JP2003528237A - ピストンエンジン釣り合わせ - Google Patents
ピストンエンジン釣り合わせInfo
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Abstract
Description
、クランクシャフトのオフセットした部分に取り付けてあり、ピストンがクラン
クシャフトの軸線に対して横方向の往復動方向に動かされるときに、クランクシ
ャフトが回転する。
取り付けたダブルヘッド型ピストンを有するエンジンを定義している。ピストン
とクランクシャフトの間に取り付けたレバーが、支点レギュレータ内に拘束され
ており、回転運動をクランクシャフトに与える。
に連結した2つのダブルヘッド型ピストンを利用する4気筒ピストンエンジンを
記載している。T字形の連結部材は、T字の横方向腕の各々で、ダブルヘッド型
ピストンに取り付けられている。T字の横方向腕上の中央位置ポイントが固定ポ
イントに回転自在に取り付けてあり、T字の下端が、釣り合い重りを包含するク
ランクスローによってクランクシャフトに連結したクランクピンに回転自在に取
り付けてある。
ランクシャフトを駆動するダブルヘッド型ピストンが使用されている。
、ピストンの各々に連結した移行アームと、第1方向に回転する回転部材とを包
含する。移行アームは、回転部材の軸線からずらして回転部材に連結した駆動部
材を包含する。第1の釣り合い重りが、第1方向に回転するように装着してあり
、第2の釣り合い重りが、第1方向と反対方向の第2方向に回転するように装着
してある。
し得る。
置してある。第1の釣り合い重りは、駆動部材連結部の反対側で回転部材に連結
してある。回転部材は、第1軸線まわりに回転し、第2の釣り合い重りは、第1
軸線に対して平行にオフセットした第2軸線まわりに回転する。
2のギアが、第2方向において第2軸線まわりに回転するように第1のギアによ
って駆動される。
重りは、第1軸線まわりに回転する。第1ギアが、第1軸線まわりに第1方向に
おいて回転するように装着してあり、第2ギアが、第1軸線に対して平行にオフ
セットした第2軸線まわりに第2方向に回転するように第1ギアによって駆動さ
れる。
第2プーリが、第1プーリに連結してあり、第1軸線まわりに第2方向に回転す
るように第1プーリによって駆動される。第2釣り合い重りは、第2プーリによ
って駆動される。
の各々に連結した移行アームおよび第1方向に回転する回転部材を包含するピス
トン組立体を釣り合わせる方法であって、移行アームが、回転部材の軸線からず
れて回転部材に連結した駆動部材を包含する方法は、第1方向に回転するように
第1釣り合い重りをピストン組立体に装着する段階と、第1方向と反対の第2方
向に回転するように第2釣り合い重りをピストン組立体に装着する段階とを包含
する。
動力、偶力を内部的に相殺させることにより、エンジンの振動をかなり減らす。
釣り合いの取れた機械では、そのベアリングおよび取付ハードウェアにかかる力
がかなり減る。振動力、偶力を釣り合わせによって低減した場合、ベアリング寿
命が何倍も延び、より軽い部品、マウントを使用できる。釣り合わせによって達
成される他の利点は、より高い速度で滑らかに作動する能力である。この釣り合
わせ方法は、回転、慣性によるアンバランスをほとんど完全に補正するので、エ
ンジンは、より高い速度で作動することができる。補正されないアンバランス力
は、速度の二乗で増大し、速度が増大するにつれて急速に制限因子となる。多く
のエンジン用途において、より高い速度に向かう傾向があり、本発明で利用でき
るより良好な釣り合わせ方法について重要性が増す。
となろう。
0は、2本のシリンダ11(図3)および12を有する。各シリンダ11、12
は、ダブルヘッド型ピストンを収容している。各ダブルヘッド型ピストンは、軸
14によってフライホイール15に連結した移行アーム13に連結している。移
行アーム13は、移行アーム13を上下に移動させる軸18および移行アーム1
3を横方向に移動させる軸17を含むユニバーサルジョイント機構によって支持
体19に連結している。図1は、軸14がフライホイール15の頂部のところに
ある位置にフライホイール15を示している。
イホイール15を備えたエンジン10を示している。移行アーム13は、軸18
を中心に下方へ旋回している。
ル15を90度増分で示す概略頂面図である。図3は、図3aに示す位置に軸1
4があるときのフライホイール15を示している。ピストン1が点火し、シリン
ダ11の中間に向かって移動するとき、移行アーム13は、図2に示す位置まで
フライホイール15を回転させながらユニバーサルジョイント16を中心に回動
することになる。軸14は、図4aに示す位置になる。ピストン4が点火される
と、移行アーム13は、図5に示す位置へ移動することになる。フライホイール
15および軸14は、図5aに示す位置になる。次に、ピストン2が点火し、移
行アーム13が、図6に示す位置へ移動することになる。フライホイール15お
よび軸14は、図6aに示す位置になる。ピストン3が点火すると、移行アーム
13およびフライホイール15は、図3、3aに示す初期位置に戻ることになる
。
ることになる。移行アーム13がユニバーサルジョイント16に、そして、軸1
4を介してフライホイール15に連結しているので、フライホイール15が回転
し、ピストンの直線運動を回転運動に変換する。
示す(部分的に横断面図にした)頂面図である。実際には、4つのシリンダしか
ないが、各シリンダ内にダブルピストンを備えているので、8気筒エンジンと均
等である。2本のシリンダ31、46が示してある。シリンダ31は、それぞれ
、ピストンリング32a〜33aを備えるダブルヘッド型ピストン32-33を
有する。ピストン32-33は、ピストンアーム54aによって移行アーム60
(図8)に連結しており、ピストンアームは、ピストン32-33の開口55a
および摺動ベアリング55内へ延びている。同様に、シリンダ46内のピストン
47〜49も、ピストンアーム54bによって移行アーム60に連結している。
火プラグがある。ピストン端32は、ロッカアーム35a、35bおよび点火プ
ラグ44を有し、ピストン端33は、ロッカアーム34a、34bおよび点火プ
ラグ41を有する。各ピストンには、1セットの弁、ロッカアームおよび点火プ
ラグが組み合わせてある。点火プラグを点火し、吸排気弁を開閉するタイミング
は、プーリ50aに連結したタイミングベルト51によって制御される。プーリ
50aは、フライホイール69によって駆動される出力軸53によって回転させ
られる軸63(図8)によってギア64に取り付けてある。ベルト50aは、ま
た、ディストリビュータ38に連結したプーリ50bおよびギア39も回転させ
る。ギア39もギア40を回転させる。ギア39、40は、カムシャフト75(
図8)に取り付けてあり、このカムシャフトは、プッシュロッドを作動させる。
プッシュロッドは、ロッカアーム34および図示しない他のロッカアームに取り
付けてある。
態で示してある。各排気マニホルドは、4つの排気口に取り付けてある。
ある。移行アーム60は、移行アームの上下動(図8で見て)を許すピン72と
、移行アーム60の側方移動を許すピン71とによって支持体70に装着されて
いる。移行アーム60が上下移動、側方移動を行えるので、軸61はフライホイ
ール69を円形経路に沿って駆動することができる。4つの連結用ピストンアー
ム(図8に示すピストンアーム54b、54d)が、ピン71まわりの振動時に
4つのダブルヘッド型ピストンによって駆動される。連結アームが前後に移動す
