JP2009540193A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

本発明は内燃機関に係わり、該内燃機関は、燃焼室と、上死点位置／下死点位置間に限定された運動経路に沿って燃焼室内を移動するピストンとを有するエンジンハウジングを含んでいる。該エンジンハウジングは、第１ハウジング部分と第２ハウジング部分とを含み、これらのハウジング部分が、燃焼室部分を限界付け、互いに当接され、かつ仕切り平面を形成し、該仕切り平面がピストン運動経路と平行に設けられている。

Description

本発明は、内燃機関に係わり、該内燃機関は燃焼室を形成するエンジンハウジングを有している。上死点と下死点間に範囲を限られた運動経路に沿って燃焼室内で、ピストンは行程運動を行う。エンジンハウジングは、第１ハウジング部分と第２ハウジング部分とを含み、これらのハウジング部分が、燃焼室部分を限界付け、互いに当接し、仕切り平面を形成している。

従来の内燃機関は、数部分のハウジングから成るエンジンハウジングを含んでいる。これらの内燃機関は、シリンダブロックとしても知られる第１ハウジング部分を有しており、該シリンダブロックが円筒形の燃焼室を形成する孔を有している。この第１ハウジング部分に、シリンダヘッドとしても知られる第２ハウジング部分が結合されている。

本発明の目的は、きわめて融通性のある形式で製造可能な内燃機関を提供することである。

前記目的は、冒頭に述べた種類の内燃機関の場合に、本発明によって、ピストン運動経路と平行に仕切り平面を設けることで達成された。
従来のエンジンと異なり、エンジンハウジングのハウジング部分間に設けた仕切り平面は、燃焼室内のピストン運動経路と直角の配向を有してはいない。この仕切り平面をピストン運動経路と平行に設けることにより、複数対の第１と第２のハウジング部分を互いに平行に配置することで、所望の数の燃焼室を有するエンジンを製造することができる。このことは、単一の燃焼室を有する単気筒エンジンが第１と第２のハウジング部分を含むことを意味し、かつまたより多い数の燃焼室を有するエンジンが、第２、第３等々のシリンダに第３、第４、第５、第６のハウジング部分を対応させることで、得られるだろうことを意味している。

特に好ましい一実施例によれば、ピストンの運動経路が仕切り平面内に存在する。このことによって、ハウジング部分の製造が極めて容易になる。なぜなら、仕切り平面により、燃焼室が、アンダカットなしに製造可能な２つの半部に分割されるからである。例えば、円形断面を有する燃焼室の場合、各ハウジング部分が燃焼室の１つの半部を形成し、したがって、半円形の断面を有している。もちろん、燃焼室を他の断面形状、例えば長円形、方形、長方形にすることも可能である。
上死点と下死点間を移動するさいのピストンの運動経路は、従来のエンジンでのように直線状ではなく、曲線状であるのが好ましい。そうすることによって、特に２つのピストンが燃焼室の範囲を限定している場合、特にコンパクトなエンジンが可能になる。このことは、エンジンハウジングのハウジング部分が、曲線状のキャビティを形成し、このキャビティが、一端を第１ピストンによって、他端を第２ピストンによって限界付けられることを意味している。

少なくとも１つのピストンがピストン連接棒を駆動し、連接棒が旋回軸を中心として旋回することで、単数又は複数のピストンの運動を、エンジンにより駆動される構成部材、例えば車両の歯車伝動装置に伝達する。これによってピストンの曲線状運動経路を得ることができる。
本発明の別の実施例によれば、ピストン連接棒は連結手段を介してクランク軸を駆動する。該連結手段は、一実施例では、何らかの連結棒でよい。
複数ハウジング部分が１つだけでなく２つ以上の燃焼室をも形成する場合には、エンジン寸法は、更に縮小される。２つのハウジング部分を結合することによって、エンジンは、少なくとも２つの燃焼室を有することができる。
既述のように、エンジンは、少なくとも１対の第１ハウジング部分と第２ハウジング部分とを含んでいる。２つのハウジング部分が画成する燃焼室数に応じて、具体的な数のハウジング部分対を設けることにより、所望数の燃焼室を有するエンジンを製造することができる。

