JP2003083411A - Right circular converter with crank arm as gear - Google Patents

Right circular converter with crank arm as gear

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JP2003083411A
JP2003083411A JP2001276670A JP2001276670A JP2003083411A JP 2003083411 A JP2003083411 A JP 2003083411A JP 2001276670 A JP2001276670 A JP 2001276670A JP 2001276670 A JP2001276670 A JP 2001276670A JP 2003083411 A JP2003083411 A JP 2003083411A
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piston
crank
gear
gears
straight
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JP2001276670A
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Japanese (ja)
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Saichi Kanzaka
佐市 勘坂
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Individual
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce sliding resistance of a reciprocating engine. SOLUTION: Crank gears 8 are formed of the gears having functions of balance weights and crank arms. The crank gears are left to confront each other. The four gears are made to simultaneously rotate by engaging the crank gear 8c with the crank gear 8a and engaging an auxiliary direct-axis gear 12 with a direct-axis gear 19. A direct axis 11 to be rotated by a direct-axis gear 10 becomes an input-output axis, and a crankshaft is eliminated. A piston 2 having two pieces of small end pins 5a, 5b is supported by mounting connecting rods 3a, 3b on the crank gears 8a, 8c. The crank gear 8 is rotated. The connecting rods 3a, 3b vertically move but their shapes are kept trapezoidal. The piston 2 also vertically moves but its movement becomes vertical movement. Friction loss caused between the piston 2 and a cylinder 1 is reduced. Additionally, since rolling bearings for all of the bearings are used, the friction loss is further reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は往復動機関の直線運
動と円運動の変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motion and circular motion conversion device for a reciprocating engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンではピストンの往復運動を回転
運動に変換するにはコンロッドとクランクシャフトが必
要である。回転運動の軸受けには転がり軸受けが摩擦損
失が少なく最適であるが、クランクシャフトは両端には
使用できるが、中間には軸が曲がっているため転がり軸
受けを填め込むことができない。そのため二つ割の滑り
軸受けを使用している。滑り軸受けは摩擦損失が大きく
潤滑油により強制潤滑している。潤滑油は潤滑を司ると
同時に発生した摩擦熱と、エンジンならば加熱による温
度上昇を防ぐように熱を取り去る。
2. Description of the Related Art An engine requires a connecting rod and a crankshaft to convert the reciprocating motion of a piston into a rotary motion. Rolling bearings are most suitable for rotary motion bearings because they have less friction loss, but crankshafts can be used at both ends, but rolling bearings cannot be fitted in the middle because the shafts are curved. For this reason, the split bearing is used. The sliding bearing has large friction loss and is forcibly lubricated with lubricating oil. Lubricating oil removes frictional heat generated at the same time as it controls lubrication and heat so as to prevent temperature rise due to heating in the case of an engine.

【0003】クランクシャフトには大きなねじりトルク
が加わるため充分な太さを持たせる。また多気筒エンジ
ンではクランクが増えるごとにねじりトルクが加わり更
に太さが要求される。クランクの位相角も精密に正確に
加工される。クランクシャフトは偏芯しながらの回転運
動のためのバランスウエイトが付けられる。このように
クランクシャフトには特殊な設計技術と加工技術が必要
である。これらはエンジンに限らずコンプレッサ等往復
動機関の全体に関わることである。
Since a large torsional torque is applied to the crankshaft, it has a sufficient thickness. Further, in a multi-cylinder engine, as the number of cranks increases, torsional torque is added and a larger thickness is required. The phase angle of the crank is also processed precisely and accurately. The crankshaft is provided with balance weights for rotational movement while being eccentric. In this way, the crankshaft requires special design technology and processing technology. These are not limited to the engine, but relate to the entire reciprocating engine such as the compressor.