ると、フライホイール69の軸61の端が移行アームを上下に移動させる。フラ
イホイール69は、片面にギア歯69aを有し、このギア歯は、スタータモータ
100(図11)でフライホイールを回転させてエンジンを始動するのに使用す
ることができる。
転させ、このギアがギア64、66を回転させる。ギア64は、プーリ50aを
回転させる軸63に取り付けてある。プーリ50aは、ベルト51に取り付けて
あり、ベルト51は、プーリ50bおよびギア39、40(図7)を回転させる
。カムシャフト75は、一端にカム84〜87を、他端にカム88〜91を有す
る。カム88、90は、それぞれ、プッシュロッド76、77を作動させる。カ
ム89、91は、それぞれ、プッシュロッド93、94を作動させる。カム84
、86は、それぞれ、プッシュロッド95、96を作動させ、カム85、87は
、それぞれ、プッシュロッド78、79を作動させる。プッシュロッド77、7
6、93、94、95、96および78、79は、ピストン上方にあるシリンダ
の吸排気弁を開閉するためのものである。エンジンの左側(切り欠いて示してあ
る)は、同じではあるが、反対向きの弁駆動機構を包含している。
転させる。このポンプは、たとえば、エンジン冷却系(図示せず)で使用される
ウォータポンプでもよいし、オイルポンプであってもよい。
エンジン30の背面図である。ピストン32-33は、破線で示してあり、弁3
5c、35dが、それぞれ、リフタアーム35a、35b下方に位置している。
ベルト51およびプーリ50bが、ディストリビュータ38の下に示してある。
移行アーム60および4つのピストンアーム54a、54b、54c、54dの
うちの2つ、54cおよび54dが、ピストン32〜33、32a〜33a、4
7〜49および47a〜49a内に示してある。
cを示している、エンジン30の側面図である。タイミングベルト51と共にプ
ーリ50a、50bも示してある。
a、47〜49および47a〜49aの相対位置を示す、エンジン30の前端図
であり、4つのピストンアーム54a、54b、54c、54dがピストン内に
位置している。ポンプ67が軸53の下に示してあり、プーリ50aおよびタイ
ミングベルト51がエンジン30の頂部に示してある。スタータ100が、フラ
イホイール69上のギア歯69aと噛み合っているギア101と共に示してある
。
ることができるということにある。フライホイール69に装着したアーム61の
端は、アーム61がフライホイール69に入る位置で円を描いて移動する。図1
3を参照すると、アーム61の端は、摺動ベアリングボールブッシング組立体8
1内にある。ピストンのストロークは、アーム61によって制御される。アーム
61は、軸53と角度(たとえば、約15度)をなす。軸53上でフライホイー
ル69を、図13で見て、右または左に移動させることによって、アーム61の
角度を変えることができ、ピストンのストロークを変え、圧縮比を変えることが
できる。フライホイール69の位置は、ナット104をねじ山105に対して回
転させることによって変わる。ナット104は、リング106bによって所定位
置に保持されたスラストベアリング106aによって軸53にキー止めされる。
図12に示す位置において、フライホイール69は、右に移動しており、ピスト
ンのストロークを延ばしている。
より高い圧縮比を与えている状態を示している。ナット105は右に回されてお
り、軸53およびフライホイール69を右へ移動させている。アーム61は、ブ
ッシング組立体80内にさらに突入し、フライホイール69の背面から外に突出
している。
より低い圧縮比を与えている。ナット105は、左に回されており、軸53およ
びフライホイール69を左へ移動させている。アーム61は、ブッシング組立体
80への突入量を少なくしている。
ングに挿入される。図14は、ダブルピストン110を示しており、これは、そ
の一端にあるピストンリング111と、その反対端にあるピストンリング112
とを有する。スロット113が、ピストンの側面に設けてある。摺動ベアリング
の位置は114で示してある。
5内の摺動ベアリング117内に延びているピストンアーム116を示している
。ピストンアーム116は、第2位置116aで示してある。2つのピストンア
ーム116、116aが、エンジン動作中のピストンアーム116の移動限界を
示している。 図1〜6は、摺動ベアリング117内のピストンアーム116を示している。
摺動ベアリング117は、ピボットピン115内にある。ピストンアーム116
は、摺動ベアリング117内で自由に回転でき、ピストンアーム116、摺動ベ
アリング117、ピボットピン115および摺動ベアリング118a、118b
の組立体がピストン110内で回転し、ピストンアーム116が摺動ベアリング
117の軸線と共に軸線方向に移動し、ダブルヘッド型ピストン110の直線運
動およびピストンアーム116を取り付けた移行アームの運動を可能にしている
。
3を使用する空気モータとしてどのように構成することができるかを示している
。シリンダ1、2、3、4の各々が、それぞれ、ホース131、132、133
、144によって、回転弁123に接続してある。吸気口124は、空気を供給
してエンジン120を作動させるのに用いる。空気は、順次に、ピストン1a、
2a、3a、4aの各々に供給されて、シリンダ内でピストンを前後に移動させ
る。空気は、排気口136を通してシリンダから排出される。連結ピン127、
128によってピストンに取り付けた移行アーム126は、図1〜6を参照しな
がら説明したように移動して、フライホイール129および出力軸22を回転さ
せる。
チャネル126、チャネル130および空気ホース131を通してシリンダ1に
供給されつつあるときの位置にある回転弁123の断面図である。回転弁123
は、ハウジング123および出力軸122にある複数のチャネルからなる。シリ
ンダ1に入る加圧空気によって、ピストン1a、3aが(図18で見て)右へ動
かされる。排出空気は、シリンダ3から管路133を通して室134内へ送られ
、通路135を通して排気口136から排出される。
位置したときの弁23に沿った3つの位置での弁の空気通路を示している。
回転し、ピストン1a、3aの方向を逆転させている状態を示している。加圧空
気は、環状室125、通路126、室134およびシリンダ3に通じる空気管路
133を通して吸気口124に送られる。これは、シリンダ1内の空気を、管路
131、室130、管路135、環状室137を通して排気口136から排出さ
せる。軸122は、ピストン1a、3aが左へのストロークを完了したときに、
反時計回りに360度回転している。
よび弁123の動作を示している。ピストンの2a、4aの動作は、360度サ
イクルが90度軸回転から始まり、270度で逆転し、90度でそのサイクルを
完了することを除いて、機能は同じである。パワーストロークは、90度回転毎
に生じる。
位置したときに、弁123に沿った3つの位置における弁の空気通路を示してい
る。
図17のエンジン120を、空気コンプレッサまたは気体コンプレッサあるいは
空気ポンプまたは気体ポンプとして使用することができる。軸122に回転力を
加えることによってエンジン10を時計回りに回転させることによって、排気口
136が空気をシリンダ内に吸い込み、ポート124が空気を供給することにな
る。空気は、たとえば、エアツールを駆動したり、空気タンクに溜めたりするの
に使用できる。
、シリンダが平行である必要はない。図20は、互いに平行でないシリンダ15
0、151を持つ、図1〜6の実施例と同様の実施例を示している。ユニバーサ
