JP2010196691A - In-line multiple cylinder reciprocating engine using hypocycloid planetary gear mechanism without counter weight - Google Patents

In-line multiple cylinder reciprocating engine using hypocycloid planetary gear mechanism without counter weight Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve miniaturization and weight saving, low rigidity, high strength, low vibration, low fuel consumption, and exhaust gas purification by using a hypocycloid planetary gear mechanism instead of a piston crank mechanism, in an in-line multiple cylinder reciprocating engine which is high pressure, low speed, and long stroke. <P>SOLUTION: The hypocycloid planetary gear mechanism for a single cylinder reciprocating engine (called as a unit mechanism for short) without a counter weight and a dynamical model thereof are produced, and, using them, a method in which inertia force of a reciprocating mass and the moment around a shaft orthogonal to the crank shaft are put into balance by a mechanism of a multiple cylinder engine is constructed. Using the method, in the mechanism of the in-line multiple cylinder reciprocating engine, a special arrangement in-line 6, 10, or 12 cylinder 2 stroke cycloid reciprocating mechanism and a special arrangement in-line 12 cylinder 4 stroke cycloid reciprocating mechanism having a mechanism in which the unit mechanisms having the same crank angles and different crank angles are suitably arranged are devised. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は,つりあい錘なしで慣性力及びそのクランク軸に直交する軸周りのモーメントをつりあわせることができるハイポサイクロイド遊星歯車機構を用いた直列多気筒往復動機関に関するものであり,小型軽量,高強度,低振動,低燃費と清浄な排気ガスの高圧・低速・ロングストローク往復動機関への道を拓くものである。
なお,以後,ハイポサイクロイド遊星歯車機構をサイクロイド機構,ハイポサイクロイド遊星歯車機構を用いた往復動機関をサイクロイド往復動機関,本発明のつりあい錘のないハイポサイクロイド遊星歯車機構を用いた直列多気筒往復動機関を直列多気筒サイクロイド往復動機関,または,本機関と略称する。
The present invention relates to an in-line multi-cylinder reciprocating engine using a hypocycloid planetary gear mechanism that can balance an inertial force and a moment about an axis perpendicular to the crankshaft without a balancing weight. It opens the way to high-pressure, low-speed, and long-stroke reciprocating engines with clean exhaust gas that has high strength, low vibration, and low fuel consumption.
In the following, the hypocycloid planetary gear mechanism is the cycloid mechanism, the reciprocating engine using the hypocycloid planetary gear mechanism is the cycloid reciprocating engine, and the in-line multi-cylinder reciprocating operation using the hypocycloid planetary gear mechanism of the present invention without a counterweight. The engine is abbreviated as an in-line multi-cylinder cycloid reciprocating engine or this engine.

これまで、図2のピストンクランク機構に代えてサイクロイド機構を用いた往復動機関並びにポンプ装置(コンプレッサを含む。)が提案されてきている(特許文献1,特許文献2及び非特許文献1参照。)。
サイクロイド機構の運動及び慣性つりあわせの原理とこの原理を具現する基本構造を,それぞれ図3および図4に示す。以下,図3および図4について説明する,クランクケース1に固定した基準ピッチ円直径4eの静止内歯車53とクランクピンF36上にクランクピン軸受35で回転自在に支えられた基準ピッチ円直径2eの遊星歯車51bがかみあい、遊星歯車はクランクピン軸心O周りに角速度ωで自転するとともに、クランク軸心O周りに逆向きに角速度ωで公転する。このとき、遊星歯車51bのピッチ円筒面上にある自転偏心盤51aの軸心Oは、シリンダ中心線C上をストローク4eの直線往復運動(往復動という。)を行う。そして、この往復動が自転偏心盤51a上に自転偏心盤軸受54を介して回転自在に支えられ、シリンダ21に案内された一体型ピストン41の運動となる。このように,一体型ピストン41の往復動は,互いに逆向きの2つの等速回転運動,即ち,偏心量eの自転偏心盤51aがクランクピン軸心O周りに自転すると,同時に,クランク半径eのクランク軸3がクランク軸心O周りに逆向きに同じ角速度で公転することにより創成される。したがって,図3に示すように,サイクロイド機構の往復質量Mに生じる慣性力I及びそのモーメントは,等速で自転と公転を行う回転体の場合と同様に,半径距離Rに重心Aがある自転つりあい錘質量M及び半径距離Rに重心Bがある公転つりあい錘質量Mが関係式(1)及び(2)を満たすとき,質量M及びMに生じる慣性力I及びIと完全につりあう。これをサイクロイド機構の完全つりあい理論という。なお,これを動つりあわせに発展させる方法は容易なので記述を割愛する。
So far, a reciprocating engine and a pump device (including a compressor) using a cycloid mechanism instead of the piston crank mechanism of FIG. 2 have been proposed (see Patent Document 1, Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). ).
FIGS. 3 and 4 show the principle of the movement and inertia balancing of the cycloid mechanism and the basic structure that embodies this principle, respectively. 3 and 4, the reference pitch circle diameter 2e of the reference pitch circle diameter 2e, which is rotatably supported by the crankpin bearing 35 on the stationary internal gear 53 of the reference pitch circle diameter 4e fixed to the crankcase 1 and the crankpin F36, will be described. planetary gears 51b GaKamiai, while rotating at an angular velocity ω to the planetary gear crankpin axis O 2 around it revolves at an angular velocity ω in the opposite direction to the crankshaft axis O 1 around. In this case, the axis O 3 of rotation eccentric plate 51a that is on the pitch cylindrical surface of the planetary gear 51b performs a linear reciprocating motion of the stroke 4e on the cylinder center line C (. Referred reciprocating). The reciprocating motion is rotatably supported on the rotation eccentric disc 51 a via the rotation eccentric disc bearing 54, and becomes the movement of the integral piston 41 guided by the cylinder 21. Thus, reciprocating movement of the integral piston 41, two uniform rotary motion in opposite directions to each other, i.e., when the rotation eccentricity Release 51a of the eccentric amount e is rotates the crank pin axis O 2 around the same time, the crank radius crankshaft 3 e is created by revolving at the same angular velocity in the opposite direction to the crankshaft axis O 1 around. Therefore, as illustrated in FIG 3, the inertial force I R and moments occurring reciprocating mass M R of the cycloid mechanism, as in the case of a rotating body which performs rotation and revolution at a constant speed, the center of gravity A in a radial distance R A when satisfying the revolution is the center of gravity B counterbalance mass M B relational expression (1) and (2) in rotation counterweight mass M a and the radial distance R B is, the inertial force I a occurring mass M a and M B and perfectly balanced and I B. This is called the perfect balance theory of the cycloid mechanism. In addition, since it is easy to develop this in a dynamic manner, the description is omitted.

Figure 2010196691
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上記のように,ピストンクランク機構との比較において、サイクロイド機構の基本的な特長は以下のように整理される。
「ピストンの往復動は、サイクロイド機構では静止内歯車と遊星歯車の歯数比が2:1の等速運動機構である遊星歯車機構により創成される往復動であり、ピストンクランク機構ではシリンダによるピストンの強制案内と不等速運動機構であるリンク機構により創成される往復動である。このため、ピストンクランク機構を用いた往復動機関では不可避のクランク半径とコンロッド長さの比に関係して発生するシリンダ側圧(ピストン側圧)および慣性不つりあいを,サイクロイド機関では除去できる。」
この特長に拠り、ピストンクランク機構を用いた往復動機関に比べて、シリンダ及びクランクケースの低剛性化、摩擦損失、ピストンスラップ,振動および燃焼ガス漏れの低減、上死点近傍の低ピストン速度,適切なロングストロークと燃焼室形状の最適化などに拠る燃焼状態の改善、さらなる高圧・ロングストローク化による高トルク化と低速化を期待できるなど、サイクロイド往復動機関の実用可能性は高く評価できる。このように、機関、ポンプ、コンプレッサの分野で応用の可能性を有しているものの、図2および図4の比較で明らかなように,サイクロイド往復動機関は,構造が複雑で,寸法・重量が大きくなり,さらに,軸受直径の増大やクランクピンおよび遊星歯車の強度が制約されるなどの問題があり,その普及が進んでいないだけでなく,実用に向けた取り組みすらほとんど見当たらないのが現状である。
Figure 2010196691
As described above, the basic features of the cycloid mechanism are summarized as follows in comparison with the piston crank mechanism.
“The reciprocating motion of the piston is a reciprocating motion created by a planetary gear mechanism that is a constant speed motion mechanism in which the gear ratio of the stationary internal gear and the planetary gear is 2: 1 in the cycloid mechanism. This is a reciprocating motion created by a link mechanism, which is an inconstant speed motion mechanism, and is therefore generated in relation to the ratio of the crank radius and connecting rod length, which is unavoidable in a reciprocating engine using a piston crank mechanism. The cylinder side pressure (piston side pressure) and inertia imbalance can be removed by the cycloid engine. "
Based on this feature, compared to a reciprocating engine using a piston crank mechanism, lower cylinder and crankcase rigidity, reduced friction loss, piston slap, vibration and combustion gas leakage, lower piston speed near top dead center, The feasibility of cycloid reciprocating engines can be highly evaluated, such as improvement of combustion conditions by optimizing the appropriate long stroke and combustion chamber shape, and expecting higher torque and lower speed by further increasing high pressure and long stroke. As described above, although there is a possibility of application in the fields of engines, pumps, and compressors, the cycloid reciprocating engine is complicated in structure and has dimensions and weight, as is apparent from the comparison between FIG. 2 and FIG. In addition, there is a problem that the bearing diameter is increased and the strength of the crankpin and the planetary gear is restricted, and not only is it not popularized, but there are almost no practical efforts. It is.