【0004】クランク軸を用いた往復動機関では摺動摩
擦は次のような所で発生している。 1、ピストンとシリンダ間。 2、コンロッド大端部とクランクシャフト間。 3、コンロッド小端部とピストン間。 4、クランクシャフトの中間軸受け。
In a reciprocating engine using a crankshaft, sliding friction occurs in the following places. 1. Between piston and cylinder. 2. Between the large end of the connecting rod and the crankshaft. 3. Between the small end of the connecting rod and the piston. 4. Intermediate bearing of crankshaft.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】往復動機関の摺動摩擦
をできるだけ小さくする。
The sliding friction of a reciprocating engine is made as small as possible.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】1、入出力軸を直軸と
し、クランクシャフトを無くする。 2、往復動機関のほとんどの軸受けを転がり軸受けとす
る。 3、コンロッドを2本としてピストンを水平に保つ。 4、ピストンの上下運動を垂直運動としシリンダへの押
しつけ圧を小さくする。 5、ピストンのスカート部を省き摩擦面積を縮小する。
[Means for Solving the Problems] 1. The input / output shaft is a straight shaft and the crankshaft is eliminated. 2. Most bearings of reciprocating engines are rolling bearings. 3. Keep the piston horizontal with two connecting rods. 4. The vertical motion of the piston is vertical motion to reduce the pressing pressure on the cylinder. 5. The piston skirt is omitted to reduce the friction area.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図7はこの発明の基本図である。
歯車にバランスウエイトとクランクアームの機能を持た
せ、この歯車をクランク歯車8とする。クランク歯車8
を対峙して置き、軸芯と刃先の中間にコンロッド3の大
端部用ピン7を設ける。クランク歯車8には直軸11で
回転する直軸歯車10を噛み合わせる。この直軸11は
エンジンでは出力軸となり、コンプレッサでは入力軸に
なる。クランク歯車8の中心軸には転がり軸受けが使用
できる。クランク歯車8に付くコンロッド大端部軸受6
にも転がり軸受けが使用できる。クランク歯車8が片持
ちでも用いることはできるが、不安定であるので回転軸
を外側にして同型の歯車を2個対峙しておく。大端部ピ
ン7をクランク歯車8の芯より偏芯して入るように穴加
工する。穴加工には両クランク歯車8の歯の位相角を一
致させる。コンロッド大端部には転がり軸受けを填め込
む。大端部の運動は回転運動になるが、小端部の運動は
振り子運動になる。このため運動範囲が限定され運動量
が少ないため滑り軸受けとする。小端部に転がり軸受け
を用いる場合、この運動範囲において内部のコロが少な
くとも1回転以上回転するようなニードル軸受けとす
る。これで従来の単気筒機関のクランクができる。
FIG. 7 is a basic diagram of the present invention.
The gear has a balance weight and a function of a crank arm, and this gear is referred to as a crank gear 8. Crank gear 8
Are placed facing each other, and a pin 7 for the large end of the connecting rod 3 is provided between the shaft center and the cutting edge. A straight shaft gear 10 rotating on a straight shaft 11 is meshed with the crank gear 8. The straight shaft 11 serves as an output shaft in the engine and serves as an input shaft in the compressor. A rolling bearing can be used for the central axis of the crank gear 8. Connecting rod large end bearing 6 attached to crank gear 8
Also, rolling bearings can be used. The crank gear 8 can be used even if it is cantilevered, but since it is unstable, two gears of the same type are opposed to each other with the rotating shaft facing outside. A hole is formed so that the large end pin 7 is inserted eccentrically from the core of the crank gear 8. For drilling, the phase angles of the teeth of both crank gears 8 are matched. Fit a rolling bearing on the large end of the connecting rod. The large end movement becomes a rotational movement, while the small end movement becomes a pendulum movement. For this reason, the range of motion is limited and the amount of motion is small, so a sliding bearing is used. When a rolling bearing is used for the small end portion, the needle bearing is such that the inner rollers rotate at least one rotation or more within this range of motion. This makes it possible to crank a conventional single cylinder engine.