ルジョイント160によって、ピストンアーム152、153を駆動アーム15
4に対して90度以外の角度とすることができる。互いに平行でないシリンダで
も、エンジンは機能的に同じである。
(図21に概略的に示す)は、シングルヘッド型ピストンを有し得る。ピストン
1a、2aは、駆動アーム171、172によるユニバーサルジョイント170
に、そして、駆動アーム174によってフライホイール173に連結している。
基本的な違いは、フライホイール173を360度回転させるピストン1a、2
aのストローク数である。
4を包含し、各シリンダは、それぞれ、可変ストロークダブルヘッド型ピストン
306、308を収容している。ピストン組立体300は、普通の4気筒エンジ
ンと同じ、1回転あたりのパワーストローク(動力工程)数を提供する。各ダブ
ルヘッド型ピストン306、308は、それぞれ、駆動ピン312、314によ
って移行アーム310に連結している。移行アーム310は、たとえば、ユニバ
ーサルジョイント318(U字ジョイント)、定速ジョイントまたは球形ベアリ
ングによって、支持体316に装着される。移行アーム310から延びている駆
動アーム320は、回転可能部材(たとえば、フライホイール322)に連結し
ている。
22の回転運動に変換する。フライホイール322の軸線Aは、ピストン306
、308の軸線B、Cに対して平行であり(軸線Aが図20に示すように軸線外
れであってもよいが)、軸線方向タイプまたはバレルタイプのエンジン、ポンプ
またはコンプレッサを形成する。U字ジョイント318は、軸線Aに中心を置く
。図28aに示すように、ピストン306、308は、180度離れており、軸
線A、B、Cが共通平面Dに沿って位置していて扁平ピストン組立体を形成して
いる。
構造303に装着された左右のシリンダ半分部分301a、301bを包含する
。ダブルヘッド型ピストン306、308は、各々、2つのピストン330、3
32および330a、332aを包含し、これらのピストンは、それぞれ、中心
ジョイント334、334aによって結合されている。ピストンは、等しい長さ
を有するように示してあるが、他の長さも考えられる。たとえば、ジョイント3
34はオフセンタであり、ピストン330がピストン332より長くなっている
。ピストンが図22に示す位置からシーケンス330a、332、330、33
2aで点火されると、フライホイール322が、矢印333の方向に見て時計回
りの方向に回転させられる。ピストン組立体300は、4ストロークサイクルエ
ンジンであり、すなわち、フライホイール322の2回転に一度、各ピストンが
点火する。
軸線Eまわりに(矢印305)回転し、ピストンの中心線Bに対する半径方向距
離が、移行アーム310の揺動角α(ほぼ±15度)と共に変化するにつれて軸
線Eに沿って(矢印307)摺動し、中心Fまわり(矢印309)に回動しなけ
ればならない。ジョイント334は、この運動自由度を与えるように構成してあ
る。
23a)と、摺動ベアリング338を収容しているスロット340に対して垂直
な孔336とを構成している。シリンダ341は、摺動ベアリング内で回転でき
るように摺動ベアリング338内に位置している。摺動ベアリング338は、ス
ロット340と同様な形で、スロット340と整合したサイドスロット342を
構成する。シリンダ341は、貫通孔344を構成している。駆動ピン312が
、スロット342および孔344内に入っている。付加的な摺動ベアリング34
6が、シリンダ341の貫通孔344を通して設けてある。スロット340、3
42と摺動ベアリング338の組み合わせにより、駆動ピン312が矢印309
に沿って移動することができる。摺動ベアリング346は、駆動ピン312が軸
線Eまわりに回転し、軸線Eに沿って摺動するのを可能にする。
場合、あるいは、3つ以上のシリンダを使用する場合、矢印350の方向に沿っ
た摺動ベアリング338内のシリンダ341の移動により、以下に説明する8の
字運動を行うときにピストンの膠着を防ぐのに必要な付加的な運動自由度を得る
ことができる。スロット340も、ピンの8の字運動を許すのに充分なクリアラ
ンスを得るような寸法でなければならない。
ための中心ジョイント934の別の実施例が示してあり、この実施例は、ピスト
ン330、332にかかる荷重をゼロにするような構成となっている。ジョイン
ト934は、ピストンが前後に移動するとき、すなわち、軸線Eまわりに回転し
(矢印905)、中心Fまわりに回動し(矢印909)、直交軸線、M(図35
の紙面において上下)およびN(図35の紙面の内外)に沿って摺動するとき、
駆動ピン312の膠着を防ぐに必要な4つの自由度を与えることができると共に
、ジョイント934とピストン330、332の間で伝達される荷重が、ピスト
ン軸線Bに対して平行(軸線M、Nに対して直角)な力のベクトルのみを発生す
る。
線Bまでの移行アーム310の半径方向距離の変化に順応する。軸線Nに沿った
摺動運動は、以下に説明する8の字運動を行うときにピストンの膠着が起こらな
いようにするのに必要な付加的な運動自由度を可能にする。ジョイント934は
、ピストン330、332に対して軸線M、Nの方向に摺動する2つ背中合わせ
の平坦面937、937aを構成している。表面937、937aは、ピストン
の前後運動中に、ピストン軸線Bに対して垂直なままとなる平行面を構成する。
面937、937aを構成する外側のスライダ部材935を包含する。このスラ
イダ部材935は、駆動ピン312を受けるスライダの第3面945にあるスロ
ット940と、第4表面945aにあるスロット940aとを構成する。スライ
ダ部材935は、スロット940に対して垂直で、スライダ摺動ベアリング93
8を収容する孔939を構成している内壁面936を有する。摺動ベアリング9
38内にはクロス軸941が設置してあり、これは、矢印909の方向に摺動ベ
アリング内で回転することができるようになっている。摺動ベアリング938は
、スロット940と同様の形で、スロット940と整合したサイドスロット94
2を構成している。クロス軸941は、貫通孔944を構成している。駆動ピン
312は、スロット942および孔944内に受け入れられている。摺動ベアリ
ング946は、クロス軸941の貫通孔944内に位置している。
ン312が矢印909の方向に移動することができる。スロット940a内には
、押えねじ947およびワッシャ949が設置してあり、これらは、駆動ピン3
12に取り付けてあり、クロス軸941によって構成される段部951に対して
駆動ピン312を保持すると共に、駆動ピン312がその軸線Eまわりに回転で
き、駆動ピン312が軸線Eに沿って摺動するのを阻止するようになっている。
上記のように、2つの付加的な運動自由度は、ピストン330、332に対して
、軸線M、Nに沿ってスライダ面937、937aを摺動させることによって得
ることができる。プレート960は、表937とピストン330の間および面9
37aとピストン332の間に配置してある。各プレート960は、低摩擦ベア
リング材料で作ってあり、ベアリング面962は、それぞれ、面937、937
aと接触している。面937、937aは研磨してある。
ョイント934に加えられる荷重PLは、ピン312に作用する2つの垂直な荷
重に分解される。すなわち、駆動ピン312の軸線Eに沿った軸線方向荷重AL
と駆動ピン軸線Eに対して直角な垂直荷重NLとに分解される。軸方向荷重は、
スラストベアリング950、952に加えられ、垂直荷重は、摺動ベアリング9
46に加えられる。ピストン330、332間で伝達される力の正味方向は、ピ
