JP2008232105A - Free piston engine - Google Patents

Free piston engine Download PDF

Info

Publication number
JP2008232105A
JP2008232105A JP2007076451A JP2007076451A JP2008232105A JP 2008232105 A JP2008232105 A JP 2008232105A JP 2007076451 A JP2007076451 A JP 2007076451A JP 2007076451 A JP2007076451 A JP 2007076451A JP 2008232105 A JP2008232105 A JP 2008232105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
output shaft
piston
generator
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007076451A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nakano
光一 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2007076451A priority Critical patent/JP2008232105A/en
Publication of JP2008232105A publication Critical patent/JP2008232105A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a free piston engine in which pistons rotate. <P>SOLUTION: Two pistons of a first piston 41A (41B) and second piston 42A (42B) at the cylinder center as a center are arranged in a round cylinder K1 (K2) formed in a casing 30 in a normal and reverse-rotational state, and a combustion chamber 61A (61B) sandwiched by tow pistons 41A and 42A (41B and 42B) is formed in the periphery direction of the cylinder. A first output shaft 51 integrated together with the first piston 41A is retained in the casing 30 at the center of the cylinder as its center in a normal and reverse-rotational state, and a second output shaft 52 integrated together with the second piston 42A is also retained in the casing 30 in a normal and reverse-rotational state. Rotary generators 81 and 91 are driven by the first output shaft 51 and second output shaft 52. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、フリーピストンエンジンに関するものである。   The present invention relates to a free piston engine.

近時、燃焼ガスの有する熱エネルギを高効率に取り出すという観点から、フリーピストンエンジンが注目されている。特許文献1には、往復直線運動されるフリーピストンエンジンのピストンに設けた永久磁石が、リニア発電機の磁界内を往復動されることにより発電を行うものが開示されている。また、特許文献2には、シリンダ内に嵌合されたそれぞれ往復直線運動される2つのピストン間に1つの燃焼室を構成して、燃焼室内での燃焼圧力によって2つのピストンが離間方向駆動されるフリーピストンエンジンが提案されている。
特開2003−343202号公報 特開2005−155345号公報
Recently, a free piston engine has attracted attention from the viewpoint of efficiently extracting thermal energy of combustion gas. Patent Document 1 discloses a technique in which a permanent magnet provided on a piston of a free piston engine that reciprocates linearly moves to generate power by reciprocating in a magnetic field of a linear generator. In Patent Document 2, one combustion chamber is formed between two pistons fitted in a cylinder and reciprocally moved linearly, and the two pistons are driven in the separation direction by the combustion pressure in the combustion chamber. A free piston engine has been proposed.
JP 2003-343202 A JP 2005-155345 A

前述した各特許文献に記載のように、フリーピストンエンジンにおいて発電を行う場合、ピストンが往復直線運動されることに対応させて、発電機としてはリニア発電機が用いられるが、リニア発電機は回転式の発電機に比して発電効率が悪く、この点においてなんらかの対策が望まれることになる。より具体的には、発電用コイルと永久磁石との長さ(永久磁石の往復方向長さ)を同じに設定した場合、永久磁石の往復ストローク端付近では、永久磁石に対応した発電用コイルが存在しない状態が形成されてしまい、このため発電効率が悪いものとなる。また、永久磁石の往復直線運動軌跡の全長に渡って発電用コイルを長く配設した場合は、発電用コイルには発電に関与しない部分が相当長く存在してしまうと共に、発電機の全長が極めて大きくなってしまうという問題をも生じる。このような問題は、つまるところ、従来のフリーピストンエンジンでは、ピストンが往復直線運動することに起因したものとなる。   As described in the above-mentioned patent documents, when generating power in a free piston engine, a linear generator is used as the generator in response to the reciprocating linear movement of the piston. The power generation efficiency is lower than that of the generator of the type, and some measures are desired in this respect. More specifically, when the length of the power generating coil and the permanent magnet (the length of the permanent magnet in the reciprocating direction) is set to be the same, the power generating coil corresponding to the permanent magnet is near the end of the reciprocating stroke of the permanent magnet. A state that does not exist is formed, and thus the power generation efficiency is poor. In addition, when the power generation coil is disposed long over the entire length of the reciprocating linear motion trajectory of the permanent magnet, the power generation coil has a portion that does not participate in power generation for a considerable length, and the total length of the generator is extremely long. There is also the problem of becoming larger. After all, such a problem is caused by the reciprocating linear motion of the piston in the conventional free piston engine.

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ピストンが回転運動するようにしたフリーピストンエンジンを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a free piston engine in which a piston rotates.

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
ケーシングに形成された円形の気筒内に、気筒中心を中心として第1ピストンと第2ピストンとの2つのピストンが正逆回転可能に配設されて、気筒周方向において該2つのピストンによって挟まれた燃焼室が構成されており、
前記ケーシングには、気筒中心を中心として前記第1ピストンと一体に正逆回転される第1出力軸が回転可能に保持されると共に、気筒中心を中心として前記第2ピストンと一体に正逆回転される第2出力軸が回転可能に保持されており、
少なくとも前記第1出力軸または第2出力軸のいずれか一方の正逆回転によって発電を行う回転式の発電機を有している、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
Two pistons, a first piston and a second piston, are arranged in a circular cylinder formed in the casing so as to be able to rotate forward and backward around the center of the cylinder, and are sandwiched between the two pistons in the circumferential direction of the cylinder. Combustion chamber is configured,
A first output shaft that is rotated forward and backward integrally with the first piston about the center of the cylinder is rotatably held in the casing, and is rotated forward and backward integrally with the second piston about the center of the cylinder. The second output shaft is rotatably held,
A rotary generator that generates power by forward and reverse rotation of at least one of the first output shaft and the second output shaft;
It is like that.

上記解決手法によれば、燃焼に応じて、各ピストンつまり各出力軸は、気筒中心を中心として回転運動としての正逆回転駆動されることになる。したがって、出力軸によって発電機を駆動する場合は、発電効率のよい回転式発電機を用いることが可能となる。また、燃焼による駆動力は、各出力軸の正逆回転運動として直接取り出されるので、例えば往復運動を正逆回転運動に変化するための特別な機構を別途用いることなく、回転式の発電機を用いることが可能となる。   According to the above solution, each piston, that is, each output shaft, is driven to rotate forward and backward as a rotational motion around the cylinder center in accordance with combustion. Therefore, when the generator is driven by the output shaft, it is possible to use a rotary generator with good power generation efficiency. In addition, since the driving force due to combustion is directly taken out as the forward / reverse rotational motion of each output shaft, for example, a rotary generator can be installed without using a special mechanism for changing the reciprocating motion into the forward / reverse rotational motion. It can be used.

