の
ものとすることが、トルク改善効果を実現する上で重要
である。
は、クランク角θが０〜π／２の範囲においてピストン
に作用する爆発力は、クランク角θがπ／２〜πの範囲
においてピストンに作用する爆発力の４倍以上であるの
で、これら２つの範囲でのトルク増減を大きさを勘案す
ると、本発明の場合のようにｅ＞０の場合のほうがｅ＝
０の場合やｅ＜０の場合よりも駆動トルクを大きくする
ことが可能である（ｅの値によってはｅ＝０の場合に比
べて１５％以上のトルク増大が可能）。即ち、参照平面
に対するピストンピン回動中心の偏位の方向と参照平面
に対するクランク軸回転の方向との組み合わせを特定の
ものとすることが、トルク改善効果を実現する上で重要
である。
【００４３】次に、ピストン移動速度Ｖの変化について
述べる。図１０において、 ｘ＝ｒｃｏｓθ＋Ｌｃｏｓφ ＝ｒｃｏｓθ＋Ｌ√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］ であるので、 Ｖ＝ｄｘ／ｄｔ ＝−ｒｄθ／ｄｔ｛ sinθ＋ （λ sinθ＋ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ ＝−ｒｄθ／ｄｔ｛ sinθ +ε（1+ε2/2 +3ε4/8 +5ε6/16+ ・・・・・ ） cosθ +λ（1 +3ε2/2 + 15ε4/8 + 35ε6/16 + ・・・・・） sinθcos θ +λ2 (3/2) ε（1+ 5ε2/2 + 35ε4/8 + ・・・・・ ） sin 2θcos θ +λ3 (1/2) （1+15ε2/4 +175ε4/8 + ・・・・・ ） sin 3θcos θ +λ4 (15/8)ε（1+35ε2/6 + ・・・・・ ）sin 4 θcos θ + ・・・・・ ｝ である。
述べる。図１０において、 ｘ＝ｒｃｏｓθ＋Ｌｃｏｓφ ＝ｒｃｏｓθ＋Ｌ√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］ であるので、 Ｖ＝ｄｘ／ｄｔ ＝−ｒｄθ／ｄｔ｛ sinθ＋ （λ sinθ＋ε）cos θ／√［１−（λ sinθ＋ε）2 ］｝ ＝−ｒｄθ／ｄｔ｛ sinθ +ε（1+ε2/2 +3ε4/8 +5ε6/16+ ・・・・・ ） cosθ +λ（1 +3ε2/2 + 15ε4/8 + 35ε6/16 + ・・・・・） sinθcos θ +λ2 (3/2) ε（1+ 5ε2/2 + 35ε4/8 + ・・・・・ ） sin 2θcos θ +λ3 (1/2) （1+15ε2/4 +175ε4/8 + ・・・・・ ） sin 3θcos θ +λ4 (15/8)ε（1+35ε2/6 + ・・・・・ ）sin 4 θcos θ + ・・・・・ ｝ である。
【００４４】以上の式より、クランク角θが０〜π／２
の範囲では、ｃｏｓθ＞０であるので、ｅ＞０の場合
（本発明に該当）にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よ
りピストン移動速度Ｖが大きくなる。また、クランク角
θがπ／２〜πの範囲では、ｃｏｓθ＜０であるので、
ｅ＞０の場合（本発明に該当）にはｅ＝０の場合（従来
例に該当）よりピストン移動速度Ｖが小さくなることが
分かる。このように点火爆発が行われるクランク角θ＝
０〜π／２の範囲でのピストン移動速度を高めること
で、ノッキングが発生しにくくなる。ｅ＜０の場合に
は、ｅ＝０の場合より、クランク角θが０〜π／２の範
囲ではピストン移動速度Ｖが小さくなり、クランク角θ
がπ／２〜πの範囲ではピストン移動速度Ｖが大きくな
るので、ノッキング発生防止に関しては有効ではない。
の範囲では、ｃｏｓθ＞０であるので、ｅ＞０の場合
（本発明に該当）にはｅ＝０の場合（従来例に該当）よ
りピストン移動速度Ｖが大きくなる。また、クランク角
θがπ／２〜πの範囲では、ｃｏｓθ＜０であるので、
ｅ＞０の場合（本発明に該当）にはｅ＝０の場合（従来
例に該当）よりピストン移動速度Ｖが小さくなることが
分かる。このように点火爆発が行われるクランク角θ＝
０〜π／２の範囲でのピストン移動速度を高めること
で、ノッキングが発生しにくくなる。ｅ＜０の場合に
は、ｅ＝０の場合より、クランク角θが０〜π／２の範
囲ではピストン移動速度Ｖが小さくなり、クランク角θ
がπ／２〜πの範囲ではピストン移動速度Ｖが大きくな
るので、ノッキング発生防止に関しては有効ではない。