ストン軸線Bに沿って残り、側方荷重がピストン330、332に加わるのを防
ぐ。これは、ピストン330、332にかかる側方荷重がピストンをシリンダ壁
面に接触させ、側方荷重値と比例した摩擦損失を生じさせるので、有利である。
34に装着される。中心ピース970は、それぞれ、ピストンのねじ付き端33
0a、332aを受け入れるねじ付き端972、974を包含する。中心ピース
970は、ジョイント934を受け入れる空所975を構成する。ジョイント9
34と中心ピース970との間にはギャップ976が設けてあり、軸線Nに沿っ
た運動を許すようになっている。
934の幅Wは、たとえば、約3と5/16インチ、長さL1は、たとえば、3
と5/16インチ、高さHは、たとえば、3と1/2インチである。ジョイント
、ピストン端は、共に、たとえば約9と5/16インチの全長L2、たとえば、
約4インチの直径D1を有する。プレート960は、たとえば約3と1/4イン
チの直径D2およびたとえば約1/8インチの厚さTを有する。プレート960
は、ピストンに圧入してある。プレート960は、好ましくは、青銅であり、ス
ライダ935は、好ましくは、鋼またはアルミニウムであり、鋼面が面937、
937aを構成している。
トン330、332の一方の代わりに、ブッシング内を案内されるロッドを用い
てもよい。
ピン312の運動によって許される場合、ジョイント934は、軸線Nの方向に
摺動する必要がない。図37を参照すると、スライダ部材935aおよびプレー
ト960aは、湾曲面を有し、スライダ部材935aを軸線Mの方向に(図37
において紙面の内外に)摺動させると共に、スライダ部材935aが軸Nに沿っ
て移動するのを阻止する。
(中心352を駆動ピン軸線Eが通る)を構成しており、垂直ピン354および
水平ピン356を包含する。移行アーム310は、矢印358に沿ってピン35
4を中心に、矢印360に沿ってピン356を中心に回動することができる。
22に連結する球形ベアリングの代わりに、移行アームにおいて所望の揺動角α
(図22)を発生させるのに必要な量、たとえば、2.125インチだけ、フラ
イホイールの中心372から半径方向にオフセットしてフライホイールに取り付
けた円筒形のピボットピン370内に駆動アーム320が受け入れられている。
。孔374内には摺動ベアリング376があり、駆動アーム320のためのベア
リング面を提供する。ピボットピン370は、それぞれ、摺動ベアリング382
、384内に位置した円筒形の延長部378、380を有する。フライホイール
が駆動アーム320に沿って軸方向に移動して揺動角α、したがって、組立体の
圧縮比を変えるとき、さらに以下に説明するように、ピボットピン370が摺動
ベアリング382、384内で回転し、駆動アーム320と整合した状態に留ま
る。捻れ力は、スラストベアリング388、390を介して伝えられ、矢印38
6に沿ったフライホイールの回転方向に依存して、スラストベアリングのどちら
か一方が荷重を支持する。
は、軸400を回転させることによって、軸線Aに沿ったフライホイール322
の軸線方向位置を変える。スプロケット410が、軸400と一緒に回転するよ
うに軸400に装着してある。第2のスプロケット412が、ローラチェーン4
13によってスプロケット410に連結してある。スプロケット412は、ねじ
付き回転バレル414に装着してある。バレル414のねじ山416は、静止し
ている外側バレル420のねじ山418と接触している。軸400が矢印401
方向に回転し、したがって、スプロケット410、412が回転すると、バレル
414が回転する。外側のバレル420が固定されているので、バレル414の
回転はバレル414を、軸線Aに沿って矢印403の方向に直線移動させる。バ
レル414は、カラー422とギア424の間に設置してあり、これらは共に主
駆動軸408に固定してある。駆動軸408は、フライホイール322に固定し
てある。こうして、軸線Aに沿ったバレル414の運動は、軸線Aに沿ったフラ
イホイール322の直線運動に変換される。これは、フライホイール322を移
行アーム310の駆動アーム320の軸線Hに沿って摺動させ、角βを変え、し
たがって、ピストンのストロークを変える。スラストベアリング430がバレル
414の両端に設置してあり、摺動ベアリング432がバレル414と軸408
の間に設置してある。
2のところで、ねじが切ってあり、組立体ケース構造303のクロスバー406
のねじ孔404内に受け入れられる。スプロケット412対スプロケット410
の歯数比は、たとえば、4:1である。したがって、軸400は、バレル414
の一回転に対して4回転しなければならない。整列を維持するために、ねじ付き
領域402は、バレルねじ山416の1インチあたり4倍のねじ山を持たねばな
らない。たとえば、ねじ付き領域402は1インチにつき32本のねじ山を有し
、バレルねじ山416は、1インチにつき8本のねじ山を有する。
がって、圧縮比が増大する。フライホイールを左へ移動させると、ストロークお
よび圧縮比が減少する。ストロークにおける変化のさらなる利点は、各ピストン
の排気量、したがって、エンジンの排気量を変えることにある。内燃機関の馬力
は、エンジンの排気量に密接に関係している。たとえば、2気筒のフラットエン
ジンにおいて、圧縮比が6:1から12:1に上昇すると、排気量は約20%増
加する。これは、排気量の増大だけにより、約20%以上の馬力を発生する。圧
縮比の増大は、また、1ポイントあたり約5%または馬力のほぼ25%の割合で
馬力も増大させる。もし馬力を一定に保ち、圧縮比を6:1から12:1に増大
させた場合、ほぼ25%の燃費の減少になる。
遠心力に耐えるに充分な強さを有する。フライホイール位置、したがって、ピス
トン組立体の圧縮比は、ピストン組立体が作動している間に変化させることがで
きる。
動の容積式ポンプ(図示せず)によって与えられ、このポンプは、過圧力を防ぐ
ために圧力安全弁を有する。駆動軸408のベアリング430、432およびフ
ライホイール322との駆動アーム320のインタフェースは、ポート433(
図26)を経て潤滑される。
、308およびシリンダ壁面を潤滑するために、オイルポンプからの加圧オイル
が、固定U字ジョイントブラケットを通して垂直ピボットピン354の上下端に
送られる。オイルポート450、452は、垂直ピンから、移行アームにあるそ
れぞれの開口部454、456に通じている。図27Aに示すように、ピン31
2、314は、各々、貫通孔458を構成する。貫通孔458の各々は、開口部
454、456のそれぞれと流体連通している。図23に示すように、各ピンに
ある孔460、462は、スロット461および摺動ベアリング338を貫いて
いるポート463を通して各ピストンの室465に接続する。いくつかのオイル
管路464が、これらの室から出ており、各ピストンのスカート466に接続し
、シリンダ壁面およびピストンリング467を潤滑する。また、室465にオリ
フィスが通じており、冷却のために各ピストンの頂部内面に直接オイルを噴出さ
せる。
0aとして使用するような構成で示してあり、エンジン点火系は、ピストン点火
プラグ(図示せず)を点火するために2つのマグネト600を包含する。マグネ
ト600およびスタータ602は、主駆動軸408の下方に平行に装置した下方
軸608上に設置したそれぞれの駆動ギア604、606(図28c)によって
駆動される。軸608は、エンジンの全長にわたって延びており、駆動軸408
のギア424(図26)によって駆動され、駆動軸408と1対1の比率で噛み