【0008】クランク歯車は歯車であるからいろいろ組
み合わせて使用できる。クランク歯車を2個噛み合わせ
る。2個のクランク歯車の中心軸を結ぶ線と、クランク
歯車に取り付けられた大端部ピンの中心軸を結ぶ線が平
行になるようにする。このようにするとこの2本の線は
クランク歯車がどのように回転しても平行になってい
る。この2本のピンに全く等しいコンロッドを取り付け
る。コンロッドの小端部にピストンを取り付ける。ピス
トンには2本のピンを設けるようにする。2本のピンは
平行とし、ピンの芯を結ぶ線とピストン側面が直角にな
るようにする。ピンの左右前後の芯が円筒の芯になるよ
うにピストンを作る。実際はクランク歯車は対峙してお
くので4個使用される。クランク歯車4個の配置上の芯
とピストンの円の芯を一致させる。この組み合わせを基
本ユニットとする。
Since the crank gear is a gear, it can be used in various combinations. Engage two crank gears. The line connecting the central axes of the two crank gears and the line connecting the central axes of the large end pins attached to the crank gears are parallel to each other. In this way, the two lines are parallel no matter how the crank gear rotates. Attach exactly the same connecting rod to these two pins. Attach the piston to the small end of the connecting rod. The piston should have two pins. The two pins should be parallel, and the line connecting the cores of the pins should be at a right angle to the side of the piston. Make the piston so that the cores on the left, right, front and back of the pin become the core of the cylinder. In reality, four crank gears are used because they face each other. The core of the four crank gears is aligned with the core of the piston circle. This combination is the basic unit.

【0009】基本ユニットはピストン1個に1個とす
る。クランクシャフトのように他のピストンによるトル
クの伝達は不要であり、ピストン1個によるトルクのみ
考慮すればよい。ピストン上死点における最大圧力は2
個のコンロッドに加わり、さらに4個のクランク歯車に
加わる。さらに直軸歯車を通して直軸を回転させる。一
方では補助直軸歯車を通して直軸歯車を回転させる。た
だし補助直軸歯車は省くこともある。クランク歯車の中
心軸軸受けはこのよなバランスしたトルクを受け、クラ
ンクシャフトのような隣から来たトルクを反対側に移す
ようなねじれトルクは無い。直軸を出力軸としエンジン
として説明する。直軸を入力軸とすればコンプレッサの
場合となる。
There is one basic unit for each piston. Unlike the crankshaft, the transmission of torque by another piston is unnecessary, and only the torque by one piston needs to be considered. Maximum pressure at piston top dead center is 2
It is added to 4 connecting rods and 4 crank gears. Further, the straight shaft is rotated through the straight shaft gear. On the one hand, the direct-shaft gear is rotated through the auxiliary direct-shaft gear. However, the auxiliary straight shaft gear may be omitted. The central shaft bearing of the crank gear receives such balanced torque, and there is no torsional torque that transfers the torque coming from the neighbor such as the crankshaft to the opposite side. An engine will be described with a straight shaft as an output shaft. If a straight shaft is used as the input shaft, it will be the case of a compressor.

【0010】基本ユニットを水平に置きクランク歯車を
回転させる。コンロッドの大端部、小端部はどの位置に
いても左右対称となり、台形となりピストンを水平に保
ちながら垂直運動を行う。低回転域ではピストンがシリ
ンダとのクリアランスの自由度によって上下する。クリ
アランスが大きければ傾きが大きいが、クリアランスは
非常に小さいので傾きはほとんど無くなる。このことは
従来のピストンがシリンダに摺動することにより姿勢を
保っていたのと異なることになる。回転が上昇するとピ
ストンはバランスした動きになり高速域でもピストンが
水平で垂直運動をするのでピストンを水平にするための
スカート部分は不要となる。ピストンはピストンリング
の保持のみの短いピストンになる。このようなピストン
は摺動面積が小さく摩擦損失も軽減される。
The basic unit is placed horizontally and the crank gear is rotated. The big end and the small end of the connecting rod are symmetrical regardless of the position, and become trapezoidal and perform vertical motion while keeping the piston horizontal. In the low rotation range, the piston moves up and down depending on the degree of freedom of clearance with the cylinder. If the clearance is large, the inclination is large, but since the clearance is very small, the inclination is almost eliminated. This is different from the conventional situation where the piston keeps its posture by sliding on the cylinder. When the rotation increases, the piston moves in a balanced manner, and even in the high speed range, the piston moves horizontally and vertically, so that the skirt portion for making the piston horizontal is unnecessary. The piston is a short piston that only holds the piston ring. Such a piston has a small sliding area and friction loss is reduced.