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
気筒内に、前記燃焼室に対して前記2つのピストンによって隔離されると共に、気筒周方向において該2つのピストンによって挟まれた掃気用のポンプ室が構成されている、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、2つのピストンを有効に利用して、1つの気筒内に、燃焼室の他に掃気用のポンプ室を構成することができる。換言すれば、フリーピストンエンジンそのものが掃気用ポンプの機能を兼用することになり、別途掃気用ポンプを設けることが不用になる。
A preferred mode based on the above solution is as described in claim 2 and the following claims. That is,
In the cylinder, a scavenging pump chamber is formed that is separated from the combustion chamber by the two pistons and is sandwiched by the two pistons in the circumferential direction of the cylinder. 2 correspondence). In this case, a scavenging pump chamber can be formed in one cylinder in addition to the combustion chamber by effectively using the two pistons. In other words, the free piston engine itself also functions as a scavenging pump, and it becomes unnecessary to provide a separate scavenging pump.

前記発電機が、前記第1出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第1発電機と、前記第2出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第2発電機とされている、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、各出力軸毎に個別に回転式発電機を設けてあるので、発電機の配置の自由度を高めたり、各発電機を小型化する等の上で好ましいものとなる。   The generator is a rotary first generator that generates power by forward and reverse rotation of the first output shaft, and a rotary second generator that generates power by forward and reverse rotation of the second output shaft. (Claim 3). In this case, a rotary generator is individually provided for each output shaft, which is preferable in terms of increasing the degree of freedom in arranging the generators and reducing the size of each generator.

それぞれ前記2つのピストンと1つの燃焼室と1つのポンプ室とを有する気筒が、第1気筒および第2気筒として2つ直列に配設され、
前記第1出力軸と第2出力軸とがそれぞれ、前記第1気筒と第2気筒とに跨って配設され、
前記第1気筒における一方のピストンと前記第2気筒における一方のピストンとが該第1出力軸を介して一体化されると共に、該第1気筒における他方のピストンと該第2気筒における他方のピストンとが前記第2出力軸を介して一体化され、
前記第1気筒における燃焼室での燃焼圧力によって前記第2気筒における燃焼室が圧縮されるように、前記第1気筒の燃焼行程と該第2気筒での燃焼行程とが相違するように設定されると共に、前記各出力軸に対する前記各ピストンの一体化の関係が設定されている、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、第1出力軸と第2出力軸とを、2つの気筒用として兼用させることができる。また、多気筒フリーピストンエンジンとなって、振動低減の上でも好ましいものとなる。さらに、各ピストンを圧縮方向へ戻すためのリターンスプリングを別途設けることが不用となる等、種々の効果を奏するものとなる。
Two cylinders each having the two pistons, one combustion chamber, and one pump chamber are arranged in series as a first cylinder and a second cylinder,
The first output shaft and the second output shaft are disposed across the first cylinder and the second cylinder, respectively;
One piston in the first cylinder and one piston in the second cylinder are integrated via the first output shaft, and the other piston in the first cylinder and the other piston in the second cylinder Are integrated via the second output shaft,
The combustion stroke in the first cylinder and the combustion stroke in the second cylinder are set to be different so that the combustion chamber in the second cylinder is compressed by the combustion pressure in the combustion chamber in the first cylinder. And the integration relationship of each piston with respect to each output shaft is set,
(Corresponding to claim 4). In this case, the first output shaft and the second output shaft can be used for two cylinders. Moreover, it becomes a multi-cylinder free piston engine, which is preferable for reducing vibration. Furthermore, there are various effects such that it is not necessary to separately provide a return spring for returning each piston in the compression direction.

前記発電機が、前記第1出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第1発電機と、前記第2出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第2発電機とされ、
前記第1出力軸が中空状とされ、
前記第2出力軸が、前記第1出力軸内に相対回転可能に嵌合されており、
前記第1発電機が、前記第1気筒と第2気筒の間の中間位置に配設され、
前記第2発電機が、気筒配列方向において、1つの気筒を挟んで前記第1発電機とは反対側に配設されている、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、2つの気筒と2つの発電機との合計4つの大きな機能部分を、互いに直列に配設した構造とすることができる。
The generator is a rotary first generator that generates power by forward and reverse rotation of the first output shaft, and a rotary second generator that generates power by forward and reverse rotation of the second output shaft;
The first output shaft is hollow;
The second output shaft is fitted in the first output shaft so as to be relatively rotatable;
The first generator is disposed at an intermediate position between the first cylinder and the second cylinder;
The second generator is disposed on the opposite side of the first generator across one cylinder in the cylinder arrangement direction;
(Corresponding to claim 5). In this case, a total of four large functional parts of two cylinders and two generators can be arranged in series with each other.

気筒内に、前記2つのピストンによって互いに隔離された2つの燃焼室が構成されており、
前記2つの燃焼室のうち一方の燃焼室での燃焼圧力によって他方の燃焼室が圧縮されるように、該2つの燃焼室の燃焼行程が互いに相違されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、1つの気筒内に2つの燃焼室を構成して、ピストン1回の正逆回転あたりの出力を増大させる上で好ましいものとなる。また、別途リターンスプリングを用いることなく、2つのピストンを圧縮方向に戻すことができる。
Two combustion chambers separated from each other by the two pistons are formed in the cylinder,
The combustion strokes of the two combustion chambers are different from each other so that the other combustion chamber is compressed by the combustion pressure in one of the two combustion chambers.
(Corresponding to claim 6). In this case, it is preferable to form two combustion chambers in one cylinder and increase the output per forward / reverse rotation of one piston. Further, the two pistons can be returned in the compression direction without using a separate return spring.

本発明によれば、ピストンが回転運動するようにしたフリーピストンエンジンを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a free piston engine in which a piston is rotationally moved.

図1は、車両としての自動車を駆動するモータへの給電用としてフリーピストンエンジンを利用した場合の実施形態を示すものである。この図1において、1は駆動用(走行用)のモータで、実施形態ではACモータで構成されている。2R、2Lは左右の駆動輪(前輪または後輪)であり、この駆動輪2R、2Lは、デファレンシャルギア3を介してモータ1によって駆動される。   FIG. 1 shows an embodiment in which a free piston engine is used for supplying power to a motor that drives an automobile as a vehicle. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a driving (running) motor, which is an AC motor in the embodiment. Reference numerals 2R and 2L denote left and right driving wheels (front wheels or rear wheels). The driving wheels 2R and 2L are driven by the motor 1 via the differential gear 3.