合っている。マグネト用のギアリングは、それらの速度を軸608の半分の速度
まで下げる。スタータ602は、エンジンを始動するに充分なトルクを与えるよ
うになっている。
を作動させる。カムシャフト610は、軸608によって駆動されるベベルギア
614、616を介して2対1でギアダウンされる。ギア614、616の中心
617は、好ましくは、U字ジョイント中心352と整合しており、カムシャフ
トがピストンシリンダの中心に位置するようにしているが、他の構成も考えられ
る。単一のキャブレタ620が、エンジンの中心下方に設置してあり、4つのイ
ンダクションパイプ622が4つのシリンダの吸気弁(図示せず)に通じている
。シリンダ排気弁(図示せず)が、2つのマニホルド624に通じている。
ンチの幅W、そして、たとえば、約20インチの高さH(支持体303を除く)
を有する。
縮コンプレッサまたはポンプが示してある。ここでは、フライホイール322の
代わりに、回転組立体500を使用している。組立体500は、中空の軸502
と、軸502のハブ508にピン506によって枢着したピボットアーム504
とを包含する。ハブ508は、孔510を構成し、ピボットアーム504は、ピ
ン506を受け入れるための孔512を構成している。コントロールロッド51
4が、軸502内に設置してある。コントロールロッド514は、ピン518に
よってロッド514の残部に枢着したリンク516を包含する。ロッド514は
、孔511を構成し、リンク516は、ピン518を受け入れるための孔513
を構成している。コントロールロッド514は、2つの摺動ベアリング520に
よって、軸線Zに沿って移動できるように支持されている。リンク516および
ピボットアーム514は、ピン522によって連結している。リンク516は、
孔523を構成し、ピボットアーム514は、ピン522を受け入れるための孔
524を構成している。
ットアーム504内に位置している。ピボットアーム504は、円筒形延長部3
78、380を受け入れるための孔526を構成している。軸502は、ベアリ
ング530、たとえば、ボールベアリング、摺動ベアリングまたはローラベアリ
ングによって回転可能に支持されている。軸502に装着した駆動部(たとえば
、プーリ532またはギア)は、コンプレッサまたはポンプを駆動する。
ルロッド514を矢印515の方向において軸線Mに沿って動かし、ピボットア
ーム504を矢印517に沿ってピン506まわりに回動させ、ピボットピン3
70の軸線Nを軸線Mとの整合状態から外れるように移動させる。について旋回
させて、ピボットアーム504が移行アーム駆動アーム320の軸線H(図26
)に沿って摺動するときに、コントロールロッド514が矢印515の方向のそ
の軸(N)に沿って移動するようにする。ピストンのゼロストロークが望ましい
場合には、軸線M、Nを整合させ、軸514の回転によって、ピストンの移動が
生じないようにする。この構成は、ダブルヘッド型ピストン、シングルヘッド型
ピストンの両方に使用できる。
速度で動けるようになると共に、ポンプまたはコンプレッサの出力を必要に応じ
て無段階に変化させることができる。出力が必要ないときには、ピボットアーム
504を単に移行アームの駆動アームまわりに回転させ、駆動アームの揺動をゼ
ロにすればよい。出力が必要になれば、軸514が既に全速で回転しているので
、ピボットアーム504をコントロールロッド514によってオフアクシスに引
けば、中間ストロークが発生し、速度になんら遅延は生じない。始動/停止アク
ションがまったくないので、駆動系にかかるストレス荷重をかなり低くすること
ができる。ストロークをゼロまで急速に縮めることで、下流側閉塞が生じたとき
に特に液体ポンピングでの損傷から保護することができる。
。この機構は、フライホイールに取り付けた釣り合い重りの位置を変化させ、ピ
ストンのストロークが変化するときにシステムを釣り合い状態に維持することが
できる。
に枢着してある。矢印Zの方向においてフライホイール722を回動させること
によって、フライホイール722は、移行アーム710の駆動アーム720の軸
線Hに沿って摺動し、角β(図26)を変え、ピストンのストロークを変える。
フライホイール722の回動は、また、釣り合い重り714を軸線Aに接近ある
いはそこから遠ざかるように移動させ、回転釣り合いをほぼ維持する。
圧力プレート820が設けてある。圧力プレート820は、ピン824およびベ
アリング826を介して釣り合い重り714に回転可能に装着したローラ822
と接触している。図33に示す位置から、サーボモータまたは手動ノブ830で
、ねじ832を回転させ、矢印Yの方向に圧力プレート820を移動するように
進める。圧力プレート820のこの運動は、フライホイール722を、図34に
示すように、矢印Zの方向に回動させ、ピストンのストロークを減少させる。0
.75インチだけ圧力プレート820を移動させることで、約12:1から約6
:1まで圧縮比を減少させる。
じは、ギアヘッド840を有し、ギアヘッドは、圧力プレート820上のギア8
42と噛み合っており、ねじ832の回転で、圧力プレート820の回転を生じ
させ、他のねじを回転させ、圧力プレートが確実適切に支持される。ローラ82
2と圧力プレート820との接触を確実にするために、矢印Zと反対の方向にフ
ライホイール722を片寄せるピストン850が設けてある。
)あるいは3つ以上のシリンダをピストン組立体300で使用する場合、ジョイ
ント306、308に連結したピン312、314の端は8の字運動を描く。図
30は、4つのダブルヘッド型ピストンを有するピストン組立体の8の字運動を
示している。ピストンのうちの2つは、図22に示すようにフラットに配置して
あり(8の字運動を描かない)、他の2つのピストンは、フラットなピストン間
に均等に隔たって配置してある(したがって、最大の8の字運動を描けるように
位置している)。第2セットのピストンに連結したピンが直線(図30の軸線y
)から変位する量は、駆動アームの揺動角(マスト角)、ピンと中心ピボット点
352(図30の軸線x)との距離によって決まる。
中心ピボットの軸線から45度にセットしてある4気筒バージョンでは、8の字
運動は、各ピストンピンで同等である。ピストンピボットブッシングの運動は、
8の字運動が生じた場合に行われ、膠着を防ぐ。
構成してある場合、ピン312、314の、移行アーム310への取付部に余分
な支えを設け、火花点火エンジンと比べて高いディーゼルエンジン圧縮率を考慮
するとよい。図31を参照すると、支持体550が、ボルト551で移行アーム
310に取り付けてあり、この支持体は、ピンの端554を受け入れるための開
口部552を包含する。
用できる。図32、32aを参照すると、4気筒2ストロークサイクルエンジン
600(4つのピストン602の各々が、1回転で一度点火する)は、燃焼圧力
を4つのポンプピストン604の各々に与える。各ポンプピストン604は、対
応するピストンシリンダ608の出力側606に取り付けてある。ポンプピスト
ン604は、ポンプヘッド610内に延びている。
ル622に連結している。補助出力軸624が、フライホイールに連結してあり
、これも上記のように、フライホイール622と共に回転する。
とき)がパワーストロークでなければならないため、エンジンは、2サイクルエ
ンジンである。エンジンの気筒数は、ポンプの必要に応じて選択する。ポンプは
、流体ポンプまたはガスポンプであってよい。マルチステージエアコンプレッサ
としての使用時、各ポンプピストン606は、異なった直径であり得る。ベアリ