特開平09−119301号 公報  JP 09-119301 A 特開2000−073701号 公報  Japanese Patent Laid-Open No. 2000-073701

Norman H.Beachley and Martha A.Lenz,“A Critical Evaluation of the Geared Hypocycloid Mechanism for Internal Combustion Engine Application”,SAE Technical Paper Series 880660,1988  Norman H.M. Beachley and Martha A.B. Lenz, “A Critical Evaluation of the Geared Hypocycloid Mechanical for Internal Application, SAE Technical Paper Series 88606”.

サイクロイド機構の特長を活かすべく,高圧・低速・ロングストロークのサイクロイド往復動機関を構想した。低速・ロングストロークとすることにより,自動車に実用されている高速・ショートストローク機関への応用で遭遇するクランクピンおよび遊星歯車の強度を十分にできない問題や軸受直径の増大も問題とはならない。逆に,この構想で発生する課題は,ロングストロークによるサイクロイド往復動機関の構造寸法及び重量の増大と複雑な構造の改良である。
本発明は,サイクロイド機構の特長のさらなる活用とこの課題の解決、さらに、ロングストロークと燃焼室形状の最適化による燃焼改善の可能性を与えるものであり,高圧、高トルク,低速,シリンダ及びクランクケースの低剛性、低摩擦損失、低振動,低燃費,清浄な排気ガスの高品質な往復動機関への道を拓くものである。
A high-pressure, low-speed, and long-stroke cycloid reciprocating engine was conceived to take advantage of the features of the cycloid mechanism. By adopting a low speed / long stroke, the problem of insufficient crankpin and planetary gear strength encountered in application to high speed / short stroke engines used in automobiles and an increase in bearing diameter will not be a problem. On the other hand, the problem that arises in this concept is the increase in the size and weight of the cycloid reciprocating engine due to the long stroke and the improvement of the complex structure.
The present invention provides further utilization of the features of the cycloid mechanism, the solution of this problem, and the possibility of combustion improvement by optimizing the long stroke and the combustion chamber shape, and provides high pressure, high torque, low speed, cylinder and crank. It opens the way to a high-quality reciprocating engine with low rigidity, low friction loss, low vibration, low fuel consumption, and clean exhaust gas.

本発明では,ロングストローク化により生じる,長大なピストン,自転つりあい錘及び公転つりあい錘の形状寸法と重量の増大,クランクケースの大型化とクランク部分の複雑な構造を改良することを課題とし,その解決の手段として,つりあい錘の撤去に着目した。この撤去は,自動車用を構想した高速サイクロイド往復動機関では往復質量の慣性力およびそのモーメントをつりあわせること及び各部慣性荷重の低減が重要であること,さらに,サイクロイド往復動機関と完全つりあい理論とが一体化されてきたこともあって,これまで採り上げられることがなかった。つまり,サイクロイド機構により,高圧・低速・ロングストロークの往復動機関の高品質化を構想したことで,初めて導出された課題である。  The object of the present invention is to increase the shape and weight of the long piston, rotation balance weight and revolution balance weight generated by the long stroke, increase the size of the crankcase and improve the complex structure of the crank part. As a solution, we focused on removing the balance weight. This removal is important for high-speed cycloid reciprocating engines designed for automobiles, in which it is important to balance the inertial force and moment of the reciprocating mass and to reduce the inertial load of each part. Has never been picked up so far. In other words, this was the first issue derived from the idea of improving the quality of high-speed, low-speed, and long-stroke reciprocating engines using a cycloid mechanism.

図4のサイクロイド機構の基本構造から,自転および公転つりあい錘52及び37aを撤去し,クランクウェブをジャーナルとした図5及び図6に示すサイクロイド機構を単気筒機関の単位機構として,クランク軸方向に連接して多気筒化する。この左及び右歯車列単位サイクロイド機構のいずれか一方のみで多気筒を構成して良いし,適切に混合させても構成できるが,その選択は本手段の本質ではないので,この提示にとどめ,以後,図5の本機関の左歯車列単位サイクロイド機構を用いて説明する。そして,多気筒を構成する単位となる,この機構を単位機構,単位機構の機関を単位機関と名付ける。
まず,つりあい錘の撤去方法を導出するため,背景技術で述べたサイクロイド機構における完全つりあい理論を明確化し,さらに拡張して,単位機構に生じる慣性力およびそのモーメントの力学を直感的,かつ,系統的に考察できるように,各部の質量を往復動する自転偏心盤軸心O及びクランクピン軸心Oに集中させた力学モデルを以下のように構築した。サイクロイド機構は等速運動歯車機構なので。慣性力及びそのモーメントのつりあわせと集中質量系力学モデルは,不等速運動リンク機構である従来機構とは本質的に異なる。 なお,機関の力学で実用されているように,遊星歯車51bのクランクピン軸心Oまわりの自転とクランク軸心Oまわりの公転の角加速度は零とする。
1)一体型ピストン41及び自転偏心盤軸受54は全て自転偏心盤軸心Oと共に往復動するので,これら質量は軸心O上の集中質量と見なせる。
2)遊星歯車付自転偏心盤51の自転偏心盤51a部を除く部分及びクランクピン軸受35の質量の重心は軸心O上にある。
3)クランクピン嵌込孔31aへの挿入部を除くクランクピン33a部分の質量の重心軸は軸心O上にある。
4)クランクピン軸受35の外径と直径が同じ貫通孔をもつ自転偏心盤51a部に生じる慣性力をつぎのように扱う。まず,この貫通孔と同一の形状で自転偏心盤51aと同じ材質の円筒を仮想する。このとき,この仮想円筒を充填した仮想自転偏心盤の重心軸は自転偏心盤軸心O上にある。そして,この仮想円筒の重心はクランクピン軸心O上にある。そこで,仮想自転偏心盤の質量を軸心O上の重心に集中させ,仮想円筒の質量を軸心O上の重心に集中させる。このとき,自転偏心盤51aに生じる慣性力は,前者に生じる慣性力から後者に生じる慣性力を減じたものとなる。
上記の解析から,つりあい錘を撤去したサイクロイド機構に生じる慣性力およびモーメントは,つぎの集中質量系から求めることができる。
1)一体型ピストン41,自転偏心盤軸受54及び仮想自転偏心盤の質量の合計Mを自転偏心盤軸心O上のそれらの重心G30に集中させる。
2)遊星歯車付自転偏心盤51の自転偏心盤51a部を除く部分,クランクピン軸受35,及びクランクピン嵌込孔31aへの挿入部を除くクランクピン33a部分の質量の合計から仮想円筒の質量を減じた質量Mをクランクピン軸心O上のそれらの重心G20に集中させる。
このように作成した単位機構の集中質量系モデルを図5に示す。
4 is removed from the basic structure of the cycloid mechanism shown in FIG. 4, and the cycloid mechanism shown in FIGS. 5 and 6 using a crank web as a journal is used as a unit mechanism of a single cylinder engine in the direction of the crankshaft. Concatenated to make multiple cylinders. A multi-cylinder may be configured with either one of the left and right gear train unit cycloid mechanisms, or may be configured with appropriate mixing, but the selection is not the essence of this means, so only this presentation is provided. Hereinafter, description will be made using the left gear train unit cycloid mechanism of the engine of FIG. This mechanism, which is a unit constituting a multi-cylinder, is named a unit mechanism, and an engine of the unit mechanism is named a unit engine.
First, in order to derive the method of removing the balance weight, the complete balance theory in the cycloid mechanism described in the background art is clarified and further extended to intuitively and dynamically analyze the inertial force and moment dynamics generated in the unit mechanism. As can be considered, a dynamic model in which the mass of each part is concentrated on the rotation eccentric disk axis O 3 and the crankpin axis O 2 that reciprocate is constructed as follows. The cycloid mechanism is a constant speed gear mechanism. The balance of inertial force and its moment and the lumped mass dynamics model are essentially different from the conventional mechanism which is an inconstant velocity motion link mechanism. Incidentally, as is practical in the dynamics of the engine, the angular acceleration of the revolution around the rotation the crank axis O 1 of about crankpin axis O 2 of the planetary gear 51b is set to zero.
1) Since the integrated piston 41 and the rotation eccentric disk bearing 54 all reciprocate together with the rotation eccentric disk axis O 3 , these masses can be regarded as concentrated masses on the axis O 3 .
2) the mass of the center of gravity of the portions and the crank pin bearing 35, except for rotation eccentric plate 51a of the stepped planetary gear rotates eccentrically Release 51 is on the axis O 2.
3) the central axis of the mass of the crank pin 33a portion except for the insertion portion of the crank pin fitting hole 31a is on the axis O 2.
4) The inertial force generated in the rotating eccentric disc 51a having a through hole having the same outer diameter as the crank pin bearing 35 is handled as follows. First, a cylinder having the same shape as the through hole and made of the same material as the rotation eccentric disc 51a is assumed. At this time, the center of gravity axis of the virtual rotation eccentric disk filled with the virtual cylinder is on the rotation eccentric disk axis O 3 . The center of gravity of the imaginary cylinder is on the crankpin axis O 2. Therefore, the mass of the virtual rotating eccentric disk is concentrated on the center of gravity on the axis O 3 , and the mass of the virtual cylinder is concentrated on the center of gravity on the axis O 2 . At this time, the inertial force generated in the rotating eccentric disc 51a is obtained by subtracting the inertial force generated in the latter from the inertial force generated in the former.
From the above analysis, the inertial force and moment generated in the cycloid mechanism with the counterweight removed can be obtained from the following concentrated mass system.
1) concentrating the integral piston 41, rotation eccentric Release bearing 54 and the virtual rotation eccentric Release of the mass of the total of M 3 a rotation eccentric plate axis thereof of the center of gravity of the heart O 3 G30.
2) The mass of the virtual cylinder from the sum of the mass of the rotation eccentric disc 51 with the planetary gear 51 excluding the rotation eccentric disc 51a, the crankpin bearing 35, and the crankpin 33a portion excluding the insertion portion into the crankpin insertion hole 31a. the mass M 2 minus the focus on their center of gravity G20 of the crankpin axis O 2.
FIG. 5 shows a concentrated mass system model of the unit mechanism created as described above.