【００４５】尚、本発明においては、シリンダ２の内周
面にかかる側圧力は、ｅが大きくなるにつれて大きくな
る。このため、上記のように、ピストン４のスカートを
長くし、更に該スカート部分に多くの潤滑油流通孔５を
形成することで、シリンダ内周面にかかる単位面積あた
りの圧力を低下させ且つ摺動部分の摩耗を防止するのが
好ましい。また、本発明においては、ピストンピン回動
中心Ｃ２が参照平面ＲＳから偏位しているので、シリン
ダ２の内周面にかかる側圧力は実質上シリンダ２の片側
にのみ作用するため、ピストンのスラップ現象は発生し
にくくなる。
面にかかる側圧力は、ｅが大きくなるにつれて大きくな
る。このため、上記のように、ピストン４のスカートを
長くし、更に該スカート部分に多くの潤滑油流通孔５を
形成することで、シリンダ内周面にかかる単位面積あた
りの圧力を低下させ且つ摺動部分の摩耗を防止するのが
好ましい。また、本発明においては、ピストンピン回動
中心Ｃ２が参照平面ＲＳから偏位しているので、シリン
ダ２の内周面にかかる側圧力は実質上シリンダ２の片側
にのみ作用するため、ピストンのスラップ現象は発生し
にくくなる。
【００４６】以上、往復動型内燃エンジンに関し説明し
たが、その駆動力伝達経路を逆転して駆動回転軸の回転
運動をピストンの往復運動に変換するようにした機構を
用いて構成される往復動型コンプレッサにおいても、そ
の変換機構に基づく効率向上の効果が得られる。以下、
これについて説明する。
たが、その駆動力伝達経路を逆転して駆動回転軸の回転
運動をピストンの往復運動に変換するようにした機構を
用いて構成される往復動型コンプレッサにおいても、そ
の変換機構に基づく効率向上の効果が得られる。以下、
これについて説明する。
【００４７】図１１は、本発明による往復動型コンプレ
ッサの一実施形態を示す模式図である。本図において、
１１２は駆動回転軸たるクランク軸であり、該クランク
軸１１２はクランクピン１１４を備えている。１０２は
シリンダであり、１０４は該シリンダ１０２内に収容さ
れたピストンである。ピストン１０４はピストンピン１
０６を備えており、該ピストンピン１０６と上記クラン
クピン１１４とが連接棒１１０により接続されている。
１２０は吸入弁であり、１２２は吐出弁である。ＣＡは
キャビティである。
ッサの一実施形態を示す模式図である。本図において、
１１２は駆動回転軸たるクランク軸であり、該クランク
軸１１２はクランクピン１１４を備えている。１０２は
シリンダであり、１０４は該シリンダ１０２内に収容さ
れたピストンである。ピストン１０４はピストンピン１
０６を備えており、該ピストンピン１０６と上記クラン
クピン１１４とが連接棒１１０により接続されている。
１２０は吸入弁であり、１２２は吐出弁である。ＣＡは
キャビティである。
【００４８】図１１において、クランク軸１１２のジャ
ーナル部の回転中心（クランク軸回転中心）がＣ１で示
されており、連接棒１１０の上端部に対するピストンピ
ン１０６の回動中心がＣ２で示されており、連接棒１１
０の下端部に対するクランクピン１１４の回転中心がＣ
３で示されている。これらの回転中心及び回動中心は、
いずれも図１１の紙面に対して垂直の方向を向いてお
り、即ち互いに平行である。
ーナル部の回転中心（クランク軸回転中心）がＣ１で示
されており、連接棒１１０の上端部に対するピストンピ
ン１０６の回動中心がＣ２で示されており、連接棒１１
０の下端部に対するクランクピン１１４の回転中心がＣ
３で示されている。これらの回転中心及び回動中心は、
いずれも図１１の紙面に対して垂直の方向を向いてお
り、即ち互いに平行である。
【００４９】図において、シリンダ１０２の中心軸（即
ちピストンの中心軸）がＲ１で示されている。クランク
軸回転中心Ｃ１を通りシリンダ中心軸Ｒ１と平行な平面
が参照平面ＲＳである。本実施形態では、ＲＳとＲ１と
の間に距離ｄ（≠０）を持たせた（即ち、ピストンピン
回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから左側へ距離ｄだけ偏位
している）ことが、従来のコンプレッサと異なる。
ちピストンの中心軸）がＲ１で示されている。クランク
軸回転中心Ｃ１を通りシリンダ中心軸Ｒ１と平行な平面
が参照平面ＲＳである。本実施形態では、ＲＳとＲ１と
の間に距離ｄ（≠０）を持たせた（即ち、ピストンピン
回動中心Ｃ２は参照平面ＲＳから左側へ距離ｄだけ偏位
している）ことが、従来のコンプレッサと異なる。