ング荷重がポンピング機能(シングル作用ポンプコンプレッサシリンダのため)
によって発生することはなく、したがって、ポンプピストンそれ自体によって発
生する摩擦以外の摩擦が発生することはまったくない。
し、ガス圧縮で使用するのに特に適しており、2つの組立体1012、1014
を包含する。これらの組立体は、背中合わせに、180度位相をずらして装置し
てある。エンジン1010は、中央エンジン部分1016と、外側コンプレッサ
部分1018、1020とを包含する。エンジン部分1016は、たとえば、6
つのダブル作用シリンダ1022を包含し、各シリンダは、一対のピストン10
24、1026を収容している。シリンダ1022の中心部分1028が点火し
たときにパワーストロークが生じ、ピストン1024、1026を互いに離れる
方向に移動させる。ピストンの反対向きの移動により、振動が打ち消されること
になる。
含し、外側コンプレッサ部分1020は、2つのコンプレッサシリンダ1032
を包含するが、各コンプレッサ部分に最大6つのコンプレッサシリンダがあって
もよい。コンプレッサシリンダ1030は、各々、ロッド1036によってピス
トン1024のうちの1つに装着された圧縮ピストン1034を収容しており、
そして、コンプレッサシリンダ1032は、各々、ロッド1040によってピス
トン1026のうちの1つに装着された圧縮ピストン1038を収容している。
コンプレッサシリンダ1030、1032は、対向するピストン対に装着してあ
り、力を打ち消し、振動力を最小限に抑えるようになっている。さもなければ、
マウンティング1041に伝えられてしまうことになる。
ており、ピストン1026は、移行アーム1044によって連結されている。上
述したように、移行アーム1042は、フライホイール1048内に延びる駆動
アーム1046を包含し、移行アーム1044は、フライホイール1052内に
延びる駆動アーム1050を包含する。フライホイール1048は、連結アーム
1054によってフライホイール1052に結合しており、フライホイールと同
期して回転する。フライホイール1048、1052は、ベアリング1056上
に装着してある。フライホイール1048は、ベベルギア1058を包含し、こ
のベベルギアは、図示しないエンジンスタータ、オイルポンプおよび点火用ディ
ストリビュータのための軸1060を駆動する。
ト(図示せず)を設けてあり、シリンダ1022をパージするための加圧吸気を
与えるターボチャージャ(図示せず)を有する2ストローク天然ガスエンジンで
ある。あるいは、エンジン1010は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエ
ンジンである。
052を移動させることによって変えることができ、ポンピングパワー需要が減
るか増えるかするにつれて、エンジンピストン、コンプレッサピストンのストロ
ークを等しく調整してエンジンパワーを増減するようになっている。
ンプレッサ専用システム、エンジン専用システムにおいて有利に使用することが
できる。
。図39を参照すると、エンジン1100は、釣り合い重り1114、1116
を包含する。釣り合い重り1114は、移行アーム310から延びている駆動ア
ーム320に連結した回転可能部材1108(たとえば、フライホイール)と一
緒に回転するように装着してある。釣り合い重り1116は、軸608と一緒に
回転するように下方軸608に装着してある。
、部材1108および釣り合い重り1114の回転運動に変換される。部材11
08の回転は、主駆動軸408を回転させる。軸408には第1ギア1110が
装着してあり、この第1ギアは、軸408と共に回転する。下方軸608には第
2ギア1112が装着してあり、この第2ギアは、ギア1110と同じ速度で、
そして、ギア1110の回転方向と反対の方向に回転する。ギア1112の回転
によって、軸608が回転し、釣り合い重り1116が回転する。
回転し、そして、釣り合い重り1116は、反時計回り(矢印1120)に回転
する。釣り合い重り1114、1116は、180度位相をずらして装着してあ
るので、釣り合い重り1114が軸408上にあるとき、釣り合い重り1116
は軸608の下にある。4分の1回転で、両方の釣り合い重り1114、116
は、それぞれの軸の右側にある(図40参照)。さらに4分の1回転すると、釣
り合い重り1114は軸408の下にあり、釣り合い重り1116は軸608上
方にある。さらに4分の1回転すると、両方の釣り合い重りがそれぞれの軸の左
にある。
、308の運動は、Z軸線まわりにモーメントを生じさせる。釣り合い重り11
14、1116が図40に示す位置にあるとき、それらの回転による遠心力が、
それぞれ、X軸線に対して平行な力Fx1、Fx2を生じさせる。これらの力は
、一緒になって、Z軸線まわりのモーメントMzxを生じさせるように作用する
。釣り合い重り1114、1116の重量は、MzxがほぼMzyを打ち消すよ
うに選ぶ。
306、308に作用する力はまったくなく、したがって、Z軸線まわりのモー
メントもまったくない。この位置において、釣り合い重り1114、1116は
、図39に示すような対向した位置にあり、釣り合い重りにかかる遠心力によっ
てX軸線まわりに生じたモーメントが、打ち消される。ピストンが再びX軸線上
に中心を置き、釣り合い重り114が軸408の下方に、釣り合い重り1116
が軸608上方にあるとき、同じことが、軸408、608の180度回転後に
生じる。
のモーメントは打ち消され、釣り合い重り1114、1116の回転によるZ軸
線まわりのモーメントは加重される。
にも考慮している。
に位置していないか、あるいは、3つ以上のピストンがある構成では、釣り合い
重り1116は、Z軸線まわりのモーメントがまったくなく、釣り合い重り11
4によって生じるモーメントを打ち消す必要がないので、不要となる。
重り1116の回転によって生じる軸線YまわりのモーメントMyxである。全
てのモーメントを考慮している釣り合わせ技術の他の実施例が、図41に示して
ある。ここでは、回転部材1108に装着された釣り合い重り1114aが、移
行アーム310を釣り合わせることのみに合わせたサイズとなっている。釣り合
い重り1130、1132が設けてあり、ダブルヘッド型ピストン306、30
8の慣性力を釣り合わせるようになっている。
1110に装着してある。釣り合い重り1132は、反時計回りに回転するよう
にプーリシステム1134を介して駆動される。プーリシステム1134は、軸
608と共に回転するように装着したプーリ1136と、チェーンまたはタイミ
ングベルト1138とを包含する。釣り合い重り1132は、プーリ1140お
よびベアリング1142によって軸408に装着してある。プーリ1136の反
時計回りの回転によって、チェーンまたはベルト1138の反時計回りの回転が
生じ、釣り合い重り1132の反時計回りの回転が生じる。
たピストン306、308の運動は、Z軸線まわりのモーメントMzyを生じさ
せる。釣り合い重り1130、1132が図42に示す位置にあるとき、それら
の回転による遠心力は、X軸線に沿った同じ方向における力Fx3、Fx4を、
それぞれ、生じさせる。これらの力は一緒に作用して、Z軸線まわりのモーメン
トMzxを生じさせる。釣り合い重り1130の重量は、MzxがMzyをほぼ
打ち消すように選ぶ。
06、308に作用する力はまったくなく、したがって、Z軸線まわりのモーメ
ントもまったくない。この位置において、釣り合い重り1130、1132は図
41に示す互いに反対側の位置にあり、釣り合い重りにかかる遠心力によってX