多気筒化により慣性力をつりあわせる方法を直感的,かつ,系統的に検討できるように,前項で構築した集中質量系モデルにおいて,質量Mに生じる慣性力を,クランク軸心O(z軸)周りのモーメントTと軸心O上の点G3への作用力Fに,質量Mに生じる慣性力を,軸心O上の点G2への作用力Fに変換する。
このとき,図3に示す運動と図5の集中質量系モデルから,クランク角θにおける,これらの力及びモーメントは,次式で与えられる。
Intuitive way to balance the inertial forces by a multi-cylinder of, and, as can be systematically studied, in lumped mass system model constructed in the previous section, the inertial force generated in the mass M 3, the crank axis O 1 (z the moment T 3 and the acting force F 3 to the point G3 on the axis O 1 of the shaft) around the inertial force generated in the mass M 2, is converted to the acting force F 2 to a point G2 on the axis O 1 .
At this time, from the motion shown in FIG. 3 and the concentrated mass system model of FIG. 5, these forces and moments at the crank angle θ are given by the following equations.

Figure 2010196691
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Figure 2010196691
なお,上式のkはz軸向きの単位ベクトルである。
これら慣性力及びそれから生じるモーメントを多気筒化によりつりあわせる。なお,質量Mの慣性力によるモーメントTは不つりあいとして残留する場合があるが,高速機関の場合と異なり,高圧,かつ,低速の本機関では問題を生じない。
Figure 2010196691
Note that k in the above equation is a unit vector directed to the zc axis.
These inertial forces and the moments resulting from them are balanced by multicylinders. The moment T 3 due to the inertial force of the mass M 3 may remain as an unbalance, but unlike the high-speed engine, there is no problem with the high-pressure and low-speed engine.

前項の解析に従い,慣性力F及び慣性力Fを,下記の条件を満たすように,単位機構をクランク軸方向(z軸方向)に適切なクランク位相角で配置連接して,本機関の機構を構成する。
1)気筒ごとに生じる質量Mの慣性力Fの総和を零とする。
2)気筒ごとに生じる慣性力Fによるy軸まわりのモーメントの総和を零とする。
3)気筒ごとに生じる公転質量Mの遠心力Fの総和を零とする。
4)気筒ごとに生じる遠心力Fによるx軸及びy軸まわりのモーメントのそれぞれの総和を零とする。
According preceding analysis, the inertial force F 3 and inertial force F 2, so as to satisfy the following conditions, by disposing connecting the unit mechanism at the appropriate crank phase angle in the crankshaft direction (z-axis direction), of the engine Configure the mechanism.
1) to zero the sum of the inertial force F 3 of the mass M 3 generated for each cylinder.
2) to zero the sum of moments about the y-axis by inertial force F 3 that occurs for each cylinder.
3) to zero the sum of the centrifugal force F 2 of the revolving mass M 2 generated for each cylinder.
4) to zero each of the sum of the moments around x-axis and y-axis by the centrifugal force F 2 generated in each cylinder.

前項記載の方法に従い,等しいクランク角間隔で爆発燃焼する直列N(Nは,4以上の偶数)気筒4ストロークの本機関の機構を,つぎの手順で構成する。
1)周知の方法で,N気筒機関における単位機構のクランク角を確定する。
N気筒を構成する,クランク角間隔が(720/N)degのN基の単位機構を定める。
2)気筒ごとに生じる質量Mの慣性力Fと質量Mの遠心力Fのそれぞれの総和を零とする。
項目1)に従うとき,これらは満たされる。
3)気筒ごとに生じる質量Mの慣性力Fによるy軸まわりのモーメントの総和を零とする。
同一クランク角の単位機構をクランク軸中央平面O−xyに関して対称的に,クランク軸方向に配置連接して直列N気筒機関の機構とする。なお,このクランク軸中央平面のいずれか一方の側の単位機構配置の種類は,クランク軸中央平面の片側に置かれるクランク角の異なる(N/2)基の単位機関の順列の数となる。
4)気筒ごとに生じる質量Mの遠心力Fによるx及びy軸まわりのモーメントのそれぞれの総和を零とする。
項目3)に従うとき,これらは満たされる。
以上のように,同一クランク角の単位機構を,クランク軸中央平面O−xyに関して対称的に,クランク軸方向に配置連接することで,所要のつりあわせが実現される。
これを対称配置直列N(Nは,4以上の偶数)気筒4ストロークサイクロイド往復動機関(対称N気筒4ストロークサイクロイド往復動機関と略称する。)の機構と名付ける。この機構により対称N気筒4ストロークサイクロイド往復動機関における慣性力とそのx及びy軸周りのモーメントをつりあい錘なしでつりあわせることができる。
In accordance with the method described in the preceding paragraph, the mechanism of this engine with an in-line N (N is an even number equal to or greater than 4) cylinder 4-stroke that explodes and burns at equal crank angle intervals is constructed by the following procedure.
1) The crank angle of the unit mechanism in the N-cylinder engine is determined by a known method.
N unit mechanisms constituting an N cylinder and having a crank angle interval of (720 / N) deg are defined.
2) to zero each of the sum of the centrifugal force F 2 of the inertial force F 3 and the mass M 2 of the mass M 3 generated for each cylinder.
These are satisfied when following item 1).
3) to zero the sum of moments about the y-axis by inertial force F 3 of the mass M 3 generated for each cylinder.
A unit mechanism having the same crank angle is symmetrically arranged with respect to the crankshaft central plane O-xy and connected in the crankshaft direction to form a mechanism of an in-line N-cylinder engine. The type of unit mechanism arrangement on either side of the crankshaft center plane is the number of permutations of (N / 2) unit engines with different crank angles placed on one side of the crankshaft center plane.
4) The sum of moments around the x and y axes due to the centrifugal force F 2 of mass M 2 generated for each cylinder is set to zero.
These are satisfied when following item 3).
As described above, required balancing is realized by arranging and connecting unit mechanisms having the same crank angle symmetrically with respect to the crankshaft central plane O-xy in the crankshaft direction.
This is named as a mechanism of a symmetrically arranged series N (N is an even number of 4 or more) cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine (abbreviated as a symmetric N-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine). With this mechanism, the inertial force and the moments about the x and y axes in a symmetric N-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine can be balanced without a weight.

