JP2011069301A - Internal combustion engine - Google Patents

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Ichiro Fujimura
一郎 藤村
Shun Yoshikawa
峻 吉川
Masaki Kamakura
正樹 鎌倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability of bearings by preventing deflection of a crankshaft, in a type of an internal combustion engine in which a connecting rod only performs reciprocating motion without rotating. <P>SOLUTION: A crankshaft 4 has a rotational center shaft 6, a first crank portion 7, and a second crank portion 8, and the first crank portion 7 is interconnected to an eccentric position of the rotational center shaft 6 in a rotatable state. The rotational center shaft 6 is supported by an engine body 1 in a rotatable manner by a bearing 5, and a balance weight 15 is provided on the outside of the bearing 5. Furthermore, a planet gear 17 and an internal tooth gear 18 are arranged on the outside of the rotational center shaft 6. A balance weight 14 of a crank arm 9 is adjacent to the bearing 5. With both of the fact that a spacing between right and left bearings 5 can be made shorter, and the fact that the balance weight 15 of the rotational center shaft 6 does not act on the crank portions 7, 8 as a bending force, deflections of the crankshaft 4 can be prevented, and as a result, durability of the bearing 5 can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本願発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのようにピストンの往復動を回転動力として取り出すレシプロ内燃機関に関するもので、より詳細には、連接棒が回動せずに往復動のみするタイプの内燃機関に関するものである。   The present invention relates to a reciprocating internal combustion engine that extracts the reciprocating motion of a piston as rotational power, such as a gasoline engine or a diesel engine. More specifically, the present invention relates to an internal combustion engine of a type in which a connecting rod only reciprocates without rotating. Is.

内燃機関において、ピストンの往復動を回転動力として取り出す手段としては一般にクランク機構が採用されており、通常の内燃機関ではクランク軸はその回転中心軸が機関本体に回転自在に保持されていて、回転軸心から偏心した状態でクランクピンを設けており、このクランクピンとピストンとが連接棒で連結されている。従って、連接棒は角度を変えながら往復動するが、連接棒の角度が変わることでピストンにはこれを倒そうとする外力が作用することになるため、ピストン及びシリンダボアに磨耗が発生し易い点や摺動抵抗（エネルギロス）が大きい等の問題があった。   In an internal combustion engine, a crank mechanism is generally employed as a means for taking out the reciprocating motion of a piston as rotational power. In a normal internal combustion engine, the rotation axis of the crankshaft is rotatably held by the engine body, and the rotation is rotated. A crankpin is provided in a state of being eccentric from the shaft center, and the crankpin and the piston are connected by a connecting rod. Therefore, the connecting rod reciprocates while changing the angle, but the piston and cylinder bore are subject to wear because an external force is applied to the piston by changing the angle of the connecting rod. There were also problems such as large sliding resistance (energy loss).

そこで、連接棒を往復動のみさせて回転運動を得る機構が考えられており、その一例として特許文献１には、連接棒の大端部に大径の偏心カラ（一種の回転ダンパ）を回転自在に嵌め込み、偏心カラをクランク軸のクランクピンに偏心した状態で連結し、偏心カラの偏心寸法をクランクピンの偏心寸法と同じ寸法に設定することにより、偏心カラがクランクピンの軸心回りに公転しながらクランクピンの軸心回りに回転することを許容し、更に、偏心カラにはクランクピンと同心の遊星ギアを設ける一方、機関本体には遊星ギアが噛合する内歯ギアを設け、内歯ギアの歯数を遊星ギアの歯数の２倍に設定することにより、自転カラがクランク部の回動方向と逆方向に回転するように規制し、以て、連接棒が回動せずに往復動のみする機構が開示されている。   In view of this, a mechanism for obtaining a rotational motion by only reciprocating the connecting rod has been considered. As an example, Patent Document 1 discloses that a large-diameter eccentric collar (a kind of rotating damper) is rotated at the large end of the connecting rod. Insert the shaft freely, connect the eccentric collar to the crank pin of the crank shaft in an eccentric state, and set the eccentric dimension of the eccentric collar to the same dimension as the crank pin eccentric dimension. It is allowed to rotate around the axis of the crankpin while revolving, and furthermore, the eccentric collar is provided with a planetary gear concentric with the crankpin, while the engine body is provided with an internal gear that meshes with the planetary gear. By setting the number of teeth of the gear to twice the number of teeth of the planetary gear, the rotation collar is restricted to rotate in the direction opposite to the rotation direction of the crank portion, and thus the connecting rod does not rotate. The mechanism that reciprocates only is opened. It is.