軸線まわりに生じたモーメントが打ち消される。180度の軸408および60
8、ピストンがX軸線上に再び中心をとき、釣り合い重り1130が軸408下
方にあり、釣り合い重り1132が軸408上方にあるとき、同じことが、軸線
408、608の180度回転後に生じる。
のモーメントが打ち消され、釣り合い重り1130、1132の回転によるZ軸
線まわりのモーメントが加重される。釣り合い重り1130、1132が共にY
軸線まわりに回転するので、Y軸線まわりのモーメントMyxが生じることはま
ったくない。
おり、Z軸線まわりにほぼ等しいモーメントを与えるようになっている。釣り合
い重り1130、1132の重量は、Y軸線に沿った異なる位置を考慮して僅か
に異ならせ、各釣り合い重りがエンジンの重心まわりに同じモーメントを発生す
るようにしてもよい。
位置で示している、図1のエンジンの頂面図である。
している、図7のエンジンの部分頂面図である。
している、図7のエンジンの部分頂面図である。
る。
ている。
す横断面図である。
す横断面図である。
頂面図である。
トンの側面図である。
ョイントの頂面図である。
ニバーサルジョイントの側面図である。
ームの斜視図である。
立体の回転可能部材の端面図で、回転可能部材への駆動アームの連結状態を示す
図である。
面図である。
。
図、側面図である。
面図である。
面図である。
の頂断面図である。
る。
である。
35bに沿った、ダブルヘッドピストンジョイントの端面図、側面図である。
の頂断面図である。
8Bに沿った、エンジン/コンプレッサ組立体の端面図、側面図である。
ある。
ある。
の斜視図である。
ある。
Claims (47)
- 【請求項1】 可変圧縮ピストン組立体であって、複数のピストンと、ピス
トンの各々に連結してあって、駆動部材を包含する移行アームと、この駆動部材
に連結してあり、駆動部材の軸線に沿って摺動するように回動自在に装着した回
転部材とを包含し、駆動部材に相対的な回転部材の運動が、ピストン組立体の圧
縮比を変えることを特徴とする組立体。 - 【請求項2】 請求項1の組立体において、ピストンの各々が、ダブルヘッ
ド型ピストンからなることを特徴とする組立体。 - 【請求項3】 請求項2の組立体において、移行アームが、ダブルヘッド型
ピストンの各々にそのほぼ中心で連結していることを特徴とする組立体。 - 【請求項4】 請求項1の組立体において、複数のピストンが2つのピスト
ンからなり、回転部材の回転軸線と2つのピストンの軸線が共通平面に位置して
いることを特徴とする組立体。 - 【請求項5】 請求項4の組立体において、ピストンの各々が、ダブルヘッ
ド型ピストンからなることを特徴とする組立体。 - 【請求項6】 請求項1の組立体において、回転部材がフライホイールから
なることを特徴とする組立体。 - 【請求項7】 請求項1の組立体において、さらに、回転部材に装着された
釣り合い重りを包含することを特徴とする組立体。 - 【請求項8】 請求項1の組立体において、さらに、主駆動軸を包含し、回
転部材がこの主駆動軸に回動可能に装着されていることを特徴とする組立体。 - 【請求項9】 請求項8の組立体において、主駆動軸の軸線が、各ピストン
の軸線と平行であることを特徴とする組立体。 - 【請求項10】 請求項1の組立体において、さらに、回転部材の周面領域
と接触している可動圧力プレートを包含することを特徴とする組立体。 - 【請求項11】 請求項10の組立体において、さらに、圧力プレートと回
転部材とをつなぐローラを包含することを特徴とする組立体。 - 【請求項12】 請求項10の組立体において、さらに、圧力プレートと接
触するように回転部材を片寄せるピストンを包含することを特徴とする組立体。 - 【請求項13】 請求項1の組立体において、駆動部材が、回転部材の周面
に隣接して回転部材に設けた開口部内に延びていることを特徴とする組立体。 - 【請求項14】 請求項13の組立体において、駆動アームが、回転部材内
に設置したピボットピン内に延びていることを特徴とする組立体。 - 【請求項15】 請求項1の組立体において、さらに、移行アームを支持体
に連結するユニバーサルジョイントを包含することを特徴とする組立体。 - 【請求項16】 ピストン組立体の圧縮比を変化させる方法であって、複数
のピストン、ピストンの各々に連結した移行アームおよびこの移行アームの駆動
部材に連結してあり、駆動部材の軸線に沿って摺動するように回動自在に装着し
た回転部材を設ける段階と、回転部材を回動させてピストン組立体の圧縮比を変
える段階とを包含することを特徴とする方法。 - 【請求項17】 ピストン組立体の効率を高める方法であって、複数のダブ
ルヘッド型ピストン、これらダブルヘッド型ピストンの各々にそのほぼ中心で連
結する移行アーム、および移行アームの駆動部材に連結してあり、駆動部材の軸
線に沿って摺動するように回動自在に装着した回転部材を設ける段階と、回転部
材を回動させてダブルヘッド型ピストン組立体の圧縮比を変える段階とを包含す
ることを特徴とする方法。 - 【請求項18】 第1、第2の要素間に位置させるジョイントであり、第1
、第2の要素が共通軸線に沿って直線運動を行えるように配置してあるジョイン
トにおいて、共通軸線に対して垂直な第1軸線に沿って第1、第2の要素に相対
的に運動できるようになっており、駆動アームを受け入れるための開口部を構成
している外側部材と、第1軸線および共通軸線に対して垂直な第2軸線まわりに
外側部材に相対的に回転できるように外側部材内に装着され、駆動アームを受け
入れるための開口部を構成している内側部材とを包含することを特徴とするジョ
イント。 - 【請求項19】 請求項18のジョイントにおいて、外側部材が、第2軸線
に沿って第1、第2の要素に相対的に移動できるようになっていることを特徴と
するジョイント。 - 【請求項20】 請求項18のジョイントにおいて、外側部材が、第1、第
2の平行な平坦側面を構成しており、各平坦側面が共通軸線に対して垂直な平面
を構成していることを特徴とするジョイント。 - 【請求項21】 請求項20のジョイントにおいて、さらに、第1、第2の
摺動部材を包含し、第1の摺動部材が、第1の平坦側面と第1の要素との間に位
置し、第2の摺動部材が、第2の平坦側面と第2の要素との間に位置する用にな
っていることを特徴とするジョイント。 - 【請求項22】 請求項20のジョイントにおいて、第1、第2の平坦側面
が、各々、研磨した表面を包含することを特徴とするジョイント。 - 【請求項23】 請求項18のジョイントにおいて、第1、第2の要素が、
各々、ピストンからなることを特徴とするジョイント。 - 【請求項24】 請求項18のジョイントにおいて、第1の要素が、ピスト
ンからなり、第2の要素が、被案内ロッドからなることを特徴とするジョイント
。 - 【請求項25】 請求項18のジョイントにおいて、駆動アームが、長手軸
線を構成し、さらに、駆動アームをその長手軸線まわりに回転させながら駆動ア
ームを軸線方向に固定状態に保持するマウントを包含することを特徴とするジョ
イント。 - 【請求項26】 請求項25のジョイントにおいて、マウントが、押えねじ
からなることを特徴とするジョイント。 - 【請求項27】 請求項18のジョイントにおいて、内側部材に設けた開口
部が、第2軸線に対して垂直なチャネル軸を構成するチャネルを包含することを
特徴とするジョイント。 - 【請求項28】 請求項18のジョイントにおいて、外側部材に設けた開口
部が、内側部材が外側部材に対して回転するときに駆動アームの運動を受け入れ