【0011】基本ユニットに直軸歯車を噛み合わせる。
直軸歯車に基本ユニットを1個組み合わせると単気筒の
往復動機関になり、多数組み合わせると多気筒往復動機
関になる。多気筒往復動機関の場合各ピストンの位相角
は歯車の噛み合わせで決められる。例えば2気筒の場合
180゜に噛み合わせ、3気筒の場合は120゜の噛み
合わせとする。
A straight shaft gear is meshed with the basic unit.
A single-cylinder reciprocating engine is formed by combining one basic unit with a straight-axis gear, and a multi-cylinder reciprocating engine is formed by combining a plurality of basic units. In the case of a multi-cylinder reciprocating engine, the phase angle of each piston is determined by the meshing of gears. For example, in the case of two cylinders, the engagement is 180 °, and in the case of three cylinders, the engagement is 120 °.

【0012】クランク歯車の歯数と直軸歯車の歯数の比
が各軸の回転数の比を決める。エンジンの場合、エンジ
ン回転数1800rpmで負荷の回転数が1800rp
mの場合はクランク歯車の歯数と直軸歯車の歯数の比が
1:1でよい。しかし負荷の回転数が900rpm必要
ならばその比は1:2となる。このように歯数の比によ
ってそれぞれの軸に必要な回転数が容易に得られる。先
行出願(特願2001−076475)のエンジンには
主ピストンの2倍の上下運動する副ピストンがある。2
倍の速度を得るには副ピストン用のクランク歯車の歯数
と直軸歯車の歯数の比を1:2とすればよい。この場合
副ピストンのストロークよりクランク歯車の大きさを決
め、次に直軸歯車の大きさを決めれば最適なエンジンの
設計ができる。
The ratio of the number of teeth of the crank gear to the number of teeth of the straight shaft gear determines the ratio of the rotation speed of each shaft. In the case of an engine, the engine speed is 1800 rpm and the load speed is 1800 rp.
In the case of m, the ratio of the number of teeth of the crank gear to the number of teeth of the straight shaft gear may be 1: 1. However, if the rotation speed of the load is 900 rpm, the ratio is 1: 2. Thus, the required number of rotations for each shaft can be easily obtained by the ratio of the number of teeth. The engine of the prior application (Japanese Patent Application No. 2001-076475) has a sub piston that moves up and down twice as much as the main piston. Two
In order to obtain the double speed, the ratio of the number of teeth of the crank gear for the auxiliary piston and the number of teeth of the straight shaft gear may be set to 1: 2. In this case, if the size of the crank gear is determined based on the stroke of the auxiliary piston and then the size of the direct-axis gear is determined, the optimum engine design can be performed.

【0013】[0013]

【発明の実施例】発明の形態を実施例にもとずき図面を
参照にして説明する。図1は当発明の歯車とコンロッド
の関係を示した説明図である。図1ではクランク歯車8
aとクランク歯車8cは噛み合わさり、さらに直軸歯車
10、補助直軸歯車12を噛み合わせ4個の歯車で構成
している。また全く等しいコンロッド3aと3bによっ
てピストン2をささえた例である。この構成で小端部5
a芯と小端部5b芯を結ぶ線、大端部7a芯と大端部7
b芯を結ぶ線、クランク歯車8a芯とクランク歯車8c
芯を結ぶ線が平行している。歯車の回転方向を矢印の方
向に回転させる。コンロッド3a、3bは左右対称で上
下する。大端部7a芯、小端部5a芯、小端部5b芯、
大端部7b芯、大端部7a芯を結んだ形は台形であり、
ピストン2は水平に保たれ垂直に上下する。ピストン2
はこのように動くのでピストン2を水平に保つためのス
カート部分が不要となり、ピストン2は著しく小型にな
る。ピストン2はシリンダ1との摺動面積が小さくな
り、更にピストン2自身は垂直に上下し横圧に対しては
コンロッド3a、3bにより支え合うので摩擦損失は半
減される。
Embodiments of the invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the relationship between the gear and connecting rod of the present invention. In FIG. 1, the crank gear 8
The a and the crank gear 8c mesh with each other, and the straight shaft gear 10 and the auxiliary straight shaft gear 12 are meshed with each other to form four gears. Further, it is an example in which the piston 2 is supported by the connecting rods 3a and 3b which are exactly the same. Small end 5 with this configuration
A line connecting the a core and the small end 5b core, the large end 7a core and the large end 7
Line connecting b core, crank gear 8a core and crank gear 8c
The lines connecting the cores are parallel. The direction of rotation of the gear is rotated in the direction of the arrow. The connecting rods 3a and 3b are symmetrical and move up and down. Large end 7a core, small end 5a core, small end 5b core,
The shape in which the large end 7b core and the large end 7a core are connected is a trapezoid,
The piston 2 is kept horizontal and moves vertically up and down. Piston 2
Since the piston moves in this way, a skirt portion for keeping the piston 2 horizontal is not necessary, and the piston 2 becomes extremely small. The sliding area of the piston 2 with respect to the cylinder 1 becomes small, and further, the piston 2 itself vertically moves up and down, and the lateral pressure is supported by the connecting rods 3a and 3b, so that the friction loss is halved.