10は、フリーピストンエンジンであり、このフリーピストンエンジン10は、ピストンやシリンダを含むエンジン本体11と後述する発電機81.91とを含めたユニット体として構成されている。エンジン本体11は、発電機81,91を駆動するもので、発電機81、91によって発電された電力(交流)は、整流器20によって直流に変換された後、DC−ACコンバータ21を介してモータ1に供給される一方、余剰電力はバッテリ22に供給される。また、バッテリ22からの電力が、上記DC−ACコンバータ21を介してモータ1に供給されるようにもなっている。制動時の回生エネルギを回収するため、制動時には、モータ1によって発電された電力が、整流器23によって直流に変換された後、DC−DCコンバータ24によって昇圧されてバッテリ22に供給される。   Reference numeral 10 denotes a free piston engine. The free piston engine 10 is configured as a unit body including an engine body 11 including a piston and a cylinder and a generator 81.91 described later. The engine body 11 drives the generators 81 and 91, and the electric power (alternating current) generated by the generators 81 and 91 is converted into direct current by the rectifier 20, and then the motor via the DC-AC converter 21. 1, surplus power is supplied to the battery 22. In addition, power from the battery 22 is supplied to the motor 1 via the DC-AC converter 21. In order to recover regenerative energy during braking, the electric power generated by the motor 1 is converted into direct current by the rectifier 23 and then boosted by the DC-DC converter 24 and supplied to the battery 22 during braking.

自動車の運転状態に応じた電力供給の流れは、例えば次のように行われるが、フリーピストンエンジン10による最大発電量は、モータ1による最大出力を確保できる程度に十分に大きいものとされている。
(1)要求発電量が極めて少ないとき
発進時や極軽負荷時でかつバッテリ22の蓄電量が大きいときである。このときは、発電機81、91での発電は行われず(フリーピストンエンジン10つまりエンジン本体11の停止状態)、バッテリ22からのみモータ1へ電力が供給される。
(2)要求発電量が少ないとき
軽負荷〜中負荷時でかつバッテリ22の蓄電量が多いときである。このときは、発電機81、91での発電が行われて(フリーピストンエンジン10が作動)、発電機81、91からもっぱらモータ1へ電力が供給される(若干の余剰電力分を発電して、余剰電力をバッテリ22に蓄電するようにしてもよい)。
(3)要求発電量が中〜大のとき
軽負荷〜高負荷時でかつバッテリ22の蓄電量が少ないときである。このときは、発電機81、91で走行に必要な電力以上の十分な発電が行われて(フリーピストンエンジン10が作動)、発電機81、91からモータ1へ電力が供給されると共に、十分な余剰電力がバッテリ22に蓄電される。
(4)回生制動時
モータ1が駆動輪2R、2Lによって駆動される発電機として機能されるときである。このときは、モータ1で発電された電力がバッテリ22に蓄電される。なお、フリーピストンエンジン10は、停止してもよいが、次の発電に備えて、極低速で運転を継続させることもできる。
The flow of power supply according to the driving state of the automobile is performed, for example, as follows, and the maximum power generation amount by the free piston engine 10 is sufficiently large to ensure the maximum output by the motor 1. .
(1) When the required power generation amount is very small At the time of starting or at an extremely light load, and when the storage amount of the battery 22 is large. At this time, the generators 81 and 91 do not generate power (the free piston engine 10, that is, the engine main body 11 is stopped), and power is supplied only from the battery 22 to the motor 1.
(2) When the required power generation amount is small It is when the battery 22 has a large amount of stored power during light load to medium load. At this time, power is generated by the generators 81 and 91 (the free piston engine 10 is operated), and electric power is supplied exclusively from the generators 81 and 91 to the motor 1 (a little surplus power is generated to generate power). The surplus power may be stored in the battery 22).
(3) When the required power generation amount is medium to large When the power storage amount of the battery 22 is small during light load to high load. At this time, the generators 81 and 91 generate sufficient electric power more than necessary for traveling (the free piston engine 10 is operated), and the electric power is supplied from the generators 81 and 91 to the motor 1. Excess electric power is stored in the battery 22.
(4) Regenerative braking When the motor 1 functions as a generator driven by the drive wheels 2R, 2L. At this time, the electric power generated by the motor 1 is stored in the battery 22. In addition, although the free piston engine 10 may be stopped, the operation can be continued at an extremely low speed in preparation for the next power generation.

次に、フリーピストンエンジン10の一例について、図2を参照しつつ説明する。この図2において、エンジン本体11はケーシング30を有し、このケーシング30内に、第1気筒K1、第2気筒K2とが構成されている。各気筒K1とK2とは、互いに気筒中心となる所定軸線L方向に間隔をあけて直列に配設されている。各気筒K1とK2との間には、回転式とされた前述の第1発電機81が配設されている。また、所定軸線L方向において、第2気筒K2を挟んで第1発電機81とは反対側において、回転式の第2発電機91が配設されている。   Next, an example of the free piston engine 10 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the engine body 11 has a casing 30, and a first cylinder K <b> 1 and a second cylinder K <b> 2 are configured in the casing 30. The cylinders K1 and K2 are arranged in series with an interval in the direction of a predetermined axis L that is the center of the cylinder. Between the cylinders K1 and K2, the first generator 81 described above which is a rotary type is disposed. Further, in the predetermined axis L direction, a rotary second generator 91 is disposed on the opposite side of the second cylinder K2 from the first generator 81.

各気筒K1、K2の一例が、図3,図4に示されている。各気筒K1、K2は、燃焼行程が互いに相違するように設定されている以外は、実質的に同様に構成されているので、第1気筒K1に着目してその詳細について、図3を参照しつつ説明する。   An example of each cylinder K1, K2 is shown in FIGS. Since the cylinders K1 and K2 are substantially the same except that the combustion strokes are set to be different from each other, paying attention to the first cylinder K1 and referring to FIG. I will explain.

図3において、第1気筒K1は、所定軸線Lを中心とする円形の空間を構成していて、この第1気筒K1内には、第1ピストン41Aと第2ピストン42Aとの2つのピストンが配設されている。また、ケーシング30には、所定軸線Lを中心として回転可能に、第1出力軸51と第2出力軸52とがそれぞれ回転可能に保持されている。第1出力軸51は中空状とされて、この第1出力軸51内に、第2出力軸52が相対回転可能に嵌合されている。   In FIG. 3, the first cylinder K1 constitutes a circular space centered on a predetermined axis L, and in this first cylinder K1, there are two pistons, a first piston 41A and a second piston 42A. It is arranged. The casing 30 holds the first output shaft 51 and the second output shaft 52 so as to be rotatable about a predetermined axis L, respectively. The first output shaft 51 is hollow, and the second output shaft 52 is fitted in the first output shaft 51 so as to be relatively rotatable.