【００５０】駆動回転軸１１２を矢印Ｗの向きに回転さ
せクランクピン１１４を符号１１４’で示される位置へ
と移動させることで、最上位置にあるピストン１０４は
下向きに移動して符号１０４’で示される最下位置へと
到達する。この際に、吸入弁１２０を介してシリンダ１
０２内へと空気が吸入され、キャビティＣＡの容積が増
大する。続いて、駆動回転軸１１２を矢印Ｗの向きに回
転させクランクピンを符号１１４で示される位置へと移
動させることで、ピストンは上向きに移動して符号１０
４で示される最上位置へと到達する。この際に、シリン
ダ１０２のキャビティＣＡの容積が減少して空気の圧縮
が行われ、吐出弁１２２を介して圧縮空気が吐出され
る。
せクランクピン１１４を符号１１４’で示される位置へ
と移動させることで、最上位置にあるピストン１０４は
下向きに移動して符号１０４’で示される最下位置へと
到達する。この際に、吸入弁１２０を介してシリンダ１
０２内へと空気が吸入され、キャビティＣＡの容積が増
大する。続いて、駆動回転軸１１２を矢印Ｗの向きに回
転させクランクピンを符号１１４で示される位置へと移
動させることで、ピストンは上向きに移動して符号１０
４で示される最上位置へと到達する。この際に、シリン
ダ１０２のキャビティＣＡの容積が減少して空気の圧縮
が行われ、吐出弁１２２を介して圧縮空気が吐出され
る。
【００５１】図１１に示されているように、吐出行程で
はクランクピンがクランク軸回転中心Ｃ１の周りで１１
４’で示される位置から１１４で示される位置へと角度
１８０度以上にわたって旋回する。従って、小さな駆動
回転力であっても大きなストロークにわたる圧縮を行う
ことが可能となり、効率改善の効果が得られる。
はクランクピンがクランク軸回転中心Ｃ１の周りで１１
４’で示される位置から１１４で示される位置へと角度
１８０度以上にわたって旋回する。従って、小さな駆動
回転力であっても大きなストロークにわたる圧縮を行う
ことが可能となり、効率改善の効果が得られる。
【００５２】以上の説明から、本実施形態での駆動力伝
達機構は、上記図７に示されるエンジンでの駆動力伝達
機構とちょうど入出力が逆転した形態であることが分か
る。従って、同様にして、上記図１に示されるエンジン
での駆動力伝達機構や上記図９に示されるエンジンでの
駆動力伝達機構と入出力が逆転した形態の駆動力伝達機
構を有するコンプレッサを構成することができ、これら
の場合も、上記図１１の実施形態と同様な効果が得られ
る。
達機構は、上記図７に示されるエンジンでの駆動力伝達
機構とちょうど入出力が逆転した形態であることが分か
る。従って、同様にして、上記図１に示されるエンジン
での駆動力伝達機構や上記図９に示されるエンジンでの
駆動力伝達機構と入出力が逆転した形態の駆動力伝達機
構を有するコンプレッサを構成することができ、これら
の場合も、上記図１１の実施形態と同様な効果が得られ
る。
【００５３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ピ
ストンピンを参照平面から一方の側へ偏位させ、クラン
ク軸をそのピストン側部分が参照平面の一方の側から他
方の側へと移動するように回転させることで、爆発によ
り発生するピストン押圧力を高い効率で回転軸の回転力
へと変換し得る往復動型内燃エンジンが提供される。ま
た、本発明によれば、ノッキング発生やスラップ発生の
少ない往復動型内燃エンジンが提供される。
ストンピンを参照平面から一方の側へ偏位させ、クラン
ク軸をそのピストン側部分が参照平面の一方の側から他
方の側へと移動するように回転させることで、爆発によ
り発生するピストン押圧力を高い効率で回転軸の回転力
へと変換し得る往復動型内燃エンジンが提供される。ま
た、本発明によれば、ノッキング発生やスラップ発生の
少ない往復動型内燃エンジンが提供される。
【００５４】更に、本発明によれば、ピストンピンを参
照平面から一方の側へ偏位させ、クランク軸をそのピス
トン側部分が参照平面の一方の側から他方の側へと移動
するように回転させることで、小さな駆動回転力で効率
よく圧縮を行うことが可能な往復動型コンプレッサが提
供される。
照平面から一方の側へ偏位させ、クランク軸をそのピス
トン側部分が参照平面の一方の側から他方の側へと移動
するように回転させることで、小さな駆動回転力で効率
よく圧縮を行うことが可能な往復動型コンプレッサが提
供される。