【0014】図2は2気筒機関の断面図である。ただし
右側ピストン2aを下死点とし、左側ピストン2bを上
死点とした。ピストン2aとピストン2bの位相差は出
力歯車10とクランク歯車8の噛み合わせで簡単にでき
る。位相差は2気筒であるから180゜ である。図2は
基本ユニットを2個使用した場合である。3気筒4気筒
の場合は基本ユニットを3個、4個と連結する。そして
このユニットの歯車に噛み合わせた直軸歯車軸を長くす
る。図2で示すとおり軸受けはすべて転がり軸受けを使
用している。転がり軸受けは摩擦損失が少なく精度も高
い。
FIG. 2 is a sectional view of a two-cylinder engine. However, the right piston 2a was set to the bottom dead center and the left piston 2b was set to the top dead center. The phase difference between the piston 2a and the piston 2b can be easily made by meshing the output gear 10 and the crank gear 8. Since the phase difference is 2 cylinders, it is 180 °. FIG. 2 shows the case where two basic units are used. In the case of 3 cylinders and 4 cylinders, the basic units are connected to 3, 4 units. Then, the straight shaft gear shaft meshed with the gear of this unit is lengthened. As shown in FIG. 2, all the bearings use rolling bearings. Rolling bearings have low friction loss and high accuracy.

【0015】基本ユニットはクランク歯車8が4個と、
コンロッド3が2個とピストン2で構成される。また、
底部ユニットは基本ユニット1個の場合、歯車4個と直
軸11、補助直軸13で構成され、基本ユニットが1個
増えるごとに歯車4個が増え軸が長くなる。軸が長くな
って中間軸受けが必要になれは直軸のため転がり軸受け
が使用できる。底部ユニットは上部に設けるユニットに
よりトルクを考慮して、直軸歯車と補助直軸歯車と合わ
せて1〜4個とする。
The basic unit has four crank gears 8,
It is composed of two connecting rods 3 and a piston 2. Also,
In the case of one basic unit, the bottom unit is composed of four gears, a straight shaft 11, and an auxiliary straight shaft 13, and as the number of basic units increases, four gears increase and the shaft becomes longer. If the shaft becomes longer and an intermediate bearing is needed, a rolling bearing can be used because it is a straight shaft. Considering the torque by the unit provided at the top, the bottom unit has a total of 1 to 4 straight shaft gears and auxiliary straight shaft gears.