内外2重構造の関係とされた出力軸51,52のうち、外側の出力軸51に対して、前記第1ピストン41Aのうち径方向(第1気筒K1の径方向)中心側端部が一体化されている。また、内側の第2出力軸52は、その一部が第1気筒K1内に露出されていて、この第2出力軸52に対して、前記第2ピストン42Aの径方向中心側端部が一体化されている。各ピストン41Aと42Aとは、それぞれ気筒K1内を気筒周方向に分断するように円弧状とされていて、第1ピストン41は第1出力軸51を中心にして正逆回転可能とされ、第2ピストン42Aは第2出力軸52を中心として正逆回転可能とされている。   Of the output shafts 51 and 52 that have a relation between the inner and outer dual structures, the center end of the first piston 41A in the radial direction (the radial direction of the first cylinder K1) is integrated with the outer output shaft 51. It has become. Further, a part of the inner second output shaft 52 is exposed in the first cylinder K1, and the radial center side end portion of the second piston 42A is integrated with the second output shaft 52. It has become. Each of the pistons 41A and 42A has an arc shape so as to divide the inside of the cylinder K1 in the cylinder circumferential direction, and the first piston 41 can rotate forward and backward around the first output shaft 51. The two pistons 42 </ b> A can rotate forward and backward about the second output shaft 52.

第1気筒K1内には、前述した2つのピストン41Aと42Aとによって、気筒周方向において当該ピストン41Aと42Aとによって挟まれた1つの燃焼室61Aが形成されている。また、この燃焼室61Aとは第1気筒K1の径方向反対側において、起立位置等周方向において2つのピストン41Aと42Aとによって挟まれた1つのポンプ室62Aが形成されている。2つのピストン41Aと42Aとが互いに離間する方向に変位したとき、つまり燃焼室61Aを膨張させる方向に変位したとき、ポンプ室62Aが圧縮されることになる。   In the first cylinder K1, one combustion chamber 61A is formed by the two pistons 41A and 42A described above and sandwiched between the pistons 41A and 42A in the cylinder circumferential direction. Further, one pump chamber 62A sandwiched between the two pistons 41A and 42A in the standing circumferential direction is formed on the side opposite to the combustion chamber 61A in the radial direction of the first cylinder K1. When the two pistons 41A and 42A are displaced in directions away from each other, that is, when they are displaced in a direction in which the combustion chamber 61A is expanded, the pump chamber 62A is compressed.

ケーシング30には、第1気筒30内に開口するように吸気ポート63Aと排気ポート64Aとが形成されると共に、掃気ポート65Aが形成されている。この掃気ポート65Aは、その一端がポンプ室62Aに常時開口される一方、その他端は燃焼室61Aが排気行程となった直後付近において燃焼室61A内に開口される所定位置において第1気筒K1内に開口されている。そして、実施形態では、第1気筒K1は、2サイクルの自己着火式とされている。   In the casing 30, an intake port 63A and an exhaust port 64A are formed so as to open into the first cylinder 30, and a scavenging port 65A is formed. One end of the scavenging port 65A is always opened to the pump chamber 62A, and the other end is opened in the first cylinder K1 at a predetermined position opened in the combustion chamber 61A in the vicinity immediately after the combustion chamber 61A enters the exhaust stroke. Is open. In the embodiment, the first cylinder K1 is a two-cycle self-ignition type.

第2気筒K2が、図4に示される(図3対応)。この第2気筒K2は、第1気筒K1と実質的に同じように構成されており、第1気筒K1における構成要素と同一構成要素には、第1気筒K1で用いた符号「A」に代えて「B」の符合を用いることにより、その詳細な説明は省略する。   The second cylinder K2 is shown in FIG. 4 (corresponding to FIG. 3). The second cylinder K2 is configured in substantially the same manner as the first cylinder K1, and the same constituent elements as those in the first cylinder K1 are replaced with the reference sign “A” used in the first cylinder K1. By using the symbol “B”, detailed description thereof is omitted.

前述した各出力軸51と52とは、2つの気筒K1とK2との共通用とされている。すなわち、各出力軸51と52とは、2つの気筒K1とK2とに跨って配設されており、内側の第2出力軸52は、第2発電機91用の駆動用として、外側の第1出力軸51よりも長くされている。   The aforementioned output shafts 51 and 52 are used in common for the two cylinders K1 and K2. In other words, the output shafts 51 and 52 are disposed across the two cylinders K1 and K2, and the inner second output shaft 52 is used as a drive for the second generator 91. It is longer than one output shaft 51.

第1気筒K1における第1ピストン41Aと、第2気筒K2における第1ピストン41Bとが、第1出力軸51を介して連結(連動)されている。また、第1気筒K1における第2ピストン42Aと、第2気筒K2における第2ピストン42Bとが、第2出力軸52を介して連結(連動)されている。この、各出力軸51あるいは52を介してのピストン41A、42A、41B、42Bの連結態様の詳細が、図7〜図9に示される。すなわち、図8は、第1出力軸51を介した連結態様を示すものであり、図9は、第2出力軸52を介した連結態様を示すものであり、図7が、図8と図9とを組み合わせせた組立状態を示すものである。   The first piston 41A in the first cylinder K1 and the first piston 41B in the second cylinder K2 are connected (interlocked) via the first output shaft 51. Further, the second piston 42A in the first cylinder K1 and the second piston 42B in the second cylinder K2 are connected (interlocked) via the second output shaft 52. Details of the connection mode of the pistons 41A, 42A, 41B, and 42B via the output shafts 51 or 52 are shown in FIGS. That is, FIG. 8 shows a connection mode through the first output shaft 51, FIG. 9 shows a connection mode through the second output shaft 52, and FIG. 9 shows an assembled state in which 9 is combined.