本発明の一好適実施例によれば、ハウジング部分は、外側バッキングプレート間に配置される。これらのバッキングプレートは、ハウジング部分を囲み、エンジンの安定性を高め、エンジンの他の部分、例えば旋回軸用及び／又は少なくとも１クランク軸用の軸受けの配置を見込んでいる。冷却通路もハウジング部分内だけではなく、バッキングプレート内にも設けることができる。
本発明によるエンジンは、２サイクル式又は４サイクル式に作動でき、かつ火花点火式エンジンでも、ディーゼルエンジンでもよい。
本発明の利点、特徴、細部は、従属請求項及び、図面を参照して行う以下の詳細な説明から知ることができる。図面に示され、請求項及び本文説明に記載された特徴は、本発明にとって個別的にも任意の組み合わせ形式でも重要である。

本発明による内燃機関の略示平面図。（実施例１） 図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿って截断した断面図。 図１に示したＩＩＩ−ＩＩＩに沿って截断した断面図。 図１による内燃機関のピストン連接棒の平面図。

図１には、エンジンハウジング４を有するエンジン２が示されている。エンジンハウジング４は、第１ハウジング部分６と、該部分６と平行に延びる第２ハウジング部分８とを有している。ハウジング部分６，８は、互いに当接され、互いの間に仕切り平面１０を画成している。
ハウジング部分６，８は、各々、第１対のハウジング部分の一部をなしている。別のハウジング部分１４，１６は、各々、第２対のハウジング部分の一部をなしている。ハウジング部分１４，１６の間には、仕切り平面１９が画成されている。
ハウジング６，８，１４，１６の縁部は、２つのバッキングプレート２０，２２によって形成されている。これらのバッキングプレートには、エンジン２の第１クランク軸２６と第２クランク軸２８とのための軸受け２４が配置されている。

ハウジング部分６，８を互いに整合させるために、ピン結合部材３０が用いられている。対応するピン結合部材が、ハウジング部分１４，１６に備えられている。ハウジング部分６，８を互いに固定するために、結合部材３２が備えられ、該結合部材は、対応ねじ山に係合するねじを含んでいる。
ハウジング部分６をバッキングプレート２０と整合させるために、ピン結合部材３４が備えられている。すべてのハウジング部分とバッキングプレート２０，２２とを互いに結合するために、対応ねじ山に係合するねじを含むことができる結合部材３６が備えられている。
図１には、２つの燃料噴射器４０が示されているが、これらの噴射器は、エンジンハウジング４（図２及び図３を参照して更に後述する）内に設けられた燃焼室に各々割り振られている。燃料噴射器４０の両側には燃料の入口４２と出口４４とが設けられている。

図２に示すように、ハウジング部分６とハウジング部分８（図１に示されている）とは、第１燃焼室４６を画成している。ハウジング６，８は、更に第１燃焼室４６の反対側に配置された燃焼室４８を画成している。第１燃焼室４６は、一端が第１ピストン５０により、他端が第２ピストン５２によって限界付けられている。
ピストン５０は、第１ピストン連接棒５４と結合され、ピストン５２は、第２ピストン連接棒５６と結合されている。第１ピストン連接棒５４は、第２燃焼室４８を限界付けている第３ピストン５８に結合されている。第２燃焼室４８は、また第２ピストン連接棒５６に結合された第４ピストン６０によっても限界付けられている。すべてのピストン４８，５０，５８，６０は、半円形の凹部６２を有し、これらの凹部は、対応する燃焼室４６，４８に向かい合っている。

図２には、ピストン５０，５２が、各々、下死点位置で示されている。したがって、ピストン５８，６０は、各々、上死点位置で示されている。燃焼室４８に内包される燃料の点火時には、２つのピストン５８，６０は、離間する方向に駆動され、燃焼室４８，４６の形状によって画成された曲線状経路に沿って案内される。ピストン５８，６０がピストン連接棒５４，５６を駆動する結果、ピストン５０，５２は下死点位置から上死点位置へ移動する。燃焼室４６内で点火されると、ピストン５０，５２が互いに離間するように強制され、それにより、ピストン５８，６０が互いのほうへ駆動され、この経過が繰り返される。ピストンの運動はピストン連接棒５４，５６に伝達され、該連接棒は中心旋回軸６４を中心として旋回する。ピストン連接棒５４，５６は、半径方向外方へ延びるアームを含み、各々、連接棒７０，７２にリンク結合されている。連接棒７０，７２は、また各々、第１クランク軸２６と第２クランク軸２８とにリンク結合されている。

