JP2008255909A - クランクレスレシプロエンジン - Google Patents

Abstract

【目的】本エンジンは水平八気筒対向クランクレスレシプロエンジンとして総長は短く総高が低く、ピストン運動の慣性エネルギーを相殺し振動が少なくピストンおよびシリンダの側圧磨耗がない、しかも動力伝達効率も改善され自動車向けの最適なエンジンとした。
【構成】本発明は直線往復運動の支点を有するカルダン歯車機構を応用し、レシプロエンジンおいて二個一対のピストン１を一直線上に連接棒３を介して支点となる補完軸８に連ね、連接棒３がクランク揺動をする事をなくし、並列の四対の水平八気筒構成として内側の二対と外側の二対を全く反対のタイミングに組み上げた対向ピストン１のクランクレスレシプロエンジンである。
【選択図】図２

Description

本発明はレシプロエンジンにおいてクランク機構を用いる事なくピストン運動を直接回転運動に変換し効率よくピストンの動力を伝達するものである。

本発明はレシプロエンジンのピストンを２個一対として一直線上に対向配置することにより小型化を可能にするものである。

現用のレシプロエンジンはクランク機構を介してピストン運動を回転運動に変換している。

現用のレシプロエンジンはクランク機構を採用しているので内側クランクの水平対向エンジンにおいてはピストンが２個一対として一直線に並べる事ができず、ピストンはちどり配置になっており本案より大型である。
特許出願平７−５９６２０ 特許出願平２００１−３７１６０

クランク式レシプロエンジンは連接棒が揺動運動をするためピストンの押し圧方向に対する連接棒の傾きに相応しピストンの押し圧の分力がはからずもピストン側面にかかりシリンダとの摩擦による動力損失を生じ、ひいてはピストンおよびシリンダの磨耗要因となっている。

内側クランク式対向レシプロエンジンは構造上二個のピストンを同一軸心上に対向して配置し構成を小型化することが難しい。

クランク式レシプロエンジンはピストン運動の慣性エネルギーによる振動を消すために動力伝達機能以外のバランスウエイトを必要としている。

クランクがないのでピストンの押し圧力の分力がピストンの側面にかからずその摩擦による動力損失とピストンおよびシリンダの磨耗がない。

一対のピストンが一直線上に並ぶ対向エンジンであるので小型化が図れる。

水平対向エンジンとして使用すればエンジンの高さを低くする事ができ自動車の場合重心を低く抑えられカーブ走行の水平安定性が良い。

ピストンの軸芯が一直線上に並ぶ二気筒一対の対向エンジンを並列に4セット配置して８気筒に構成し、内側の２セットと外側の2セットを全く反対のピストン運動させることによりピストンの慣性エネルギーを相殺させ、その振動を抑えることができバランスウエイトを必要としない。

エンジンの形態においてエンジンヘッド部は請求範囲外なので省略し説明する。

往復運動を直接回転運動に変換する原理。
機構学上知られているカルダンの往復直線運動の原理によるもので固定された内歯歯車６に直径半分の遊星歯車７を噛み合わせ遊星運動をさせると、遊星歯車７のピッチ円上の支点となる補完軸８の中心は往復直線運動をする。この原理を逆に利用しピストン１の往復運動を直接回転運動に変換するものである。

二個のピストン１を一直線上の対向させる構造。
相対するシリンダ10に嵌合する二個のピストン１はその中心を一直線上に並べ、それぞれピストン１の外側を燃焼室側とし、内側はピストンピン２および連接棒３、ハウジングピン１１および補完ハウジング９を介して補完軸８に嵌合し連結させて構成する。この二種類のピストンピン2およびハウジングピン１１は往復直線運動をする補完軸８とピストン１の運動中心の誤差を吸収して、こじりのない滑らかな運動を伝達するための構造である。

二気筒一対のエンジンを二対の四気筒ユニットに構成する構造。
センタ歯車４を両側で軸受けしてその外側に各一個の遊星歯車７がセンタ歯車の軸心に対し全く反対位置に変心して転動できるよう保持させて、それぞれの遊星歯車７には遊星歯車７のピッチ円上に中心を持ち往復直線運動をする支点となる補完軸８を一体化する。この二個の補完軸8に二個一対のピストン１の連接棒３に連なる補完ハウジング９をそれぞれ嵌合することにより二気筒一対のエンジンを二対にして四気筒のユニットエンジンに構成する。

四気筒のユニットエンジンを八気筒エンジンに構成する構造。
四気筒ユニットのエンジンを直列に二個並べ八気筒エンジに構成する。その際出力軸１２に固着された二個の連結歯車5は四気筒のユニットエンジンに備わったセンタ歯車4と噛み合わせるが、そのタイミングが内側四気筒と外側四気筒が慣性エネルギーを相殺するよう正反対に組み上げて構成する。出力軸１２はエンジンの動力出力であって用途にもよるが自動車の場合はこのあとフライホイール、クラッチなどに連結する事が出来る。

平面断面図 側面断面図 機構図

符号の説明

1：ピストン、２：ピストンピン、３：連接棒、４：センタ歯車、５：連結歯車、６：内歯歯車、７：遊星歯車、８：補完軸、９：補完ハウジング、１０：シリンダ、１１：ハウジングピン、１２：出力軸

実施図

Claims (2)

1. 対向ピストンエンジンにおいてピストンの軸芯が一直線上に並ぶ二気筒一対の両ピストンの内側を一連の連接棒でつなぎ、両ピストンの中点を遊星歯車のピッチ円上の一点で往復直線運動をする支点を有するカルダン歯車機構を採用し、その支点に軸受け嵌合させてピストンの往復運動を直接回転運動に変換する、言わば連接棒がクランク運動をしない対向エンジン。
2. ピストンの軸芯が一直線上に並ぶ二気筒一対の対向エンジンを並列に4対を配置して８気筒に構成し、内側の２セットと外側の2セット全く反対のピストン運動させることによりピストンの慣性エネルギーを相殺させ振動を最小限とした８気筒の対向エンジン。

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