2つの気筒K1、K2のうち、一方の気筒における燃焼室での燃焼圧力によって、他方の気筒の燃焼室が圧縮される関係となるように、設定されている。換言すれば、燃焼行程が2つの気筒K1とK2とで互いに相違するように設定されて、例えば一方の気筒が膨張行程のときに、他方の気筒が圧縮行程となるように設定されている。そして、このような関係を満足するように、各出力軸51,52を利用した各気筒用ピストン41A、42Aと41B、42Bとの連結関係も選択されて行われている。より具体的には、例えば、第1気筒K1における第1ピストン41Aと第2ピストン42Aとが気筒周方向において互いに離間するとき(燃焼室61Aが膨張されるときで、図3対応)に、第2気筒K2における第1ピストン41Bと第2ピストン42Bとが気筒周方向において互いに接近する(燃焼室61Bが圧縮されるときで、図4対応)ように、その連結関係が設定されている。   Of the two cylinders K1 and K2, it is set so that the combustion pressure in the combustion chamber in one cylinder is compressed in the combustion chamber in the other cylinder. In other words, the combustion strokes are set to be different from each other between the two cylinders K1 and K2. For example, when one cylinder is in the expansion stroke, the other cylinder is set in the compression stroke. In order to satisfy such a relationship, the connection relationship between the cylinder pistons 41A, 42A and 41B, 42B using the output shafts 51, 52 is also selected and performed. More specifically, for example, when the first piston 41A and the second piston 42A in the first cylinder K1 are separated from each other in the cylinder circumferential direction (when the combustion chamber 61A is expanded, corresponding to FIG. 3), The connection relationship is set so that the first piston 41B and the second piston 42B in the two cylinders K2 approach each other in the cylinder circumferential direction (when the combustion chamber 61B is compressed, corresponding to FIG. 4).

図5に示すように、ケーシング30は、図所定軸線L方向に分割された複数の分割ケーシング30A〜30Fを互いに一体化することにより形成されている。すなわち、分割ケーシング30Aは、図1左端部に位置されて、第1気筒K1の端面を閉塞すると共に、掃気ポート65Aが形成されている。分割ケーシング30Bは、第1気筒K1構成用とされている。分割ケーシング30Cは、第1発電機81用とされている。分割ケーシング30Dは、第2気筒K2の端面を閉塞して、掃気ポート65B(図5では図示を略す)が形成されている。分割ケーシングEは、第2気筒K2構成用とされている。分割ケーシング30Fは、第2発電機91用とされている。図5の状態から、分割ケーシング30A、30C、30D、30Fを除外した状態が、図6に示される。   As shown in FIG. 5, the casing 30 is formed by integrating a plurality of divided casings 30 </ b> A to 30 </ b> F divided in a predetermined axis L direction in the drawing. That is, the divided casing 30A is located at the left end of FIG. 1, closes the end surface of the first cylinder K1, and forms a scavenging port 65A. The divided casing 30B is for the first cylinder K1 configuration. The divided casing 30 </ b> C is for the first generator 81. The divided casing 30D closes the end surface of the second cylinder K2, and forms a scavenging port 65B (not shown in FIG. 5). The divided casing E is for the second cylinder K2. The divided casing 30F is for the second generator 91. FIG. 6 shows a state in which the divided casings 30A, 30C, 30D, and 30F are excluded from the state of FIG.

図10は、回転式とされた第1発電機81部分の詳細を示すものである。この図10において、71は、第1出力軸51に一体化されて正逆回転されるロータであり、このロータ71に、第1出力軸51の周方向全長(360度の全周)に渡って永久磁石72(図1参照)が保持されている。また、73は、ケーシング30に固定されたステータであり、このステータ73に、第1出力軸51の周方向全長(360度の全周)に渡って発電用コイル74(図1参照)が保持されている。このように、永久磁石72の位置する部分には必ず発電用コイル74が位置されるので、第1出力軸51の正逆回転によって、全ての永久磁石72を利用して効率よく発電が行われることになる。   FIG. 10 shows the details of the first generator 81 portion which is a rotary type. In FIG. 10, reference numeral 71 denotes a rotor that is integrated with the first output shaft 51 and rotates in the forward and reverse directions. The rotor 71 spans the entire circumferential length of the first output shaft 51 (the entire circumference of 360 degrees). The permanent magnet 72 (see FIG. 1) is held. Reference numeral 73 denotes a stator fixed to the casing 30, and a power generation coil 74 (see FIG. 1) is held by the stator 73 over the entire circumferential length of the first output shaft 51 (360 degrees of the entire circumference). Has been. As described above, since the power generating coil 74 is always positioned at the portion where the permanent magnet 72 is positioned, the power generation is efficiently performed using all the permanent magnets 72 by forward and reverse rotation of the first output shaft 51. It will be.

図11は、回転式の第2発電機91部分の詳細を示すものである。この第2発電機91も、第2出力軸52によって駆動される以外は、実質的に図10に示す第1発電機81と同様に構成されているので、同一構成要素には同一符合を付してその重複した説明は省略する。   FIG. 11 shows details of the rotary second generator 91 portion. Since the second generator 91 is also configured substantially in the same manner as the first generator 81 shown in FIG. 10 except that it is driven by the second output shaft 52, the same reference numerals are given to the same components. Therefore, the duplicate description is omitted.

次に、図12〜図17を参照しつつ、実施形態における燃焼行程が変化する様子について、特に第1気筒K1に着目して詳細に説明する。まず、図12は、第1気筒K1が圧縮行程の初期にある状態で、第2気筒K2が膨張行程初期にある状態が示される。この図12の状態から、図13の状態へと進行して、第1気筒K1の圧縮が進行され、これに伴ってポンプ室65Aに対して吸気ポート63Aが開き始める。ただし、燃焼室61Aは、掃気ポート65Aと連通されていない状態である。   Next, the manner in which the combustion stroke in the embodiment changes will be described in detail with particular attention to the first cylinder K1 with reference to FIGS. First, FIG. 12 shows a state in which the first cylinder K1 is in the initial stage of the compression stroke and the second cylinder K2 is in the initial stage of the expansion stroke. The state of FIG. 12 proceeds to the state of FIG. 13, and the compression of the first cylinder K1 proceeds, and accordingly, the intake port 63A starts to open to the pump chamber 65A. However, the combustion chamber 61A is not in communication with the scavenging port 65A.

図13の状態から、図14の状態へと変化すると、燃焼室61Aが圧縮行程終期となって、この直後に燃焼が行われる。この図14の状態では、ポンプ室65Aに対して、吸気ポート63Aが完全に開口された状態となっていて、ポンプ室65Aに多量の吸気(混合気)が供給される。   When the state shown in FIG. 13 is changed to the state shown in FIG. 14, the combustion chamber 61A reaches the end of the compression stroke, and combustion is performed immediately after this. In the state of FIG. 14, the intake port 63A is completely open to the pump chamber 65A, and a large amount of intake air (air mixture) is supplied to the pump chamber 65A.