図３を見ると、ハウジング部分６，８が２つの燃焼室４６，４８を画成している。図１にも示したハウジング部分１４，１６は、第３燃焼室７４と第４燃焼室７６とを画成している。これらの燃焼室は、各々、第５ピストン７８と第６ピストン８０とにより、また該ピストン７８，８０と対向配置された２つの別の、図示されていないピストンにより限界付けられている。ハウジング部分６，８，１４，１６は、これによって４気筒エンジンを形成している。
図３には、図２にも示した旋回軸６４が断面図で示されている。この旋回軸は、ねじ８２によって、バッキングプレート２０，２２に結合されている。ピストン連接棒５４，５６は、図２に関連して説明したように、旋回軸６４を中心として旋回できる。

図３には、別の２つのピストン連接棒、すなわち第３ピストン連接棒８４と第４ピストン連接棒８６との一部が示されている。第３ピストン連接棒８４は、第５ピストン７８及び第６ピストン８０に結合されている。第４ピストン連接棒８６は、燃焼室７４，７６（図３には示されていない）をも限界付けている２ピストンと結合されている。
すべてのピストン連接棒５４，５６，８４，８６は、軸受け８８を介して旋回軸６４を中心として旋回する。ピストン連接棒５４，８６は、各々の位置に中間環状スペーサ９０によって保持されている。

図４には、ピストン連接棒５４が詳細図で示されている。該連接棒は、図３に示すように、軸受け８８を囲む環状端部９２を含んでいる。ピストン連接棒５４の他端には、環状端部９４が含まれ、この端部区域では、ピストン連接棒５４は連接棒７０に結合される。

２ エンジン
４ エンジンハウジング
６ 第１ハウジング部分
８ 第２ハウジング部分
１０ 仕切り平面
１２ 第１対のハウジング部分
１４，１６ 別のハウジング部分
１８ 第２対のハウジング部分
１９ 仕切り平面
２０，２２ バッキングプレート
２４ 軸受け
３０ ピン結合部材
３２ 結合部材
３４ ピン結合部材
３６ 結合部材
４０ 燃料噴射器
４２ 入口
４４ 出口
４６ 第１燃焼室
４８ 第２燃焼室
５０ ピストン
５２ ピストン
５４ 第１ピストン連接棒
５６ 第２ピストン連接棒
５８ 第３ピストン
６０ 第４ピストン
６２ 半円形の凹部
６４ 旋回軸
７０ 連接棒
７２ 連接棒
７４ 第３燃焼室
７６ 第４燃焼室
７８ 第５ピストン
８０ 第６ピストン
８２ ねじ
８４ 第３ピストン連接棒
８６ 第４ピストン連接棒
９０ 環状中間スペーサ
９２ 環状端部
９４ 環状端部

Claims (13)

1. 内燃機関において、該内燃機関が、
   燃焼室を画成し、第１ハウジング部分及び第２ハウジング部分を有するエンジンハウジングと、
   上死点位置と下死点位置との間に限定された経路に沿って移動するように前記燃焼室内に配置されたピストンとを含み、しかも、前記第１ハウジング部分と前記第２ハウジング部分とが、前記燃焼室の複数部分を限界付け、かつ仕切り平面が形成されるように互いに当接しており、前記仕切り平面が、前記ピストンの前記移動経路と平行に位置している、内燃機関。
2. 前記移動経路が前記仕切り平面内に位置する、請求項１に記載された内燃機関。
3. 前記移動経路が曲線状である、請求項１に記載された内燃機関。
4. ２つのピストンが前記燃焼室を限界付けている、請求項１に記載された内燃機関。
5. 前記ピストンがピストン連接棒を駆動し、前記ピストン連接棒が旋回軸を中心として旋回する、請求項１に記載された内燃機関。
6. 前記ピストン連接棒が、連結部材を介してクランク軸を駆動する、請求項５に記載された内燃機関。
7. 前記連結手段が連結棒である、請求項６に記載された内燃機関。
8. 複数の前記ハウジング部分が２燃焼室を画成する請求項１に記載された内燃機関。
9. 少なくとも２対の前記第１ハウジング部分及び第２ハウジング部分が備えられている、請求項１に記載された内燃機関。
10. 前記ハウジング部分が外側バッキングプレート間に配置されている、請求項１に記載された内燃機関。
11. 前記ハウジング部分が外側バッキングプレート間に配置され、前記旋回軸及び／又は前記クランク軸のための軸受けが、前記バッキングプレートのうちの少なくとも１つの外側又は内部に配置されている、請求項６に記載された内燃機関。
12. 冷却通路が前記ハウジング部分及び／又は前記バッキングプレート内に設けられる、請求項１０に記載された内燃機関。
13. 前記内燃機関が、２サイクル機関、４サイクル機関、火花点火機関、ディーゼル機関のいずれかである、請求項１に記載された内燃機関。

Images