特許文献１において、クランクピンはクランクアームを介して回転中心軸に連結されており、クランクアームには遠心力を打ち消すためのバランスウエイトを一体に設けている。また、偏心カラにも遠心力を打ち消すためのバランスウエイトを一体に設けている。   In Patent Document 1, a crankpin is connected to a rotation center shaft via a crank arm, and a balance weight for canceling centrifugal force is integrally provided on the crank arm. Further, a balance weight for canceling the centrifugal force is also provided integrally with the eccentric collar.

特開昭５４−１１３７７５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 54-113775

さて、特許文献１ではクランクアームもクランクピンも回転中心軸の軸心回りに回動（公転）するものであり、従って、クランク軸はその両端の回転中心軸を軸受けで支持することになり、特許文献１は軸受けとしてボールベアリングを採用している。   Now, in Patent Document 1, both the crank arm and the crank pin rotate (revolve) around the axis of the rotation center axis. Therefore, the crank shaft supports the rotation center axes at both ends thereof by bearings. Patent Document 1 employs a ball bearing as a bearing.

しかるに、特許文献１は両端支持の状態でクランク軸を支持してはいるが、左右の軸受けの間にバランスウエイト等の部材が全て配置されるため、左右軸受けの間のスパンが長くなるのみならず、クランク軸に対する曲げ荷重も大きくならざるを得ず、このためクランク軸に撓みが発生しやすくて軸受けの耐久性が低くなるおそれがあった。   However, although Patent Document 1 supports the crankshaft in a state where both ends are supported, since all members such as balance weights are arranged between the left and right bearings, the span between the left and right bearings only becomes long. In addition, the bending load on the crankshaft is inevitably increased, which may cause the crankshaft to bend easily and reduce the durability of the bearing.

更に述べると、特許文献１は大きな重量を有する偏心カラが往復動することでクランク軸への負担も大きくなるため、軸受けの耐久性の問題は切実であると言える。更に、多気筒内燃機関に適用してクランクピンに複数本の連接棒を連結すると、左右軸受けの間のスパンが一層長くなると共に曲げ荷重も増大するため、クランク軸の撓み（曲がり）に起因した弊害が顕著に顕れると言える。   Further, in Patent Document 1, since the burden on the crankshaft increases due to the reciprocating movement of the eccentric collar having a large weight, it can be said that the problem of durability of the bearing is serious. Furthermore, when a plurality of connecting rods are connected to a crankpin by applying it to a multi-cylinder internal combustion engine, the span between the left and right bearings becomes longer and the bending load increases, resulting in bending (bending) of the crankshaft. It can be said that the harmful effects are conspicuous.

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものであり、連接棒が往復動のみする内燃機関を改良された形態で提供せんとするものである。   The present invention has been made to improve such a current situation, and is intended to provide an internal combustion engine in which a connecting rod only reciprocates in an improved form.

本願発明は内燃機関に係るもので、この内燃機関は、シリンダボアを往復動するピストンと、前記ピストンに一端を連結した連接棒と、前記連接棒の往復動で駆動されるクランク軸とを有しており、前記クランク軸は、機関に軸受けを介して回転自在に保持された回転中心軸と、前記回転中心軸のうちその軸心から偏心した部位に回転可能に連結された第１クランク部とを有しており、前記第１クランク部には、前記連接棒に対して相対回転可能に連結されたクランクピン部を有する第２クランク部が、前記第１クランク部の回転中心から偏心するようにクランクアームを介して一体的に設けられている。   The present invention relates to an internal combustion engine, and the internal combustion engine includes a piston that reciprocates a cylinder bore, a connecting rod having one end connected to the piston, and a crankshaft that is driven by the reciprocating motion of the connecting rod. The crankshaft includes a rotation center shaft that is rotatably supported by the engine via a bearing, and a first crank portion that is rotatably connected to a portion of the rotation center shaft that is eccentric from the axis. And a second crank portion having a crank pin portion connected to the connecting rod so as to be rotatable relative to the connecting rod is eccentric from a rotation center of the first crank portion. Are integrally provided via a crank arm.

また、前記回転中心軸の回転軸心に対する第１クランク部の偏心寸法と、第１クランク部の回転軸心に対する第２クランク部の偏心寸法とを同じ寸法に設定することにより、第２クランク部を回転中心軸の回転方向と逆方向に公転させると連接棒が回動せずに往復動のみすることが許容されており、更に、前記第２クランク部とクランクアームとのうち何れか一方又は両方、及び、前記回転中心軸には、それぞれ遠心力を打ち消すためのバランスウエイトが設けられている。   Further, by setting the eccentric dimension of the first crank part with respect to the rotational axis of the rotation center shaft and the eccentric dimension of the second crank part with respect to the rotational axis of the first crank part to the same dimension, the second crank part When the shaft is revolved in the direction opposite to the rotation direction of the rotation center axis, the connecting rod is allowed to reciprocate without rotating, and either one of the second crank portion and the crank arm or Both and the rotation center shafts are each provided with a balance weight for canceling the centrifugal force.