図14の状態の直後に燃焼室61Aでの燃焼(着火)が行われると、各ピストン41Aと、42Aは、図12〜図14とは反対方向に回転され始めて、図15の状態となる(膨張初期)。   When combustion (ignition) is performed in the combustion chamber 61A immediately after the state of FIG. 14, each piston 41A and 42A starts to rotate in the direction opposite to that of FIGS. Initial expansion).

図15の状態から、図16の状態へと変化したときは、燃焼室61Aに対して排気ポート64Aが開き始めると共に、掃気ポート65Aが燃焼室61Aに開口され始めた状態となる(排気および掃気の初期状態)。   When the state of FIG. 15 changes to the state of FIG. 16, the exhaust port 64A starts to open to the combustion chamber 61A and the scavenging port 65A starts to open to the combustion chamber 61A (exhaust and scavenging). Initial state).

図16の状態から、図17の状態へと変化したときは、燃焼室61Aに対して、排気ポート64Aが大きく開口されると共に、掃気ポート65Aも大きく開口された状態となる。   When the state of FIG. 16 is changed to the state of FIG. 17, the exhaust port 64A is greatly opened and the scavenging port 65A is also greatly opened with respect to the combustion chamber 61A.

排気行程(掃気行程)の終期となる図17の状態以後、第1気筒K1は、再び図12の状態、つまり燃焼室61Aを圧縮する方向へと回転方向が変更されることになる。   After the state of FIG. 17 which is the end of the exhaust stroke (scavenging stroke), the rotation direction of the first cylinder K1 is changed again to the state of FIG. 12, that is, the direction in which the combustion chamber 61A is compressed.

第1気筒K1が、図17の状態から図12への状態へと移行してピストン41A、42Aの回転方向が変換されるとき、この回転方向変換の力およびその後の燃焼室61Aを圧縮するための力は、第2気筒K2での燃焼圧力によって確保されることになる。   When the first cylinder K1 shifts from the state shown in FIG. 17 to the state shown in FIG. 12 and the rotation direction of the pistons 41A and 42A is changed, this rotation direction changing force and the subsequent combustion chamber 61A are compressed. This force is ensured by the combustion pressure in the second cylinder K2.

図18は、本発明の第2の実施形態を示すもので、前記実施形態と同一構成要素には同一符合を付してある(前記実施形態の第1気筒K1用の符合を用いてある)。本実施形態では、1つの気筒K1のみを有するものとなっている。そして、1つの気筒K1内に、2つの燃焼室61Aと67Aを構成するようにしてある。より具体的には、前記実施形態におけるポンプ室65Aとして構成されていた部分を、燃焼室67Aとして構成したものとなっている。このため、各燃焼室61Aと67Aとの両方に、個別に吸気ポート63Aと排気ポート64Aとを設けてある。なお、掃気は、吸気ポート63Aから、掃気用ポンプで圧縮された吸気を供給することによって行うようにしてある。   FIG. 18 shows a second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment (the reference numerals for the first cylinder K1 in the above-described embodiment are used). . In the present embodiment, only one cylinder K1 is provided. Two combustion chambers 61A and 67A are formed in one cylinder K1. More specifically, the portion configured as the pump chamber 65A in the embodiment is configured as the combustion chamber 67A. For this reason, an intake port 63A and an exhaust port 64A are individually provided in both of the combustion chambers 61A and 67A. The scavenging is performed by supplying the intake air compressed by the scavenging pump from the intake port 63A.

図18の実施形態においても、各出力軸51,52によって、個別に2つの発電機(81,91相当で、図18では図示を略す)を駆動するようになっている。すなわち、1つの気筒K1を挟んでその気筒中心方向一端側(例えば図18における紙面手前側)に第1発電機81が配設され、気筒中心方向他端側(例えば図18において紙面裏側)に第2発電機91が配設される。   Also in the embodiment of FIG. 18, two generators (corresponding to 81 and 91, not shown in FIG. 18) are individually driven by the output shafts 51 and 52. That is, the first generator 81 is arranged on one end side in the cylinder center direction (for example, the front side in the drawing in FIG. 18) across one cylinder K1, and on the other end side in the cylinder center direction (for example, on the back side in the drawing in FIG. 18). A second generator 91 is provided.

図18に示す実施形態では、一方の燃焼室での燃焼圧力によって、他方の燃焼室を圧縮する方向の力として利用して、各ピストン41A、42Aを燃焼室圧縮のために戻すためのリターンスプリングが不用となっている。また、1つの気筒に着目したとき、ピストン41Aと42Aとの1回の正逆回転によって、前記実施形態よりも2倍の燃焼回数を確保できるので、大出力確保の点でも有利である。   In the embodiment shown in FIG. 18, a return spring for returning each piston 41A, 42A for compression of the combustion chamber by using the combustion pressure in one combustion chamber as a force in the direction of compressing the other combustion chamber. Is unnecessary. Further, when focusing on one cylinder, the number of times of combustion can be ensured twice as much as in the above-described embodiment by one forward and reverse rotation of the pistons 41A and 42A, which is advantageous in terms of securing a large output.

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。図2に示す構造のものを複数並置したり、あるいは図10に示すものを例えば直列に複数配置する等、要求される発電能力に応じて気筒数を適宜選択し得るものである。各永久磁石72.74は、出力軸51あるいは52に対して一体的に設けることなく、例えば、各出力軸51,52に対して歯車等を介して正逆回転するように連動された磁石保持体を設けて、この磁石保持体に永久磁石72,74を保持させるようにすればよい。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The number of cylinders can be appropriately selected according to the required power generation capacity, such as arranging a plurality of the structures shown in FIG. 2 or arranging a plurality of the structures shown in FIG. 10 in series, for example. Each permanent magnet 72.74 is not provided integrally with the output shaft 51 or 52, for example, a magnet holding that is linked to each output shaft 51, 52 so as to rotate forward and backward via a gear or the like. A body may be provided so that the permanent magnets 72 and 74 are held by the magnet holder.

図2〜図4の実施形態において、1つの気筒のみを設けるようにしてもよい。この場合、リターンスプリングを用いて燃焼室を圧縮するための力を確保すればよく、リターンスプリングは、例えばポンプ室に相当する位置に配設したり、あるいはリターンスプリングをケーシング30の外部に設けて、リターンスプリングの力を出力軸51,52を介してピストンに伝達するようにしてもよい。   In the embodiment of FIGS. 2 to 4, only one cylinder may be provided. In this case, a force for compressing the combustion chamber may be ensured by using the return spring, and the return spring is disposed at a position corresponding to the pump chamber, for example, or the return spring is provided outside the casing 30. The force of the return spring may be transmitted to the piston via the output shafts 51 and 52.