0015項記載の手段に従い,等しいクランク角間隔で爆発燃焼する直列2n(nは2以上の整数)気筒2ストロークの本機関の機構構成を,つぎの手順で構成する。
1)周知の方法で,n気筒機関における単位機構のクランク位相角を確定する。
n気筒を構成する,クランク角間隔が(360/n)degのn基の単位機構を定める。
2)n気筒において,気筒ごとに生じる質量Mの慣性力Fと質量Mの遠心力Fのそれぞれの総和を零とする。
項目1)に従うとき,これらは満たされる。
3)2n気筒において,気筒ごとに生じる質量Mの慣性力Fによるy軸まわりのモーメントの総和を零とする。
項目1)に従う直列n気筒2ストローク機関の機構と,クランク軸に直角な一平面に関して,それと鏡面対称的な単位機構配置の直列n気筒2ストローク機関の機構を,クランク軸方向にクランク軸で連結して2n気筒2ストローク機関の機構とする。この同一クランク角単位機構の機関は同時に作用する複動である。なお,このクランク軸中央平面のいずれか一方の側の単位機構配置の種類は,クランク角が異なるn基の単位機構の順列の数となる。
4)2n気筒において,気筒ごとに生じる質量Mの遠心力Fによるx及びy軸まわりのモーメントのそれぞれの総和を零とする。
項目3)に従うとき,これらは満たされる。
以上のように,同一クランク角の単位機構をクランク軸中央平面O−xyに関して対称的に配置連接する。なお,対称的に配置された同一クランク角単位機構の2つの単位機関は同時に爆発燃焼するので,対称配置直列2n気筒(nは,2以上の整数)2ストローク複動サイクロイド往復動機関(対称2n気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関と略称する。)の機構と名付ける。なお,各気筒をクランク2回転に1回燃焼爆発させる2n気筒単動サイクロイド往復動機関として使用することもできる。
この機構により対称2n気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の慣性力とそのx及びy軸周りのモーメントをつりあい錘なしでつりあわせることができる。
In accordance with the means described in the paragraph [0015], the mechanism configuration of this engine having two strokes in series 2n (n is an integer of 2 or more) cylinders that explode and burn at equal crank angle intervals is constructed in the following procedure.
1) The crank phase angle of the unit mechanism in the n-cylinder engine is determined by a known method.
An n unit mechanism that constitutes an n cylinder and has a crank angle interval of (360 / n) deg is defined.
2) In the n cylinders, each of the sum of the inertial force F 3 and the centrifugal force F 2 of the mass M 2 of the mass M 3 generated for each cylinder is zero.
These are satisfied when following item 1).
3) In 2n cylinders, to zero the sum of moments about the y-axis by inertial force F 3 of the mass M 3 generated for each cylinder.
The mechanism of the in-line n-cylinder two-stroke engine according to item 1) and the mechanism of the in-line n-cylinder two-stroke engine with a mirror-symmetric unit mechanism arrangement with respect to a plane perpendicular to the crankshaft are connected to the crankshaft in the crankshaft direction. Thus, the mechanism of the 2n cylinder 2-stroke engine is adopted. This engine of the same crank angle unit mechanism is a double acting that operates simultaneously. The type of unit mechanism arrangement on either side of the crankshaft central plane is the number of permutations of n unit mechanisms having different crank angles.
4) In the 2n cylinder, the sum of the moments around the x and y axes due to the centrifugal force F 2 of the mass M 2 generated for each cylinder is set to zero.
These are satisfied when following item 3).
As described above, the unit mechanisms having the same crank angle are arranged and connected symmetrically with respect to the crankshaft central plane O-xy. Since two unit engines of the same crank angle unit mechanism arranged symmetrically explode and burn simultaneously, a symmetrically arranged in-line 2n cylinder (n is an integer of 2 or more), 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine (symmetric 2n The mechanism is abbreviated as a cylinder 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine. In addition, it can also be used as a 2n-cylinder single-acting cycloid reciprocating engine in which each cylinder is burned and exploded once every two rotations of the crank.
This mechanism makes it possible to balance the inertial force of the symmetric 2n-cylinder 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine and the moments about the x and y axes without a counterweight.

対称配置に拠らず,直列N(Nは,3≦N≦12の整数)気筒2ストロークサイクロイド往復動機関について,0015項記載の方法にしたがって単位機構配置を検討し,N=6,10または12において,クランク軸方向に((N/2)−1)基の単位機構を挟むクランク角位相差180degの2つの単位機構に生じる往復質量の慣性力による偶力を適切に組み合わせて,つりあい錘なしで慣性力とそのx及びy軸周りのモーメントをつりあわせることのできる構成を見出した。これを特殊配置直列N(Nは,6,10または12)気筒2ストロークサイクロイド往復動機関(特殊N気筒2ストロークサイクロイド往復動機関と略称する。)の機構と名付ける。なお,この単位機構配置などについては,実施例で触れる。また,12気筒を超える直列多気筒サイクロイド往復動機関では,x及びy軸まわりの偶力を実用上,問題のない程度に小さくできるので,気筒数は12以下とした。  Regardless of the symmetrical arrangement, the unit mechanism arrangement is examined according to the method described in the paragraph 0015 for a series N (N is an integer of 3 ≦ N ≦ 12) cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine, and N = 6, 10 or 12, the balance weight is obtained by appropriately combining the couple due to the inertial force of the reciprocating mass generated in the two unit mechanisms having a crank angle phase difference of 180 deg sandwiching the ((N / 2) -1) unit mechanisms in the crankshaft direction. We have found a configuration that can balance the inertial force and its moments about the x and y axes without the need. This is named the mechanism of a specially arranged series N (N is 6, 10 or 12) cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine (abbreviated as a special N-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine). This unit mechanism arrangement will be described in the embodiment. Further, in an in-line multi-cylinder cycloid reciprocating engine having more than 12 cylinders, the number of cylinders is set to 12 or less because the couple around the x and y axes can be reduced to a practically satisfactory level.

対称配置に拠らず,直列N(Nは,3≦N≦12の整数)気筒4ストロークサイクロイド往復動機関について,前項と同様にして2組のクランク角が異なる(N/2)基の単位機構群について,それぞれ単位機構配置を検討し,N=12でつりあい錘なしで慣性力とそのx及びy軸周りのモーメントをつりあい錘なしでつりあわせることのできる構成を見出した。これを特殊配置直列12気筒4ストロークサイクロイド往復動機関(特殊12気筒4ストロークサイクロイド往復動機関と略称する。)の機構と名付ける。なお,この単位機構配置などについては,実施例で触れる。また,12気筒を超える直列多気筒サイクロイド往復動機関では,x及びy軸まわりの偶力を実用上,問題のない程度に小さくできるので,気筒数を12以下とした。  Regardless of the symmetrical arrangement, the two units of the crank angle differ in the same way as in the previous section for the in-line N (N is an integer of 3 ≦ N ≦ 12) cylinder 4-stroke cycloid reciprocating engine. For each mechanism group, the arrangement of unit mechanisms was examined, and a configuration was found in which N = 12 and the inertial force and the moments about the x and y axes could be balanced without a balancing weight without a balancing weight. This is named the mechanism of a specially arranged in-line 12-cylinder 4-stroke cycloid reciprocating engine (abbreviated as a special 12-cylinder 4-stroke cycloid reciprocating engine). This unit mechanism arrangement will be described in the embodiment. Further, in an in-line multi-cylinder cycloid reciprocating engine having more than 12 cylinders, the number of cylinders is set to 12 or less because the couple around the x and y axes can be reduced to a practically satisfactory level.

請求項1,2,3,4及び5記載の本機関のサイクロイド機構において,図11のように,構成部品の形状寸法や組立誤差,弾性変形などにより生じる自転偏心盤51aの軸心Oに往復動誤差があっても滑らかな動きを得られるように,ピストン61とコンロッド7を別部品として両者をピストンピン62で結合し,両者間において,このピン62の軸心まわりの微小な回転及び軸心方向のすべりを可能とし,さらに,組立を容易とするため,コンロッド大端部をコンロッド大端部A72b及びコンロッド大端部B73のように割型とし,ねじ74で締結した機構をもつ直列多気筒サイクロイド往復動機関。In the cycloid mechanism of the engine according to claims 1, 2, 3, 4 and 5, as shown in FIG. 11, the axial center O 3 of the rotating eccentric disc 51a caused by the shape dimensions, assembly error, elastic deformation, etc. of the component parts is formed. In order to obtain a smooth movement even if there is a reciprocal movement error, the piston 61 and the connecting rod 7 are separated from each other and are connected by a piston pin 62, and between them, a minute rotation around the axis of the pin 62 and In order to enable sliding in the axial direction, and to facilitate assembly, the connecting rod large end portion is split like the connecting rod large end portion A72b and connecting rod large end portion B73, and is connected in series with a screw 74. Multi-cylinder cycloid reciprocating engine.

請求項1,2,3,4,5及び6記載の本機関の機構を用いることを特徴とするポンプ装置。  7. A pump apparatus using the mechanism of the engine according to claim 1, 2, 3, 4, 5, and 6.

請求項1,2,3,4,5及び6記載の発明に拠れば,サイクロイド機構の強度上の問題は解決され,高強度,低剛性構造,低摩擦損失,低振動,低燃費,低速,高出力の実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒往復動機関の創出を期待できる。  According to the inventions of claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, the strength problems of the cycloid mechanism are solved, and high strength, low rigidity structure, low friction loss, low vibration, low fuel consumption, low speed, The creation of a high-power, high-pressure, high-pressure, low-speed, and long-stroke in-line multi-cylinder reciprocating engine can be expected.

請求項1,2,3,4,5及び6記載の発明に拠れば,燃焼室形状の最適化に道が拓かれ,ロングストローク及び低ピストン速度と併せて,低燃費と排ガス清浄化を期待できる。  According to the first, second, third, fourth, fifth and sixth aspects of the invention, the road to the optimization of the combustion chamber shape is pioneered, and in addition to the long stroke and the low piston speed, low fuel consumption and exhaust gas purification are expected it can.

請求項2記載の発明に拠れば,請求項1に記載した実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒4ストローク往復動機関を期待できる。  According to the invention described in claim 2, the high-pressure, low-speed, and long-stroke in-line multi-cylinder four-stroke reciprocating engine described in claim 1 can be expected.

請求項3記載の発明に拠れば,請求項1に記載した実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒2ストローク複動往復動機関を期待できる。  According to the invention described in claim 3, the high-pressure, low-speed, and long-stroke in-line multi-cylinder two-stroke double-acting reciprocating engine described in claim 1 can be expected.

請求項4記載の発明に拠れば,請求項1に記載した実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒2ストローク往復動機関を期待できる。  According to the invention described in claim 4, the high-pressure, low-speed, and long-stroke in-line multi-cylinder two-stroke reciprocating engine described in claim 1 can be expected.