そして請求項１の発明では、上記の構成に加えて、前記回転中心軸は、当該回転中心軸に設けたバランスウエイトと前記クランクアームとの間の部位において前記軸受けで支持されている。請求項２の発明は、請求項１において、前記軸受けはボールベアリング又はメタル軸受けであり、前記クランクアームには前記軸受けに近接した状態でバランスウエイトを設けている。   In the invention of claim 1, in addition to the above configuration, the rotation center shaft is supported by the bearing at a portion between the balance weight provided on the rotation center shaft and the crank arm. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the bearing is a ball bearing or a metal bearing, and the crank arm is provided with a balance weight in a state of being close to the bearing.

本願発明では、回転中心軸のバランスウエイトが軸受けの外側に位置しているため、左右の軸受けの間のスパンを短くできると共に、回転中心軸のバランスウエイトがクランク軸に曲げ力として作用することがないためクランク軸に作用する曲げ力も低減できる。その結果、クランク軸の撓みを防止又は著しく抑制して軸受けの耐久性を格段に向上できる。   In the present invention, since the balance weight of the rotation center shaft is located outside the bearing, the span between the left and right bearings can be shortened, and the balance weight of the rotation center shaft can act as a bending force on the crankshaft. Therefore, the bending force acting on the crankshaft can be reduced. As a result, the durability of the bearing can be significantly improved by preventing or significantly suppressing the bending of the crankshaft.

クランク軸の軸受けとして従来からボールベアリングとメタル軸受けとが多用されているが、いずれにしても、請求項２のように軸受けをクランクアームのバランスウエイトに近接して設けると、クランクアームのバランスウエイトの運動エネルギが第２クランク部に対して曲げ力として作用することは無いため、滑らかな回転を確保しつつクランク軸の撓み防止を一層確実に得ることができる。   Conventionally, ball bearings and metal bearings are frequently used as bearings for the crankshaft. In any case, if the bearing is provided close to the balance weight of the crank arm as in claim 2, the balance weight of the crank arm is provided. Since the kinetic energy does not act as a bending force on the second crank portion, it is possible to more reliably prevent the crankshaft from being bent while ensuring smooth rotation.

（Ａ）は実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は構造の模式図、（Ｃ）は動きを示す模式図である。(A) is a longitudinal front view of the embodiment, (B) is a schematic diagram of the structure, (C) is a schematic diagram showing the movement. 縦断正面図である。It is a vertical front view. （Ａ）は図２のＡ−Ａ視図、（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）は図２のＣ−Ｃ視断面図である。2A is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 2, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2, and FIG. （Ｄ）は図２のＤ−Ｄ視断面図、（Ｅ）は図２のＥ−Ｅ視断面図である。(D) is a DD sectional view of FIG. 2, (E) is an EE sectional view of FIG.

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で方向を特定するため「左右」「前後」の文言を使用するが、これは、主軸の軸線と直交した方向から見た状態（すなわち図１（Ａ）や図２を正視した状態）を基準にしている。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the terms “left and right” and “front and back” are used to specify the direction. This is a state seen from a direction orthogonal to the axis of the main axis (ie, FIG. 1A and FIG. Is the standard).

(1).構造
本実施形態の内燃機関は２気筒４サイクル方式であり、従って、機関本体（クランクケース）１には２つのシリンダボア２が平行に形成されており、各シリンダボア２にはピストン３が摺動自在に嵌まっている。 (1). Structure The internal combustion engine of the present embodiment is a two-cylinder four-cycle system. Therefore, the engine body (crankcase) 1 is formed with two cylinder bores 2 in parallel, and each cylinder bore 2 has a piston 3. Is slidably fitted.

ピストン３の下方には、当該ピストン３の並び方向に沿って延びる軸線を有するクランク軸４が配置されている。クランク軸４は、機関本体１に軸受け（ボールベアリング）５を介して回転自在に保持された左右２本の回転中心軸６と、回転中心軸６から偏心した左右２本の第１クランク部７と、左右の第１クランク部７の間に位置した第２クランク部８とを有している。   A crankshaft 4 having an axis extending along the direction in which the pistons 3 are arranged is disposed below the piston 3. The crankshaft 4 includes two left and right rotation center shafts 6 rotatably held by the engine body 1 via bearings (ball bearings) 5 and two left and right first crank portions 7 eccentric from the rotation center shaft 6. And a second crank portion 8 positioned between the left and right first crank portions 7.