【0016】図3は先行出願(特願2001−0764
75)のエンジンに応用した例である。図3では主ピス
トン2a、2bを右左に配置し、副ピストン2cを中間
に配置している。主ピストン2a、2bの位相差は18
0゜である。副ピストン2cは主ピストンの2倍の速度
で運転される。位相差は運転の方法により変えることが
あってもギアの噛み合わせで簡単に変更できる。副ピス
トン2cは主ピストンが1回上下する間に2回上下する
のでギア比をそのように合わせた。図1のようにクラン
ク歯車8a 、8c、直軸歯車10、補助直軸歯車12の
比が1:1:1:1の場合、副ピストンユニットのクラ
ンク歯車8iと直軸歯車10eとの比は1:2になれば
2倍の速度で副ピストン2cが上下運動をすることにな
る。副ピストン2cは副シリンダ1c内に大気圧の空気
を吸入し、押し出すだけで圧縮や爆発による圧力変化は
ない。従ってその仕事に応じた材料を使うだけで主ピス
トン2a、2bの中間に置くことができる。副ピストン
2cのユニットは副ピストン2cが上死点の位置を示し
ている。また、クランク歯車8iと直軸歯車10eの噛
み合わせは右側のみとなっているが、左側は補助直軸歯
車12fに噛み合わせることもできる。
FIG. 3 shows a prior application (Japanese Patent Application No. 2001-0764).
This is an example applied to the engine of 75). In FIG. 3, the main pistons 2a and 2b are arranged on the right and left, and the sub piston 2c is arranged in the middle. The phase difference between the main pistons 2a and 2b is 18
It is 0 °. The sub piston 2c is operated at twice the speed of the main piston. Although the phase difference may change depending on the driving method, it can be easily changed by meshing the gears. Since the sub piston 2c moves up and down twice while the main piston moves up and down once, the gear ratio is adjusted accordingly. When the ratio of the crank gears 8a, 8c, the straight shaft gear 10, and the auxiliary straight shaft gear 12 is 1: 1: 1: 1 as shown in FIG. 1, the ratio between the crank gear 8i of the sub piston unit and the straight shaft gear 10e is If it becomes 1: 2, the sub piston 2c will move up and down at twice the speed. The sub-piston 2c only sucks air at atmospheric pressure into the sub-cylinder 1c and pushes it out, and there is no pressure change due to compression or explosion. Therefore, it can be placed in the middle of the main pistons 2a, 2b simply by using a material suitable for the work. In the unit of the sub piston 2c, the sub piston 2c shows the position of the top dead center. Further, the crank gear 8i and the straight shaft gear 10e are meshed with each other only on the right side, but the left side can be meshed with the auxiliary straight shaft gear 12f.

【0017】図4は副ピストン2c が主ピストンの2倍
速で動く歯車の組み合わせである。副ピストン2cは先
ず行程容積に最適なボア・ストロークを決める。次にス
トロークに応じたクランク歯車8iを決める。次にクラ
ンク歯車8iの2倍の歯数を持つ直軸歯車10eを決め
る。この直軸歯車を直軸に填め込み直軸の回転によりピ
ストン2cを上下させる。ピストン2cには大きな力が
加わらないため直軸歯車10eを1個とすることができ
る。主ユニット用直軸歯車と副ユニット用直軸歯車のモ
ジュールを変え、主ピストンと副ピストンとの位相の微
調整をする。副ピストン用のクランク歯車8iと直軸歯
車10eのモジュールを小さくすればピッチが小さくな
りその分細かい微調整ができる。
FIG. 4 shows a combination of gears in which the sub piston 2c moves at twice the speed of the main piston. The sub piston 2c first determines the optimum bore stroke for the stroke volume. Next, the crank gear 8i corresponding to the stroke is determined. Next, a straight shaft gear 10e having twice the number of teeth of the crank gear 8i is determined. The straight shaft gear is fitted into the straight shaft, and the piston 2c is moved up and down by the rotation of the straight shaft. Since a large force is not applied to the piston 2c, only one straight shaft gear 10e can be used. By changing the modules of the main unit direct-axis gear and the sub-unit direct-axis gear, the phases of the main piston and sub-piston are finely adjusted. If the module of the crank gear 8i for the auxiliary piston and the straight shaft gear 10e is made smaller, the pitch becomes smaller, and fine adjustment can be made accordingly.

【0018】図5は底部ユニットの上に基本ユニット2
個と副ユニット1個を配置し、上から見た図である。各
ユニットはクランク歯車とその軸受け、コンロッド、ピ
ストンを、2分割ユニットケースに収めて後、軸受けホ
ルダを組み付ける。各ユニットは個々に締結され、さら
に全体を締結する。ピストンは位置を示し、コンロッド
の表示は省いた。
FIG. 5 shows the basic unit 2 on top of the bottom unit.
It is the figure which arranged one piece and one subunit, and was seen from the top. In each unit, the crank gear, its bearing, connecting rod, and piston are housed in a two-divided unit case, and then the bearing holder is assembled. Each unit is individually fastened and further fastened as a whole. The piston shows the position, the connecting rod is not shown.