【００５５】そして、本発明によれば、以上のようなエ
ンジンやコンプレッサを実現するために用いられる回転
運動−往復運動変換機構で使用されるピストンが提供さ
れる。
ンジンやコンプレッサを実現するために用いられる回転
運動−往復運動変換機構で使用されるピストンが提供さ
れる。
【図１】本発明による往復動型内燃エンジンの第１の実
施形態を示す模式的断面図である。
施形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明による往復動型内燃エンジンの第１の実
施形態のピストン組立体の断面図である。
施形態のピストン組立体の断面図である。
【図３】本発明による往復動型内燃エンジンの一実施形
態のピストン組立体の断面図である。
態のピストン組立体の断面図である。
【図４】本発明による往復動型内燃エンジンの一実施形
態のピストン組立体の斜視図である。
態のピストン組立体の斜視図である。
【図５】本発明による往復動型内燃エンジンの一実施形
態のピストン組立体の分解斜視図である。
態のピストン組立体の分解斜視図である。
【図６】本発明による往復動型内燃エンジンの一実施形
態のエンジンの駆動力伝達特性の一例を、従来のリンク
機構を用いたエンジンと比較して示すグラフである。
態のエンジンの駆動力伝達特性の一例を、従来のリンク
機構を用いたエンジンと比較して示すグラフである。
【図７】本発明による往復動型内燃エンジンの第２の実
施形態を示す模式的断面図である。
施形態を示す模式的断面図である。
【図８】本発明による往復動型内燃エンジンの第２の実
施形態のピストン組立体の断面図である。
施形態のピストン組立体の断面図である。
【図９】本発明による往復動型内燃エンジンの第３の実
施形態を示す模式的部分断面図である。
施形態を示す模式的部分断面図である。
【図１０】本発明による往復動型内燃エンジンの作用説
明図である。
明図である。
【図１１】本発明による往復動型コンプレッサの一実施
形態を示す模式図である。
形態を示す模式図である。
２ シリンダ ４ ピストン ５ 潤滑油流通孔 ６ ピストンピン ８ ベアリング １０ 連接棒 １２ クランク軸 １４ クランクピン １６ ベアリング １８ 釣り合い錘 １０２ シリンダ １０４ ピストン １０６ ピストンピン １１０ 連接棒 １１２ クランク軸 １１４ クランクピン １２０ 吸入弁 １２２ 吐出弁 ＣＡ キャビティ Ｃ１ クランク軸ジャーナル部回転中心 Ｃ２ ピストンピン回動中心 Ｃ３ クランクピン回転中心 Ｒ１ シリンダ中心軸（ピストン中心軸） Ｒ２ 軸 ＲＳ 参照平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｊ 1/16 Ｆ１６Ｊ 1/16 10/00 10/00 Ｚ
Claims (16)
- 【請求項１】 シリンダ内にてピストンを往復移動可能
に配置し、該ピストンのピストンピンを連接棒の一端に
対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端に対してク
ランク軸のクランクピンを回転可能に取り付けてなる構
造を有する往復動型内燃エンジンであって、前記ピスト
ンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中心を通り前
記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一方の側へ偏
位しており、前記クランク軸をその回転中心より前記ピ
ストンの近くにおいて前記参照平面と交わる部分が前記
一方の側から他方の側へと移動するように回転させるよ
うにしてなることを特徴とする、往復動型内燃エンジ
ン。 - 【請求項２】 前記シリンダ中心軸は前記参照平面内に
位置していることを特徴とする、請求項１に記載の往復
動型内燃エンジン。 - 【請求項３】 前記シリンダ中心軸は前記参照平面から
前記一方の側へ偏位していることを特徴とする、請求項
１に記載の往復動型内燃エンジン。 - 【請求項４】 前記ピストンピン回動中心は前記シリン
ダ中心軸と交差していることを特徴とする、請求項３に
記載の往復動型内燃エンジン。 - 【請求項５】 前記ピストンピン回動中心は前記シリン
ダ中心軸から偏位していることを特徴とする、請求項１
〜３のいずれかに記載の往復動型内燃エンジン。 - 【請求項６】 前記参照平面から前記ピストンピン回動
中心までの距離は、前記シリンダの内径の１／４〜１／