るスロットを包含することを特徴とするジョイント。 - 【請求項29】 請求項18のジョイントにおいて、さらに、第1、第2の
要素によって駆動アームへ伝えられる軸方向荷重を受け入れるためのスラストベ
アリングを包含することを特徴とするジョイント。 - 【請求項30】 請求項18のジョイントにおいて、さらに、第1、第2の
要素によって駆動アームへ伝えられる垂直荷重を受け入れるための摺動ベアリン
グを包含することを特徴とするジョイント。 - 【請求項31】 請求項18のジョイントにおいて、さらに、内外の部材間
に位置するベアリングを包含することを特徴とするジョイント。 - 【請求項32】 請求項18のジョイントにおいて、さらに、第1、第2の
要素を装着するためのコネクタを包含し、このコネクタが、空所を構成しており
、外側部材および内側部材がこの空所内に位置していることを特徴とするジョイ
ント。 - 【請求項33】 ダブルヘッド型ピストンの第1、第2のピストン間に位置
決するジョイントであって、第1、第2のピストンが、ダブルヘッド型ピストン
の軸線に沿って直線運動できるように配置してあるジョイントにおいて、第1、
第2の平行な平坦側面を有する外側部材であり、各平坦側面が、ダブルヘッド型
ピストン軸軸線に対して垂直な平面を構成しており、第1、第2の直交軸線に沿
って第1、第2のピストンに相対的に運動できるように構成した外側部材であっ
て、第1、第2の直交軸線がダブルヘッド型ピストン軸線に対して垂直であり、
駆動アームを受け入れるための開口部を構成している外側部材と、第1の直交軸
線まわりに外側部材に相対的に回転できるように外側部材内に装着されでおり、
駆動アームを受け入れるための開口部を構成している内側部材とを包含すること
を特徴とするジョイント。 - 【請求項34】 請求項33のジョイントにおいて、外側部材の開口部がス
ロットを包含し、内側部材の開口部が、第1の直交軸線に対して垂直なチャネル
軸線を有するチャネルを包含し、さらに、駆動アームをその長手軸線まわりに回
転させながら駆動アームを軸方向に固定した状態に保持するマウントを包含する
ことを特徴とするジョイント。 - 【請求項35】 請求項33のジョイントにおいて、さらに、第1、第2の
ピストンによって駆動アームへ伝えられる軸方向荷重を受け入れるためのスラス
トベアリングと、第1、第2のピストンによって駆動アームへ伝えられる垂直荷
重を受け入れるための摺動ベアリングとを包含することを特徴とするジョイント
。 - 【請求項36】 ピストン組立体であって、共通軸線に沿って直線運動でき
るようになっている第1、第2の要素であり、そのうちの少なくとも一方がピス
トンである第1、第2の要素と、第1、第2の要素間に設置したジョイントとを
包含し、このジョイントが、共通軸線に対して垂直な第1軸線に沿って第1、第
2の要素に相対的に運動できるように構成した外側部材であり、駆動ピンを受け
るための開口部を構成している外側部材と、第1軸線および共通軸線に対して垂
直な第2軸線まわりに外側部材に相対的に回転できるように外側部材内に装着し
た内側部材であり、駆動アームを受け入れるための開口部を構成している内側部
材とを包含することを特徴とするピストン組立体。 - 【請求項37】 ダブルヘッド部材の側壁荷重を低減する方法であって、ダ
ブルヘッド部材がその軸に沿って直線運動できるように配置した第1、第2の要
素を包含している方法において、第1、第2の要素間に位置するジョイントを設
ける段階であり、このジョイントが、ダブルヘッド部材軸線に対して垂直な第1
軸線に沿って第1、第2の要素に相対的に運動できるようになっている外側部材
と、第1軸線およびダブルヘッド部材軸線に対して垂直な第2軸線まわりに外側
部材に相対的に回転できるように外側部材内に装着した内側部材とを包含するよ
うにする段階と、第1、第2の要素と駆動アームとの間の荷重を外側部材の背中
合わせの表面を介してジョイントに伝達する段階とを包含することを特徴とする
方法。 - 【請求項38】 ダブルヘッド型ピストン組立体における側壁荷重を低減す
る方法であって、ダブルヘッド型ピストン組立体が、ダブルヘッド型ピストンの
軸線に沿って直線運動できるように配置した第1、第2のピストンを包含する方
法において、第1、第2のピストン間に設置してあり、第1、第2の直交軸線に
沿って第1、第2のピストンに相対的に移動するようになっているジョイントで
あり、第1、第2の直交軸線がダブルヘッド型ピストン軸線に対して垂直であり
、さらに、2つの背中合わせの平坦な表面を構成しているジョイントを設ける段
階と、第1、第2のピストンと駆動アームとの間の荷重を2つの背中合わせの平
坦な表面を介してジョイントに伝達する段階とを包含することを特徴とする方法
。 - 【請求項39】 エンジン組立体であって、移行アームによって連結した少
なくとも2つのエンジンピストンを包含する第1のピストン組立体と、第1のピ
ストン組立体に連結した第2のピストン組立体とを包含し、第2のピストン組立
体が、移行アームによって連結した少なくとも2つのエンジンピストンを包含し
、第1、第2のピストン組立体が、背中合わせに180度位相をずらして装着し
てあることを特徴とするエンジン組立体。 - 【請求項40】 請求項39のエンジン組立体において、さらに、エンジン
ピストンを収容するためのシリンダを包含し、第1、第2のピストン組立体から
のエンジンピストン対が共通のシリンダを共有していることを特徴とするエンジ
ン組立体。 - 【請求項41】 請求項39のエンジン組立体において、各ピストン組立体
が、さらに、それぞれのエンジンピストンと共に移動するように装着したコンプ
レッサピストンを包含することを特徴とするエンジン組立体。 - 【請求項42】 請求項41のエンジン組立体において、各ピストン組立体
が、6つのピストンと2つのコンプレッサとを包含することを特徴とするピスト
ン組立体。 - 【請求項43】 請求項39のエンジン組立体において、さらに、第1のピ
ストン組立体の移行アームに装着した第1の回転部材と、第2のピストン組立体
の移行アームに装着してあり、第1の回転部材に連結した第2の回転部材とを包
含することを特徴とするエンジン組立体。 - 【請求項44】 エンジン組立体における振動を相殺する方法であって、移
行アームによって連結した少なくとも2つのエンジンピストンを包含する第1の
ピストン組立体を設ける段階と、移行アームによって連結した少なくとも2つの
エンジンピストンを包含する第2のピストン組立体を設ける段階と、第1、第2
のピストン組立体を背中合わせの関係で位相を180度ずらして連結する段階と
を包含することを特徴とする方法。 - 【請求項45】 請求項39のエンジン組立体において、移行アームに連結
した回転部材の回転軸線および第1、第2のエンジンピストンの軸線が共通の平
面に位置することを特徴とするエンジン組立体。 - 【請求項46】 請求項45のエンジン組立体において、第1、第2のエン
ジンピストンの軸線が共通の平面にあり、移行アームに連結した回転部材の回転
軸線が前記共通平面以外のところに位置することを特徴とするエンジン組立体。 - 【請求項47】 請求項46のエンジン組立体において、第1エンジンピス
トンの軸線および回転部材の回転軸線が、第1平面に位置し、第2ダブルヘッド
型ピストンの軸線および回転部材の部材の軸線が、第1平面と約90度の角度で
交差する第2平面に位置することを特徴とするエンジン組立体。
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