請求項5記載の発明に拠れば,請求項1に記載した実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒4ストローク往復動機関を期待できる。  According to the invention described in claim 5, it is possible to expect the highly practical high-pressure, low-speed and long-stroke in-line multi-cylinder four-stroke reciprocating engine described in claim 1.

請求項6記載の発明に拠れば,各種誤差があっても,請求項1に記載した実用性の高い高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒往復動機関においてピストンに滑らかな往復動を創成し,燃焼ガス漏れの低減と併せて高効率化を期待できる。  According to the invention described in claim 6, even if there are various errors, in the high-pressure, low-speed, long-stroke in-line multi-cylinder reciprocating engine described in claim 1, a smooth reciprocating motion is created in the piston. Therefore, high efficiency can be expected along with reduction of combustion gas leakage.

請求項7記載の発明に拠れば,高圧,低速,低剛性構造,低摩擦損失,低振動の実用性の高い往復動ポンプを期待できる。  According to the invention described in claim 7, a highly practical reciprocating pump of high pressure, low speed, low rigidity structure, low friction loss and low vibration can be expected.

本発明に係る単位機構を連接して慣性力及びそのモーメントをつりあわせた対称配置直列4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の機構例を示す縦断面図である。(本発明に係る単位機構を連接して慣性力及びそのモーメントをつりあわせた対称配置直列4気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の機構例を示す縦断面図である。)  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of a mechanism of the symmetrical arrangement | sequence 4 cylinder 4 stroke cycloid reciprocating engine which connected the unit mechanism which concerns on this invention, and balanced the inertial force and its moment. (It is a longitudinal sectional view showing an example of a mechanism of a symmetrically arranged in-line four-cylinder two-stroke double-acting cycloid reciprocating engine in which unit mechanisms according to the present invention are connected and inertia force and moment thereof are balanced.) 本発明の背景に係るピストンクランク機構の基本構造を示す縦断面図である  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the basic structure of the piston crank mechanism which concerns on the background of this invention 本発明の背景に係るサイクロイド機構の運動および慣性つりあわせ原理の説明図である。  It is explanatory drawing of the motion and inertia balance principle of a cycloid mechanism which concerns on the background of this invention. 本発明の背景に係るサイクロイド機構の基本構造を示す縦断面図である。  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the basic structure of the cycloid mechanism based on the background of this invention. 本発明に係るクランクウェブジャーナルを用い,つりあい錘を撤去した左歯車列単位サイクロイド機構の基本構造を示す縦断面図,及びこの構造に生じる慣性力とそのモーメントを解析するための集中質量系表示である。  The longitudinal cross-sectional view showing the basic structure of the left gear train unit cycloid mechanism from which the counterweight was removed using the crank web journal according to the present invention, and the concentrated mass system display for analyzing the inertial force and moment generated in this structure. is there. 本発明に係るクランクウェブジャーナルを用い,つりあい錘を撤去した右歯車列単位サイクロイド機構の基本構造を示す縦断面図である。  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the basic structure of the right gear train unit cycloid mechanism which removed the counterweight using the crank web journal which concerns on this invention. 本発明に係る単位機構で構成した対称配置直列4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の機構の慣性力及びそのモーメントつりあわせ例の説明図である。  It is explanatory drawing of the inertial force of the mechanism of the symmetrical arrangement | sequence 4 cylinder 4-stroke cycloid reciprocating engine comprised with the unit mechanism based on this invention, and its moment balance example. 本発明に係る単位機構で構成した対称配置直列4気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の機構の慣性力及びそのモーメントつりあわせ例の説明図である。  It is explanatory drawing of the inertial force of the mechanism of the symmetrical arrangement | sequence 4 cylinder 2 stroke double acting cycloid reciprocating engine comprised with the unit mechanism which concerns on this invention, and its moment balance example. 本発明に係る単位機構で構成した特殊配置直列6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関の機構の慣性力及びそのモーメントつりあわせ例の説明図である。  It is explanatory drawing of the inertial force of the mechanism of the special arrangement | positioning inline 6 cylinder 2 stroke cycloid reciprocating engine comprised with the unit mechanism which concerns on this invention, and its moment balance example. 発明に係る単位機構を連接して慣性力及びそのモーメントをつりあわせた特殊配置直列6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関の機構例を示す縦断面図である。  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of a mechanism of the special arrangement | positioning inline 6 cylinder 2 stroke cycloid reciprocating engine which connected the unit mechanism which concerns on invention, and balanced the inertial force and its moment. ピストンとコンロッドをピストンピンで連結し,コンロッド大端部を2分割したピストンユニットの構造例を示す縦断面図である。  It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the piston unit which connected the piston and the connecting rod with the piston pin, and divided the connecting rod big end part into two.

本発明は,図1及び図10に示す実施例により開示されている。なお,本明細書では,4ストロークまたは2ストロークなどの仕様態様に応じたシリンダヘッド部の吸排気弁,シリンダ部の掃排気ポート,点火プラグ,燃料噴射ノズルなどの技術並びにオイルシール,油道,潤滑ポンプ及び部品を分割してのねじ締結などの技術については,周知なので省略する。  The present invention is disclosed by the embodiment shown in FIGS. In this specification, the cylinder head intake / exhaust valve, cylinder part scavenging / exhaust port, ignition plug, fuel injection nozzle, and other technologies, oil seals, oil passages, Since the lubrication pump and screw fastening with parts divided are well known, they are omitted.

図5において,基本となる単位機関の機構の構成部材について説明する。
クランクケース1とこれにクランクウェブ軸受32及びクランクピン付クランクウェブ軸受34を介して回転支持されたクランク半径eのクランク軸3,及びクランクケース1に取り付けられたシリンダ21内をストローク4eで往復動し偏心量eの自転偏心盤51aに自転偏心盤軸受54を介して回転自在に支持された一体型ピストン41,及びこの一体型ピストン41とクランク軸3との間に介在する,クランクピン33aにクランクピン軸受35を介して回転自在に支持された遊星歯車付自転偏心盤51とクランクケースに固定された静止内歯車53よりなる遊星歯車機構5を主要部材とするものである。なお,この遊星歯車51bの基準ピッチ円直径は2e,静止内歯車53の基準ピッチ円直径は4eである。
本機関の機構は,クランク角に注目して,この単位機構をクランク軸方向に適切に配置連接したものである。
In FIG. 5, the structural members of the basic unit engine mechanism will be described.
A reciprocating motion is made with a stroke 4e in the crankcase 3, a crankshaft 3 of a crank radius e rotatably supported through a crank web bearing 32 and a crank web bearing 34 with a crank pin, and a cylinder 21 attached to the crankcase 1. An integral piston 41 rotatably supported by a rotation eccentric disk 51a of an eccentric amount e via a rotation eccentric disk bearing 54, and a crank pin 33a interposed between the integral piston 41 and the crankshaft 3. The planetary gear mechanism 5 including a planetary gear-equipped rotation eccentric disk 51 rotatably supported via a crankpin bearing 35 and a stationary internal gear 53 fixed to a crankcase is a main member. The planetary gear 51b has a reference pitch circle diameter of 2e, and the stationary internal gear 53 has a reference pitch circle diameter of 4e.
The mechanism of this engine pays attention to the crank angle, and this unit mechanism is appropriately arranged and connected in the direction of the crankshaft.

つりあい錘のない単位機構の組み合わせによる慣性力及びそのモーメントのつりあわせを直感的,かつ,系統的に進められるように,構築した集中質量系モデルとその利用方法を述べた0009項から0015項と,具体的つりあわせ方法である0016項から0019項を用いて構築した本機関の実施例を以下に示す。  From 0009 to 0015, which describes the lumped mass system model constructed and how to use it, so that the balance of inertial force and moment by the combination of unit mechanisms without balancing weights can be carried out intuitively and systematically. An example of this engine constructed by using 0016 to 0019, which is a specific balancing method, is shown below.

0016項記載の手段によって,同一クランク角の単位機構をクランク軸中央平面O−xyに関して対称的に,クランク軸方向に配置連接してN気筒機関の機構とする対称N(Nは,4以上の偶数)気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の一例として,対称4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の慣性つりあわせの説明図及び機構例を,それぞれ,図7及び図1に示す。4気筒の等間隔爆発燃焼機関では,点火順序を示すクランクの位相角φJ(J=1〜4)は,基準とする気筒を0度として,それぞれ,0,180,360(0)及び540(180)度となる。括弧内はクランク角を示す。また,機関の点火順序を気筒番号とした。クランク軸を軸心z軸周りに角速度ωで正方向に回転させたとき,気筒1のクランク角θにおける,図7に示す気筒J(J=1〜4)に生じる慣性力は次式となる。  By the means described in the paragraph (0016), a symmetrical N (N is 4 or more), wherein unit mechanisms having the same crank angle are symmetrically arranged with respect to the crankshaft central plane O-xy and connected in the crankshaft direction. As an example of an even-numbered cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine, an explanatory diagram and an example of mechanism of inertia balance of a symmetrical four-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine are shown in FIGS. In a four-cylinder equidistant explosion combustion engine, the crank phase angle φJ (J = 1 to 4) indicating the ignition order is 0, 180, 360 (0) and 540 (0, respectively) with the reference cylinder as 0 degrees. 180) degrees. The crank angle is shown in parentheses. Also, the engine ignition order was the cylinder number. When the crankshaft is rotated in the positive direction around the z-axis at the angular velocity ω, the inertial force generated in the cylinder J (J = 1 to 4) shown in FIG. .