１０であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか
に記載の往復動型内燃エンジン。 - 【請求項７】 前記ピストンのスカート部分には複数の
潤滑油流通孔が形成されていることを特徴とする、請求
項１〜６のいずれかに記載の往復動型内燃エンジン。 - 【請求項８】 前記請求項５〜７のいずれかに記載の往
復動型内燃エンジンに使用される前記ピストン。 - 【請求項９】 シリンダ内にてピストンを往復移動可能
に配置し、該ピストンのピストンピンを連接棒の一端に
対して回動可能に取り付け、該連接棒の他端に対してク
ランク軸のクランクピンを回転可能に取り付けてなる構
造を有する往復動型コンプレッサであって、前記ピスト
ンピンの回動中心は前記クランク軸の回転中心を通り前
記シリンダの中心軸と平行な参照平面から一方の側へ偏
位しており、前記クランク軸をその回転中心より前記ピ
ストンの近くにおいて前記参照平面と交わる部分が前記
一方の側から他方の側へと移動するように回転させるよ
うにしてなることを特徴とする、往復動型コンプレッ
サ。 - 【請求項１０】 前記シリンダ中心軸は前記参照平面内
に位置していることを特徴とする、請求項９に記載の往
復動型コンプレッサ。 - 【請求項１１】 前記シリンダ中心軸は前記参照平面か
ら前記一方の側へ偏位していることを特徴とする、請求
項９に記載の往復動型コンプレッサ。 - 【請求項１２】 前記ピストンピン回動中心は前記シリ
ンダ中心軸と交差していることを特徴とする、請求項１
１に記載の往復動型コンプレッサ。 - 【請求項１３】 前記ピストンピン回動中心は前記シリ
ンダ中心軸から偏位していることを特徴とする、請求項
９〜１１のいずれかに記載の往復動型コンプレッサ。 - 【請求項１４】 前記参照平面から前記ピストンピン回
動中心までの距離は、前記シリンダの内径の１／４〜１
／１０であることを特徴とする、請求項９〜１３のいず
れかに記載の往復動型コンプレッサ。 - 【請求項１５】 前記ピストンのスカート部分には複数
の潤滑油流通孔が形成されていることを特徴とする、請
求項９〜１４のいずれかに記載の往復動型コンプレッ
サ。 - 【請求項１６】 前記請求項１３〜１５のいずれかに記
載の往復動型コンプレッサに使用される前記ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266307A JP2000080901A (ja) | 1998-07-10 | 1998-09-21 | 往復動型内燃エンジン及び往復動型コンプレッサ並びにこれらに用いるピストン |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-195637 | 1998-07-10 | ||
| JP19563798 | 1998-07-10 | ||
| JP10266307A JP2000080901A (ja) | 1998-07-10 | 1998-09-21 | 往復動型内燃エンジン及び往復動型コンプレッサ並びにこれらに用いるピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000080901A true JP2000080901A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=26509266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10266307A Pending JP2000080901A (ja) | 1998-07-10 | 1998-09-21 | 往復動型内燃エンジン及び往復動型コンプレッサ並びにこれらに用いるピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000080901A (ja) |
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-
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- 1998-09-21 JP JP10266307A patent/JP2000080901A/ja active Pending
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