各出力軸51,52毎に個別に発電機を設けることなく、各出力軸共通用の1つの発電機を設けるようにしてもよい。この場合、例えば、1本の共通出力軸を正逆回転可能に設けて、この共通出力軸に対して、各出力軸51,52を歯車を介して連動させるようにすればよい(例えば、回転方向変換用の歯車を介在させることにより、出力軸51と52からの出力の回転方向を一致させた状態で共通出力軸に入力させる)。また、第1出力軸51と第2出力軸52とのいずれか一方によってのみ回転式の発電機を駆動するようにしてもよい。フリーピストンエンジンは、自動車用に限らず、定置式の発電用等に用いる等、その仕様範囲は限定されないものである。フリーピストンエンジンは、火花点火式であってもよく、あるいは4サイクル式にする等、適宜の形式を採択することができる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。   You may make it provide one generator common to each output shaft, without providing a generator separately for each output shaft 51,52. In this case, for example, one common output shaft is provided so as to be able to rotate forward and reverse, and the output shafts 51 and 52 may be linked to the common output shaft via gears (for example, rotating By interposing a gear for direction change, the rotation direction of the output from the output shafts 51 and 52 is made to coincide with the common output shaft). Further, the rotary generator may be driven only by one of the first output shaft 51 and the second output shaft 52. The specification range of the free piston engine is not limited, such as being used not only for automobiles but also for stationary power generation. The free piston engine may be a spark ignition type or may adopt an appropriate type such as a four-cycle type. Of course, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage.

フリーピストンエンジンを自動車の走行用モータへの給電用として利用した場合の実施形態を示す全体系統図。The whole system diagram which shows embodiment at the time of utilizing a free piston engine for the electric power feeding to the motor for driving | running | working a motor vehicle. 本発明の第1実施形態を示すもので、フリーピストンエンジンの一例を示す簡略側面断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The 1st Embodiment of this invention is shown, The simplified side surface sectional view which shows an example of a free piston engine. 図2に示す第1気筒を示す簡略断面図。FIG. 3 is a simplified cross-sectional view showing a first cylinder shown in FIG. 2. 図2に示す第2気筒を示す簡略断面図。FIG. 3 is a simplified cross-sectional view showing a second cylinder shown in FIG. 2. 図2に示すフリーピストンエンジンの外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the free piston engine shown in FIG. 図5の状態から、一部の分割ケーシングを除外して示す斜視図。The perspective view which excludes and shows a part of division | segmentation casing from the state of FIG. 2つの気筒におけるピストンの連結関係を示す斜視図。The perspective view which shows the connection relation of the piston in two cylinders. 図7のうち、第1出力軸を介して2つの気筒におけるピストンの連結関係を示す斜視図。The perspective view which shows the connection relation of the piston in two cylinders via the 1st output shaft among FIG. 図7のうち、第2出力軸を介して2つの気筒におけるピストンの連結関係を示す斜視図。The perspective view which shows the connection relation of the piston in two cylinders via a 2nd output shaft among FIG. 第1発電機の部分を示す要部斜視図。The principal part perspective view which shows the part of a 1st generator. 第2発電機部分を示す要部斜視図。The principal part perspective view which shows a 2nd generator part. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 図2に示す実施形態において、燃焼行程の進行に伴ってピストン位置が変化する様子を示す要部斜視図。In the embodiment shown in FIG. 2, the principal part perspective view which shows a mode that a piston position changes with progress of a combustion stroke. 本発明の第2の実施形態を示すもので、図3,図4に対応した断面図。Sectional drawing which shows the 2nd Embodiment of this invention and respond | corresponds to FIG. 3, FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:フリーピストンエンジン
11:エンジン本体
30:ケーシング
41A、41B:第1ピストン
42A、42B:第2ピストン
51:第1出力軸
52:第2出力軸
61A、61B:燃焼室
62A、62B:ポンプ室
63A、63B:吸気ポート
64A、64B:排気ポート
65A、65B:掃気ポート
67A:燃焼室(図18)
71:ロータ
72:永久磁石
73:ステータ
74:発電用コイル
81:第1発電機
91:第2発電機
10: free piston engine 11: engine main body 30: casing 41A, 41B: first piston 42A, 42B: second piston 51: first output shaft 52: second output shaft 61A, 61B: combustion chamber 62A, 62B: pump chamber 63A, 63B: Intake port 64A, 64B: Exhaust port 65A, 65B: Scavenging port 67A: Combustion chamber (FIG. 18)
71: Rotor 72: Permanent magnet 73: Stator 74: Power generation coil 81: First generator 91: Second generator

Claims (6)