Figure 2010196691
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慣性力の総和は,関係式(7),(8)及び(9)から明らかなように零となり,慣性力は機構内部でつりあう。
慣性力によるy軸周りのモーメントは,図7(a)のように,F3x1,F3x2,F3x3及びF3x4によるモーメントは零となり,また,F2x1,F2x2,F2x3及びF2x4によるモーメントも零となって,機構内部でつりあう。
慣性力によるx軸周りのモーメントは,図7(b)のように,F2y1,F2y2,F2y3及びF2y4によるモーメントが零となって,機構内部でつりあう。
上記の説明で明らかなように,図7の単位機構配置だけでなく,クランク軸中央平面O−xyの左側の気筒1と4及び右側の気筒2と3をそれぞれ入れ替えた単位機関配置の機構を構成できる。つまり,前者が決まると後者は決まるので,本機関では,平面O−xyの左側における単位機構配置において,その順列の数に等しい異なる配置が可能となる。
このつりあい錘なしで慣性力をつりあわせた対称4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の機構構成の一例を図1に示している。
The sum of the inertial forces becomes zero as apparent from the relational expressions (7), (8) and (9), and the inertial forces are balanced inside the mechanism.
As shown in FIG. 7A, moments around the y-axis due to inertial force are zero due to F3x1, F3x2, F3x3 and F3x4, and moments due to F2x1, F2x2, F2x3 and F2x4 are also zero. Balance inside.
As shown in FIG. 7B, moments around the x-axis due to inertial force are balanced inside the mechanism because the moments caused by F2y1, F2y2, F2y3, and F2y4 are zero.
As apparent from the above description, not only the unit mechanism arrangement of FIG. 7 but also the mechanism of the unit engine arrangement in which the left cylinders 1 and 4 and the right cylinders 2 and 3 of the crankshaft central plane O-xy are respectively replaced. Can be configured. That is, when the former is determined, the latter is determined. Therefore, in this engine, in the unit mechanism arrangement on the left side of the plane O-xy, a different arrangement equal to the number of permutations is possible.
FIG. 1 shows an example of the mechanism configuration of a symmetrical four-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine in which inertial forces are balanced without a counterweight.

関係式(6)から,各単位機構ごとの慣性力によるz軸周りのモーメントの総和Tは次式となる。From the relational expression (6), the total moment T 3 around the z-axis due to the inertial force of each unit mechanism is expressed by the following expression.

Figure 2010196691
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0017項記載の手段に従って構成した対称2n気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の一例として,対称4気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の慣性つりあわせの説明図と機構例を,それぞれ,図8及び図1に示す。基準とする気筒を0度として,点火順序J(J=1,2)を示すクランクの位相角φJL(J=1,2)は,0及び180度である。気筒番号L(L=1〜4)は図示の通りで,その構造は0038項記載の対称4気筒4ストロークサイクロ機関と同じになる。
同一クランク角の単位機関が同時に爆発燃焼する複動機関であるが,クランク軸を軸心z軸周りに角速度ωで正方向に回転させたとき,気筒1のクランク角位置θにおける,図8の気筒L(L=1〜4)に生じる慣性力とそのモーメントは,0035項記載の対称4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関と同様になるので,説明を省略する。
この説明で明らかなように,図8の単位機構配置だけでなく,本機関では,平面O−xyの左側における単位機構配置において,その順列の数に等しい異なる配置が可能となる。
このつりあい錘なしで慣性力をつりあわせた対称4気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関の機構構成の一例を図1に示している。これは,対称4気筒4ストロークサイクロイド往復動機関の機構構成と同じである。
As an example of a symmetric 2n-cylinder 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine constructed according to the means described in 0017, an explanatory diagram and an example of the mechanism of inertia balance of a symmetric 4-cylinder 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine are shown in FIG. And shown in FIG. The reference cylinder is 0 degree, and the crank phase angle φJL (J = 1, 2) indicating the ignition sequence J (J = 1, 2) is 0 and 180 degrees. The cylinder number L (L = 1 to 4) is as shown, and its structure is the same as that of the symmetrical four-cylinder four-stroke cyclo engine described in item 0038.
The unit engine having the same crank angle is a double-acting engine that explodes and burns simultaneously. However, when the crankshaft is rotated in the positive direction at an angular velocity ω around the axis z axis, the crank angle position θ of the cylinder 1 in FIG. The inertial force and moment generated in the cylinder L (L = 1 to 4) are the same as those in the symmetrical four-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine described in the item 0035, and thus the description thereof is omitted.
As is clear from this description, not only the unit mechanism arrangement of FIG. 8 but also the unit mechanism arrangement on the left side of the plane O-xy allows different arrangements equal to the number of permutations in this engine.
FIG. 1 shows an example of the mechanism configuration of a symmetrical four-cylinder two-stroke double-acting cycloid reciprocating engine in which inertial forces are balanced without a counterweight. This is the same as the mechanism configuration of the symmetrical four-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine.

対称配置に拠らず,0018項記載の手段に従って,つりあい錘なしで慣性をつりあわせた特殊6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関のつりあわせの説明図と機構例を,それぞれ,図9及び図10に示す。6気筒の等間隔燃焼爆発機関では,点火順序J(J=1〜6)を示すクランクの位相角φJは,それぞれ,0,60,120,180,240及び300度となる。また,機関の点火順序を気筒番号とした。クランク軸を軸心z軸周りに角速度ωで正方向に回転させたとき,気筒1のクランク角θにおける,図9に示す気筒J(J=1〜6)に生じる慣性力は次式となる。  FIG. 9 and FIG. 10 are respectively an explanatory diagram and a mechanism example of balancing of a special 6-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine in which inertia is balanced without a balancing weight according to the means described in 0018. Shown in In a six-cylinder equidistant combustion explosion engine, the crank phase angle φJ indicating the ignition sequence J (J = 1 to 6) is 0, 60, 120, 180, 240, and 300 degrees, respectively. Also, the engine ignition order was the cylinder number. When the crankshaft is rotated in the positive direction around the axial center z-axis at an angular velocity ω, the inertial force generated in the cylinder J (J = 1 to 6) shown in FIG. .

Figure 2010196691
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Figure 2010196691
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Figure 2010196691
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慣性力の総和は,関係式(11),(12)及び(13)から明らかなように零となり,慣性力は機構内部でつりあう。
慣性力によるy軸周りのモーメントは,図9(a)のように,F3x4とF3x1による偶力,F3x6とF3x3による偶力及びF3x2とF3x5による偶力の総和,また,F2x4とF2x1による偶力,F2x6とF2x3による偶力及びF2x2とF2x5による偶力の総和が零となり,機構内部でつりあう。
慣性力によるx軸周りのモーメントは,図9(b)のように,F2y4とF2y1による偶力,F2y6とF2y3の偶力及びF2y2とF2y5による偶力の総和が零となり,機構内部でつりあう。
単位機構の配置の種類について簡単に下記に述べる。上記の説明で明らかなように,図9の単位機構配置だけでなく,気筒1と4,気筒2と5及び気筒3と6の3組のうちの任意の2組を入れ替えた配置。つまり,この3組ペアの順列の数の異なる単位機構配置の機構を構成でき,さらに,その数と各ペアを構成する単位機構2基の順列の数の積に等しい数の異なる単位機構配置の機構を構成できる。10及び12気筒についても同様にして,慣性つりあわせ及び単位機構配置の種類を説明できる。
このつりあい錘なしで慣性力をつりあわせた特殊6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関の機構の構成例を図10に示す。
The sum of the inertial forces becomes zero as apparent from the relational expressions (11), (12) and (13), and the inertial forces are balanced inside the mechanism.
As shown in FIG. 9 (a), the moment around the y-axis due to the inertial force is the couple of F3x4 and F3x1, the couple of F3x6 and F3x3 and the total of the couple of F3x2 and F3x5, and the couple of F2x4 and F2x1. , F2x6 and F2x3 couples, and F2x2 and F2x5 couples are summed to zero and balanced inside the mechanism.
As shown in FIG. 9B, the moments around the x-axis due to the inertial force are balanced within the mechanism because the couple of forces F2y4 and F2y1, the couple of F2y6 and F2y3, and the couple of forces F2y2 and F2y5 are zero.
The types of arrangement of unit mechanisms are briefly described below. As is apparent from the above description, not only the unit mechanism arrangement of FIG. 9 but also an arrangement in which any two of the three sets of cylinders 1 and 4, cylinders 2 and 5, and cylinders 3 and 6 are replaced. That is, a mechanism of unit mechanism arrangements with different numbers of permutations of the three pairs of pairs can be configured, and the number of different unit mechanism arrangements equal to the product of the number and the number of permutations of the two unit mechanisms constituting each pair. You can configure the mechanism. Similarly, the types of inertia balance and unit mechanism arrangement can be explained for the 10 and 12 cylinders.
FIG. 10 shows a configuration example of a mechanism of a special 6-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine in which inertial forces are balanced without a counterweight.

関係式(6)から,各単位機構ごとの慣性力によるz軸周りのモーメントの総和Tは,次式のように機構内部でつりあう。From the relational expression (6), the total moment T 3 around the z-axis due to the inertial force of each unit mechanism is balanced inside the mechanism as in the following expression.