【0019】図6は底部ユニットを上から見た図であ
る。基本ユニットの置くところには歯車4個が2ヶ所見
える。副ユニットの部分は直軸歯車10eと補助直軸歯
車12fの2個が見える。従って副ユニットのクランク
歯車には8iと8lの2個が噛み合う。中間軸受けの転
がり軸受けは下半分底部ユニットで支えられる。上半分
は軸受けカバーにより固定される。
FIG. 6 is a view of the bottom unit viewed from above. Two gears can be seen in two places where the basic unit is placed. Two parts of the sub-unit, the straight-axis gear 10e and the auxiliary straight-axis gear 12f, can be seen. Therefore, two crank gears 8i and 8l mesh with the crank gear of the sub unit. The rolling bearing of the intermediate bearing is supported by the lower half bottom unit. The upper half is fixed by the bearing cover.

【0020】[0020]

【発明の効果】1、往復動機関でありながらクランクシ
ャフトが不要となる。 2、クランク歯車は1個のピストンのみの荷重を加味す
ればよく、他気筒からの力は加わらない。 3、軸受けは全て転がり軸受けとなり摩擦損失を減らせ
る。 4、ピストンの上下運動が垂直運動になり横振り運動が
抑えられる。 5、ピストンを水平に保つ。このためピストンのスカー
ト部分が不要になる。 6、ピストンはピストンリング保持器のように小型軽量
になり、摩擦面積も少なく損失が小さくなる。 7、単気筒のユニットを基本ユニットとし、負荷に応じ
て増やせる。 8、エンジンにはその特有の回転数がある。負荷にも特
有の回転数がある。この回転数の比を基本ユニットと底
部ユニットとの歯車の比で作られる。 9、回転数の異なるユニットを並べて設置することがで
きる。
EFFECT OF THE INVENTION 1. A reciprocating engine does not require a crankshaft. 2. The crank gear only needs to add the load of one piston, and the force from other cylinders is not applied. 3. All bearings are rolling bearings, and friction loss can be reduced. 4. The vertical motion of the piston is vertical, and the lateral swing motion is suppressed. 5. Keep the piston horizontal. Therefore, the skirt portion of the piston becomes unnecessary. 6. The piston is small and lightweight like a piston ring retainer, and has a small friction area and a small loss. 7. A single-cylinder unit is used as a basic unit and can be increased according to the load. 8. The engine has its own number of revolutions. The load also has its own number of revolutions. This ratio of speeds is made by the ratio of the gears of the basic unit and the bottom unit. 9. Units with different rotation speeds can be installed side by side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】歯車の噛み合わせによる全体の動作の説明図を
示す。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an overall operation by meshing gears.

【図2】2気筒機関の断面図を示す。FIG. 2 shows a sectional view of a two-cylinder engine.

【図3】2気筒+副気筒機関の断面図を示す。FIG. 3 shows a cross-sectional view of a two-cylinder + sub-cylinder engine.

【図4】主ピストンと副ピストンの速度の異なる場合の
歯車の組み合わせ説明図を示す。
FIG. 4 is an explanatory view of a combination of gears when the main piston and the sub piston have different speeds.

【図5】基本ユニット2個と副ユニット1個を配置し、
上から見た図を示す。
FIG. 5: Arrangement of two basic units and one subunit,
The figure seen from above is shown.

【図6】図5の底部ユニットを上から見た図を示す。6 shows a view from above of the bottom unit of FIG.