ケーシングに形成された円形の気筒内に、気筒中心を中心として第1ピストンと第2ピストンとの2つのピストンが正逆回転可能に配設されて、気筒周方向において該2つのピストンによって挟まれた燃焼室が構成されており、
前記ケーシングには、気筒中心を中心として前記第1ピストンと一体に正逆回転される第1出力軸が回転可能に保持されると共に、気筒中心を中心として前記第2ピストンと一体に正逆回転される第2出力軸が回転可能に保持されており、
少なくとも前記第1出力軸または第2出力軸のいずれか一方の正逆回転によって発電を行う回転式の発電機を有している、
ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
Two pistons, a first piston and a second piston, are arranged in a circular cylinder formed in the casing so as to be able to rotate forward and backward around the center of the cylinder, and are sandwiched between the two pistons in the circumferential direction of the cylinder. Combustion chamber is configured,
A first output shaft that is rotated forward and backward integrally with the first piston about the center of the cylinder is rotatably held in the casing, and is rotated forward and backward integrally with the second piston about the center of the cylinder. The second output shaft is rotatably held,
A rotary generator that generates power by forward and reverse rotation of at least one of the first output shaft and the second output shaft;
This is a free piston engine.
請求項1において、
気筒内に、前記燃焼室に対して前記2つのピストンによって隔離されると共に、気筒周方向において該2つのピストンによって挟まれた掃気用のポンプ室が構成されている、ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
In claim 1,
A free piston characterized in that a scavenging pump chamber sandwiched by the two pistons in the circumferential direction of the cylinder is formed in the cylinder, with the two pistons being separated from the combustion chamber. engine.
請求項1または請求項2において、
前記発電機が、前記第1出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第1発電機と、前記第2出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第2発電機とされている、ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
In claim 1 or claim 2,
The generator is a rotary first generator that generates power by forward and reverse rotation of the first output shaft, and a rotary second generator that generates power by forward and reverse rotation of the second output shaft. A free piston engine.
請求項1において、
それぞれ前記2つのピストンと1つの燃焼室と1つのポンプ室とを有する気筒が、第1気筒および第2気筒として2つ直列に配設され、
前記第1出力軸と第2出力軸とがそれぞれ、前記第1気筒と第2気筒とに跨って配設され、
前記第1気筒における一方のピストンと前記第2気筒における一方のピストンとが該第1出力軸を介して一体化されると共に、該第1気筒における他方のピストンと該第2気筒における他方のピストンとが前記第2出力軸を介して一体化され、
前記第1気筒における燃焼室での燃焼圧力によって前記第2気筒における燃焼室が圧縮されるように、前記第1気筒の燃焼行程と該第2気筒での燃焼行程とが相違するように設定されると共に、前記各出力軸に対する前記各ピストンの一体化の関係が設定されている、
ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
In claim 1,
Two cylinders each having the two pistons, one combustion chamber, and one pump chamber are arranged in series as a first cylinder and a second cylinder,
The first output shaft and the second output shaft are disposed across the first cylinder and the second cylinder, respectively;
One piston in the first cylinder and one piston in the second cylinder are integrated via the first output shaft, and the other piston in the first cylinder and the other piston in the second cylinder Are integrated via the second output shaft,
The combustion stroke in the first cylinder and the combustion stroke in the second cylinder are set to be different so that the combustion chamber in the second cylinder is compressed by the combustion pressure in the combustion chamber in the first cylinder. And the integration relationship of each piston with respect to each output shaft is set,
This is a free piston engine.
請求項4において、
前記発電機が、前記第1出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第1発電機と、前記第2出力軸の正逆回転によって発電を行う回転式の第2発電機とされ、
前記第1出力軸が中空状とされ、
前記第2出力軸が、前記第1出力軸内に相対回転可能に嵌合されており、
前記第1発電機が、前記第1気筒と第2気筒の間の中間位置に配設され、
前記第2発電機が、気筒配列方向において、1つの気筒を挟んで前記第1発電機とは反対側に配設されている、
ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
In claim 4,
The generator is a rotary first generator that generates power by forward and reverse rotation of the first output shaft, and a rotary second generator that generates power by forward and reverse rotation of the second output shaft;
The first output shaft is hollow;
The second output shaft is fitted in the first output shaft so as to be relatively rotatable;
The first generator is disposed at an intermediate position between the first cylinder and the second cylinder;
The second generator is disposed on the opposite side of the first generator across one cylinder in the cylinder arrangement direction;
This is a free piston engine.
請求項1において、
気筒内に、前記2つのピストンによって互いに隔離された2つの燃焼室が構成されており、
前記2つの燃焼室のうち一方の燃焼室での燃焼圧力によって他方の燃焼室が圧縮されるように、該2つの燃焼室の燃焼行程が互いに相違されている、ことを特徴とするフリーピストンエンジン。
In claim 1,
Two combustion chambers separated from each other by the two pistons are formed in the cylinder,
A free piston engine characterized in that the combustion strokes of the two combustion chambers are different from each other so that the other combustion chamber is compressed by the combustion pressure in one of the two combustion chambers. .
JP2007076451A 2007-03-23 2007-03-23 Free piston engine Pending JP2008232105A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007076451A JP2008232105A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Free piston engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007076451A JP2008232105A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Free piston engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008232105A true JP2008232105A (en) 2008-10-02

Family

ID=39905198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007076451A Pending JP2008232105A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Free piston engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008232105A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013533411A (en) * 2010-05-25 2013-08-22 ヒュットリン,ヘルベルト Assemblies, especially composite engines, generators or compressors
KR20160024203A (en) * 2014-08-25 2016-03-04 임창식 Generator unit using renewable energy
WO2016201490A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Galin Anatoli Electromagnetic only vane coordination of a cat and mouse engine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013533411A (en) * 2010-05-25 2013-08-22 ヒュットリン,ヘルベルト Assemblies, especially composite engines, generators or compressors
US9399948B2 (en) 2010-05-25 2016-07-26 Herbert Huettlin Aggregate, in particular a hybrid engine, electrical power generator or compressor
KR20160024203A (en) * 2014-08-25 2016-03-04 임창식 Generator unit using renewable energy
KR101656214B1 (en) 2014-08-25 2016-09-09 임창식 Generator unit using renewable energy
WO2016201490A1 (en) * 2015-06-19 2016-12-22 Galin Anatoli Electromagnetic only vane coordination of a cat and mouse engine
RU2684133C2 (en) * 2015-06-19 2019-04-04 Анатолий ГАЛИН Electromagnetic only vane coordination of a swing-piston engine
DE112016002757B4 (en) 2015-06-19 2023-07-06 Anatoli Galin Electromagnetic coordination of shaft rotation in a rotary valve machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008223657A (en) Free-piston engine
JP4807186B2 (en) Control system for free piston engine
JP6588532B2 (en) Free piston engine
CN103765735B (en) Generator motor and the electric vehicle employing this generator motor
JP4779881B2 (en) Free piston engine
US20090179424A1 (en) Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation
US20100326753A1 (en) Rotary Piston Internal Combustion Engine Power Unit
US7556015B2 (en) Rotary device for use in an engine
US9567941B2 (en) Waste-heat utilization device for a motor vehicle
JP2009519400A (en) Vibrating piston engine
KR101134649B1 (en) Power transferring device and hybrid system using the same
JP2003027982A (en) Automotive drive system
JP2008051058A (en) Free-piston engine
JP2013533411A (en) Assemblies, especially composite engines, generators or compressors
CN101109383A (en) Rolling piston type air-conditioner compressor used for hybrid automobile
JP2008232105A (en) Free piston engine
JP2007037213A (en) Switched reluctance motor
US8334604B1 (en) Integrated external combustion cam engine-generator
US5418399A (en) Engine/generator set especially for a motor vehicle
JP2006242154A (en) Engine unit for vehicle
JP6199102B2 (en) Engine generator
JP2008232106A (en) Free piston engine
WO2007035670A2 (en) Method of decoupling in a rotary device
CN100363601C (en) Engine with quadrangle rotor
JP6654149B2 (en) Variable power transmission