Figure 2010196691
Figure 2010196691

対称配置に拠らず,0019項記載の手段に従ってつりあい錘なしで慣性力をつりあわせた特殊12気筒4ストロークサイクロイド往復動機関を構成する方法を述べる。12気筒の等間隔燃焼爆発機関では,点火順序J(J=1〜12)を示すクランクの位相角φJは,基準とする気筒を0度として,それぞれ,0,60,120,180,240,300,360(0),420(60),480(120),540(180),600(240)及び660(300)度となる。なお,括弧内はクランク角を示す。そして,気筒番号は機関の点火順序とする。
まず,同一クランク角で点火順序の異なる2基の単位機構ペアで構成される12基の単位機構から,クランク角の異なる6基の単位機構を抽出し,それを機構群Aとし,残りの単位機構群を機構群Bとする。このとき,両機構群を構成する単位機構のクランク角は,それぞれ,0,60,120,180,240,300である。したがって,機構群A及びB,それぞれにおいて,0042項から0048項記載の特殊6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関の機構と同様にして,慣性力及びそのモーメントをつりあわせる単位機構配置を定めることができる。
ついで,このように,機構群A及びBにおいて構成した6気筒機関の機構をクランク軸方向に連接配置して,特殊12気筒4ストロークサイクロイド往復動機関を構成できる。
以上のように,機構群Aを抽出する段階を経た以降は,基本的に前記の特殊6気筒2ストロークサイクロイド往復動機関と同じなので,つりあわせなどの説明を省略する。
なお,上記のように,同一クランク角で点火順序の異なる2基の単位機構のペア6組で構成される12基の単位機構からクランク角の異なる6基の単位機構を抽出する最初の段階で幾通りもあるなど,単位機構配置の種類は非常に多数になるが,発明の本質ではないので,説明を省略する。
A method for constructing a special 12-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine in which inertial force is balanced without a counterweight according to the means described in 0019, regardless of the symmetrical arrangement will be described. In a 12-cylinder equidistant combustion explosion engine, the crank phase angle φJ indicating the ignition sequence J (J = 1 to 12) is 0, 60, 120, 180, 240, 300, 360 (0), 420 (60), 480 (120), 540 (180), 600 (240) and 660 (300) degrees. The angle in parentheses indicates the crank angle. The cylinder number is the ignition order of the engine.
First, 6 unit mechanisms with different crank angles are extracted from 12 unit mechanisms composed of two unit mechanism pairs with the same crank angle and different ignition orders, and set as mechanism group A, and the remaining units. Let the mechanism group be mechanism group B. At this time, the crank angles of the unit mechanisms constituting both mechanism groups are 0, 60, 120, 180, 240, and 300, respectively. Therefore, in each of the mechanism groups A and B, the unit mechanism arrangement for balancing the inertia force and the moment can be determined in the same manner as the mechanism of the special 6-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine described in the paragraphs 0042 to 0048. .
Next, a special 12-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine can be configured by connecting the mechanisms of the six-cylinder engines configured in the mechanism groups A and B in this manner in the crankshaft direction.
As described above, after the mechanism group A is extracted, it is basically the same as the special 6-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine, and thus description of balancing and the like is omitted.
As described above, in the first stage of extracting six unit mechanisms having different crank angles from 12 unit mechanisms composed of six pairs of two unit mechanisms having the same crank angle and different ignition orders. There are many types of unit mechanism arrangements, but there are many, but it is not the essence of the invention, so the explanation is omitted.

クランク軸3について説明する。クランク軸3は,クランクウェブ31及びクランクピン付クランクウェブ33においてクランクウェブ軸受32及びクランクピン付クランクウェブ軸受34を介してクランクケース1に回転支持されている。そして,クランクピン33aをクランクウェブ31のクランクピン嵌込孔31aに圧入する組立クランク軸である。  The crankshaft 3 will be described. The crankshaft 3 is rotatably supported on the crankcase 1 via a crank web bearing 32 and a crank web bearing 34 with a crank pin in a crank web 31 and a crank web 33 with a crank pin. The crankshaft 33 a is an assembly crankshaft that press-fits the crankpin 33 a into the crankpin insertion hole 31 a of the crank web 31.

往復動する部材である一体型ピストン41について説明する。
図5,図1及び図10に示すように,一体型ピストン41はシリンダ21内を往復動するもので,そのピストン41aはその周縁にピストンリング42を具え,また,そのピストンロッド41bの大端部41cが,自転偏心盤軸受54を介して自転偏心盤51aと回転自在に連結されている。
往復動誤差許容構造として,一体型ピストン41に代えて,図11のようにピストン61とコンロッドニット7を別部品とし,両者をピストンピン62で結合し,その軸方向及び軸心まわりに相対的微動ができるようにし,また。組立の観点から,このコンロッドユニットの大端部を分割して,コンロッド大端部B73を別部品としてコンロッド大端部A72bとねじ74で締結とすることもできる。
The integrated piston 41 that is a reciprocating member will be described.
As shown in FIGS. 5, 1 and 10, the integrated piston 41 reciprocates in the cylinder 21, and the piston 41a has a piston ring 42 on its periphery, and the piston rod 41b has a large end. The portion 41c is rotatably connected to the rotation eccentric disc 51a via the rotation eccentric disc bearing 54.
As a reciprocating error tolerance structure, instead of the integrated piston 41, the piston 61 and the connecting rod unit 7 are separated as shown in FIG. Allow for fine movement and again. From the viewpoint of assembly, it is also possible to divide the large end portion of the connecting rod unit and fasten the connecting rod large end portion B73 as a separate part with the connecting rod large end portion A72b and the screw 74.

ピストン41aを往復動させるための遊星歯車機構5関連について説明する。
遊星歯車付自転偏心盤51は,クランクピン軸受35を介してクランクピン33aに対して回転自在に外嵌されるとともに,その自転偏心盤51a部分が自転偏心盤軸受54を介して一体型ピストン大端部41cに回転自在に内嵌されている。
そして,遊星歯車51bは,クランクケース1に固定された静止内歯車53とかみあって,遊星歯車付自転偏心盤51に,クランクピン軸心O周りの角速度ωの自転と同時にクランク軸心O周りの逆向きの角速度ωの公転を与えている。なお,ピストン大端部41cの軸心Oをストローク4eで往復動させるため,遊星歯車51bと静止内歯車53の基準ピッチ円直径はそれぞれ2eと4eであり,クランク軸3のクランク半径及び自転偏心盤51aの偏心量は,それぞれ,eである。
A description will be given of the planetary gear mechanism 5 for reciprocating the piston 41a.
The rotating eccentric disc 51 with planetary gears is rotatably fitted to the crank pin 33 a via the crank pin bearing 35, and the rotating eccentric disc 51 a portion is integrated with a large integrated piston via the rotating eccentric disc bearing 54. The end 41c is rotatably fitted inside.
Then, the planetary gear 51b is engaged with the stationary internal gear 53 fixed to the crank case 1, the stepped planetary gear rotates eccentrically Release 51, the crank pin axis O 2 rotating at the same time as the crank axis O 1 of the angular velocity ω around The revolution of the surrounding angular velocity ω is given. Incidentally, for reciprocating the shaft center O 3 of the piston large end 41c stroke 4e, the reference pitch circle diameter of the planetary gear 51b and the stationary internal gear 53 are each 2e and 4e, the crank radius and rotation of the crankshaft 3 The amount of eccentricity of the eccentric disc 51a is e, respectively.