【図7】クランク歯車と直軸歯車の組み合わせによりク
ランク軸を無くす原理図である。
FIG. 7 is a principle diagram of eliminating a crankshaft by combining a crank gear and a straight shaft gear.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダ 2 ピストン 3 コンロッド 4 小端部ニードルベアリング 5 小端部ピン 6 大端部転がり軸受け 7 大端部ピン 8 クランク歯車 9 クランク歯車回転軸 10 直軸歯車 11 直軸 12 補助直軸歯車 13 補助直軸 1 cylinder 2 pistons 3 connecting rod 4 Small end needle bearing 5 Small end pin 6 Large end rolling bearing 7 Large end pin 8 crank gears 9 Crank gear rotation shaft 10 Straight shaft gear 11 Straight axis 12 auxiliary straight shaft gears 13 auxiliary straight axis

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 歯車にバランスウエイトとクランクアー
ムの機能を持たせ、この歯車をクランク歯車とする。ク
ランク歯車8a、8bを対峙して置き、軸芯と刃先の中
間にコンロッド3の大端部用ピン7を設ける。ピストン
2の上下運動に合わせてクランク歯車8a、8bを回転
させる。クランク歯車8a、8bに直軸歯車10a、1
0bを噛み合わせ直軸11を回転させる。この直軸11
を入出力軸とし、クランクシャフトを不要にした直線運
動と回転運動の直円変換装置。
1. A gear is provided with a balance weight and a function of a crank arm, and this gear is used as a crank gear. The crank gears 8a and 8b are placed facing each other, and the pin 7 for the large end portion of the connecting rod 3 is provided between the shaft center and the cutting edge. The crank gears 8a and 8b are rotated in accordance with the vertical movement of the piston 2. Crank gears 8a and 8b have straight shaft gears 10a and 1
0b is engaged and the straight shaft 11 is rotated. This straight shaft 11
A straight circle conversion device for linear motion and rotary motion that uses a crankshaft as an input / output shaft and does not require a crankshaft.
【請求項2】 請求項1のクランク歯車8a、8bに同
型のクランク歯車8c、8dを噛み合わせ、コンロッド
3a、3bの2個でピストン2を支える。コンロッドの
大端部ピン7a、7bの2個、小端部ピン5a、5bを
結ぶ線が台形となるようにして、ピストン2を水平に保
ちながら垂直運動になるようにした直円変換装置。
2. Crank gears 8c and 8d of the same type are meshed with the crank gears 8a and 8b of claim 1, and the piston 2 is supported by two connecting rods 3a and 3b. A straight circle conversion device in which the piston 2 is maintained in a vertical motion while keeping the piston 2 horizontal by making the line connecting the two large end pins 7a and 7b of the connecting rod and the small end pins 5a and 5b a trapezoid.
【請求項3】 請求項2によって作られた装置を1ユニ
ットとする。ユニットにはクランク歯車4個、クランク
歯車用転がり軸受け4個、コンロッド2個、大端部転が
り軸受け2組、同ピン2本、小端部転がり軸受け2組、
同ピン2本、ピストン1個と軸受けホルダー4個、ユニ
ットケース1組で構成される。このブロックを1ユニッ
トとした直円変換装置。
3. A device made according to claim 2 is a unit. The unit has 4 crank gears, 4 rolling bearings for crank gears, 2 connecting rods, 2 large end rolling bearings, 2 pins, 2 small end rolling bearings,
It consists of two pins, one piston, four bearing holders and one unit case. Straight circle conversion device with this block as one unit.
【請求項4】 多気筒往復動機関に請求項3の変換装置
を用いる。多気筒の分入出力歯車軸11、13を延長
し、ピストン2相互の位相差をクランク歯車8と直軸歯
車10、12の噛み合わせのみで行うことのできる直円
変換装置。
4. A conversion device according to claim 3 is used in a multi-cylinder reciprocating engine. A straight circle conversion device capable of extending the input / output gear shafts 11 and 13 for multiple cylinders and performing the phase difference between the pistons 2 only by engaging the crank gear 8 and the straight shaft gears 10 and 12.
【請求項5】 請求項2により2個のピンで支えるよう
にしたピストン。
5. A piston according to claim 2, which is supported by two pins.
【請求項6】 請求項2および5によりピストンのスカ
ート部分を省き、ピストンの長さを短くしたピストン。
6. A piston in which the skirt portion of the piston is omitted and the length of the piston is shortened according to claims 2 and 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005198836A (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Samii Kk Device for regulating rotating angle of launching lever of game machine with mah-jong game and game machine with mah-jong game
JP2015124671A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社 近藤工作所 Automobile engine output takeout device

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