1 クランクケース
1a クランク室
21 シリンダ
22 シリンダヘッド
22a 作動室
3 クランク軸
31 クランクウェブ
31a クランクピン嵌込孔
32 クランクウェブ軸受
33 クランクピン付きクランクウェブ
33a クランクピン
34 クランクピン付クランクウェブ軸受
36 クランクピンF
37 公転つりあい錘付クランクウェブ
37a 公転つりあい錘
41 一体型ピストン
41a ピストン
41b ピストンロッド
41c ピストン大端部
42 ピストンリング
5 遊星歯車機構
51 遊星歯車付自転偏心盤
51a 自転偏心盤
51b 遊星歯車
52 自転つりあい錘
53 静止内歯車
54 自転偏心盤軸受
6 ピストンユニット
61 ピストン
62 ピストンピン
7 コンロッドユニット
71a コンロッド小端部
72b コンロッド大端部A
73 コンロッド大端部B
74 コンロッド大端部締結ねじ
C/C〜C シリンダ軸心
クランク軸心
クランクピン軸心
自転偏心盤軸心
O 原点(クランク軸心の中央点)
O−xyz 右手直角座標系
x シリンダ軸心方向の座標軸
z クランク軸心座標軸
O−xy クランク軸中央平面
シリンダ軸心とクランク軸心の交点
−x 右手直角座標系
シリンダ軸心の座標軸
クランク軸心の座標軸
u 多気筒機関におけるクランク軸方向の気筒間隔
θ クランク角
φJ 点火順序J,気筒Jのクランクの位相角
φJL 点火順序J,気筒Lのクランクの位相角
ω クランク角速度
単位機構において,クランクピン軸受34及びクランピン37の質 量の合計から仮想円筒の質量を減じた質量
単位機構において,一体型ピストン41,ピストンリング42及び 仮想自転偏心盤の質量の合計
G20 単位機構における質量Mの重心
G30 単位機構において,質量Mと同一の往復動を行う軸心Oとシリ ンダ軸心の交点
G2 単位機構における,点G20を通るクランク軸心Oに直交する平 面と軸心Oの交点
G3 単位機構におけるシリンダ軸心とクランク軸心Oの交点
G2J 気筒Jの点G
G3J 気筒Jの点G
F2X 単位機構において,質量Mに生じる慣性力のx成分
F2Y 単位機構において,質量Mに生じる慣性力のy成分
F3X 単位機構において,質量Mに生じる慣性力
F2XJ 気筒Jの質量Mに生じる慣性力のx成分
F2YJ 気筒Jの質量Mに生じる慣性力のy成分
F3XJ 気筒Jの質量Mに生じる慣性力
1k クランクケースK
1ak クランク室K
21k シリンダK
22k シリンダヘッドK
3k クランク軸K
31k クランクウェブK
33k クランクピンK
35k クランクピン軸受K
42k ピストンリングK
7k コンロッドK
61k ピストンK
62k ピストンピン
63k ピストンピン軸受K
1k クランク軸Kの軸心
2k クランクピンKの軸心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crankcase 1a Crank chamber 21 Cylinder 22 Cylinder head 22a Working chamber 3 Crankshaft 31 Crank web 31a Crank pin insertion hole 32 Crank web bearing 33 Crank web with crank pin 33a Crank pin 34 Crank web bearing with crank pin 36 Crank pin F
37 Crank Web with Revolving Balance Weight 37a Revolving Balance Weight 41 Integrated Piston 41a Piston 41b Piston Rod 41c Piston Large End 42 Piston Ring 5 Planetary Gear Mechanism 51 Rotating Eccentric Disk with Planetary Gear 51a Rotating Eccentric Disk 51b Planetary Gear 52 Rotating Balance Weight 53 Static internal gear 54 Rotating eccentric disc bearing 6 Piston unit 61 Piston 62 Piston pin 7 Connecting rod unit 71a Connecting rod small end 72b Connecting rod large end A
73 Connecting Rod Large End B
74 Connecting rod large end fastening screw C / C 1 to C 6 Cylinder shaft center O 1 Crank shaft center O 2 Crank pin shaft center O 3 Rotating eccentric disc shaft center O Origin (center point of crank shaft center)
O-xyz right rectangular coordinate system x cylinder axis direction of the coordinate axis z crank axis coordinate axes O-xy crankshaft center plane O c cylinder axis and the crank axis the intersection O c -x c y c z c right rectangular coordinate system x c cylinder axis of the coordinate axes z c crankshaft cylinder spacing of the crank axis direction in the coordinate axis u multi-cylinder engine heart θ crank angle φJ ignition sequence J, cylinders J crank phase angle φJL firing order J, cylinders L of the crank in phase angle ω crank angular M 2 units mechanism, in the mass M 3 units mechanism obtained by subtracting the mass of the virtual cylinder from the total mass of the crank pin bearing 34 and Kuranpin 37, integral piston 41, piston ring 42 and the virtual rotation eccentric in the center of gravity G30 units mechanism of mass M 2 in total G20 unit mechanism of the board of the mass, the same reciprocating the mass M 3 Axis O 3 and in Siri Sunda axis of intersection G2 unit mechanism, the cylinder axis and the crankshaft axis O in a flat plane and the axis O 1 of the intersection G3 units mechanism perpendicular to the crank axis O 1 passing through the point G20 to perform point G 2 of the first intersection G2J cylinder J
Point G 3 of G3J cylinder J
In the F2X unit mechanism, the x component of the inertia force generated in the mass M 2 In the F2Y unit mechanism, the y component of the inertia force generated in the mass M 2 In the F3X unit mechanism, the inertia force generated in the mass M 3 F2XJ In the mass M 2 of the cylinder J inertial force of the x component F2YJ cylinder J of the mass of M 2 occurring inertial force y component F3XJ cylinder J inertia 1k crankcase K caused the mass M 3 of occurring
1ak Crank chamber K
21k Cylinder K
22k Cylinder head K
3k crankshaft K
31k Crank web K
33k Crankpin K
35k crankpin bearing K
42k piston ring K
7k Connecting rod K
61k Piston K
62k piston pin 63k piston pin bearing K
O 1k crankshaft K axis O 2k crankpin K axis

Claims (7)

つりあい錘のない単気筒機関用ハイポサイクロイド遊星機構を単位機構とし,これをクランク軸方向に連接して慣性力及びそのクランク軸に直交する軸周りのモーメントをつりあわせた直列多気筒往復動機関の機構を用いて,小型軽量・高強度・低振動・高トルク・高出力・低燃費・清浄な排気ガスの可能性を与えた高圧・低速・ロングストロークの直列多気筒4ストローク及び2ストロークサイクロイド往復動機関。  A multi-cylinder reciprocating engine of a series multi-cylinder reciprocating engine in which a hypocycloid planetary mechanism for a single cylinder engine without a balancing weight is used as a unit mechanism and is connected in the crankshaft direction to balance the inertial force and the moment around the axis perpendicular to the crankshaft Using the mechanism, compact, lightweight, high strength, low vibration, high torque, high output, low fuel consumption, high-pressure, low-speed, and long-stroke in-line multi-cylinder 4-stroke and 2-stroke cycloid reciprocation giving the possibility of clean exhaust gas A dynamic organization. 請求項1記載の直列多気筒4ストロークサイクロイド往復動機関において,同一クランク角の単位機構をクランク軸に直交する一平面に関して対称的に配置連接したN(Nは,4以上の偶数)気筒4ストローク機関の機構をもつ対称配置直列N気筒4ストロークサイクロイド往復動機関。  2. An in-line multi-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine according to claim 1, wherein N (N is an even number greater than or equal to 4) cylinder four-strokes in which unit mechanisms having the same crank angle are arranged symmetrically with respect to a plane perpendicular to the crankshaft. A symmetrically arranged in-line N-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine with the mechanism of the engine. 請求項1記載の直列多気筒2ストロークサイクロイド往復動機関において,単位機構を直列n(nは,2以上の整数)気筒2ストローク機関用に配置連接した機構と,クランク軸に直交する一平面に関して,それと鏡面対称的な単位機構配置の機構をクランク軸方向に連接し,同一クランク角単位機構の単位機関が同時に作動する直列2n気筒2ストローク複動往復動機関の機構をもつ,対称配置直列2n気筒2ストローク複動サイクロイド往復動機関。  2. An in-line multi-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine according to claim 1, wherein a unit mechanism is arranged and connected for an in-line n (n is an integer of 2 or more) cylinder two-stroke engine, and a plane perpendicular to the crankshaft. , And a symmetrically arranged series 2n having a mechanism of an inline 2n cylinder 2-stroke double-acting reciprocating engine in which a unit engine arrangement of mirror symmetry is connected in the direction of the crankshaft and unit engines of the same crank angle unit mechanism operate simultaneously. Cylinder 2-stroke double-acting cycloid reciprocating engine. 請求項1記載の直列多気筒2ストロークサイクロイド往復動機関において,適切に単位機構を配置して構築した直列6,10又は12気筒2ストローク機関の機構をもつ,特殊配置直列6,10又は12気筒2ストロークサイクロイド往復動機関。  The in-line multi-cylinder two-stroke cycloid reciprocating engine according to claim 1, wherein the specially arranged in-line 6, 10 or 12 cylinder has a mechanism of an in-line 6, 10 or 12-cylinder two-stroke engine constructed by appropriately arranging unit mechanisms. 2-stroke cycloid reciprocating engine. 請求項1記載の直列多気筒4ストロークサイクロイド往復動機関において,2組のクランク角の異なる6単位機構を,それぞれ適切に配置して構築した直列12気筒4ストローク機関の機構をもつ,特殊配置直列12気筒4ストロークサイクロイド往復動機関。  2. An in-line multi-cylinder four-stroke cycloid reciprocating engine according to claim 1, wherein two sets of six-unit mechanisms having different crank angles are arranged in an appropriate manner and each has an in-line 12-cylinder four-stroke engine mechanism. 12 cylinder 4 stroke cycloid reciprocating engine. 請求項1,2,3,4及び5記載の直列多気筒サイクロイド往復動機関の機構において,ピストンとコンロッドを別部品とし,両者を円筒ピストンピンで結合し,その軸心まわり及び軸心方向に微小な回転及びすべりを可能とするとともに,コンロッド大端部を2分割,ねじ締結して製作を容易にした機構をもつ直列多気筒サイクロイド往復動機関。  6. The mechanism of an in-line multi-cylinder cycloidal reciprocating engine according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the piston and the connecting rod are separate parts, and both are connected by a cylindrical piston pin, around and around the axis. An in-line multi-cylinder cycloid reciprocating engine that allows minute rotation and sliding, and has a mechanism that makes it easy to manufacture by connecting the large end of the connecting rod into two parts and screwing them together. 請求項1,2,3,4,5及び6記載の直列多気筒サイクロイド往復動機関の機構を用いることを特徴とするポンプ装置。  A pump device using the mechanism of an in-line multi-cylinder cycloid reciprocating engine according to claim 1, 2, 3, 4, 5, and 6.
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