第１クランク部７は回転中心軸６のうちその回転軸心Ｏ１から適宜寸法Ｅだけ偏心した部位に回転自在に嵌まっている。他方、第１クランク部７と第２クランク部８とはクランクアーム９を介して一体に繋がっている。第２クランク部８に左右一対の真円形のクランクピン部１０を形成しており、このクランクピン部１０とピストン３とが連接棒１１で連結されている。   The first crank portion 7 is rotatably fitted to a portion of the rotation center shaft 6 that is eccentric from the rotation axis O1 by an appropriate dimension E. On the other hand, the first crank portion 7 and the second crank portion 8 are integrally connected via a crank arm 9. A pair of left and right true circular crankpin portions 10 are formed in the second crank portion 8, and the crankpin portion 10 and the piston 3 are connected by a connecting rod 11.

連接棒１１の下端部はクランクピン部１０を抱持する大径の下軸受け部１１ａになっており、下軸受け部１１ａの下半分を別パーツの下部材１１ｂで構成し、これをボルト１２で締結している。連接棒１１の上端はピストン３にピストンピン（図示せず）で連結されている。回転中心軸６の軸心Ｏ１に対する第１クランク部７の軸心Ｏ２の偏心寸法と、第１クランク部７の軸心Ｏ２に対するクランクピン部１０の軸心Ｏ３の偏心寸法とは同じ寸法Ｅに設定されている。   The lower end portion of the connecting rod 11 is a large-diameter lower bearing portion 11 a that holds the crankpin portion 10, and the lower half of the lower bearing portion 11 a is constituted by a lower member 11 b of another part. It is concluded. The upper end of the connecting rod 11 is connected to the piston 3 by a piston pin (not shown). The eccentric dimension of the axis O2 of the first crank portion 7 with respect to the axis O1 of the rotation center shaft 6 is the same as the eccentric dimension of the axis O3 of the crankpin portion 10 with respect to the axis O2 of the first crank portion 7. Is set.

クランク軸４における第２クランク部８のうち左右のクランクピン部１０で挟まれた部分はクランクピン部１０よりもやや大径になっており、この部分に第１バランスウエイト１３を一体に設けている。第１バランスウエイト１３は、第２クランク部８の軸心Ｏ３から見てクランクアーム９の突出方向と同じ方向に突出している（第１クランク部７を基準にして見ると、第１バランスウエイト１３は、第１クランク部７からクランクアーム９が突出している方向と逆の方向に向いて第２クランク部８から突出している。）。   The portion of the second crank portion 8 of the crankshaft 4 that is sandwiched between the left and right crankpin portions 10 has a slightly larger diameter than the crankpin portion 10, and the first balance weight 13 is provided integrally therewith. Yes. The first balance weight 13 projects in the same direction as the projecting direction of the crank arm 9 when viewed from the axis O3 of the second crank portion 8 (when viewed from the first crank portion 7, the first balance weight 13 Is protruded from the second crank portion 8 in a direction opposite to the direction in which the crank arm 9 protrudes from the first crank portion 7.

クランクアーム９には、第２クランク部８の突出方向と反対方向に延びる第２バランスウエイト１４を設けている。第２バランスウエイト１４は軸受け５に近接している。他方、左右の回転中心軸６は軸受け５の外側にはみ出した露出部を有しており、この露出部に第３バランスウエイト１５と主動ギア１６とを設けている。図面では第３バランスウエイト１５が内側に位置して主動ギア１６が外側に位置しているが、内外逆の配置にすることも可能である。第３バランスウエイト１５は回転中心軸６の軸心Ｏ１を挟んで第１クランク部７と反対方向に向いて突出している。   The crank arm 9 is provided with a second balance weight 14 extending in the direction opposite to the protruding direction of the second crank portion 8. The second balance weight 14 is close to the bearing 5. On the other hand, the left and right rotation center shafts 6 have an exposed portion that protrudes outside the bearing 5, and a third balance weight 15 and a main drive gear 16 are provided in the exposed portion. In the drawing, the third balance weight 15 is located on the inner side and the main driving gear 16 is located on the outer side. However, the arrangement may be reversed in the inside and outside. The third balance weight 15 protrudes in the opposite direction to the first crank portion 7 with the axis O1 of the rotation center shaft 6 interposed therebetween.

一方の第１クランク部７（図１（Ａ）及び図２で右側の第１クランク部７）の先端部は回転中心軸６に完全に隠れているが、他方の（左側の）第２クランク部７の先端部は回転中心軸６から突出した露出部７ａになっており、この露出部７ａに遊星ギア１７を相対回転不能に固定し、遊星ギア１７を内歯ギア１８に噛み合わせている（遊星ギア１７と内歯ギア１８とを左右に配置することも可能である。）。内歯ギア１８は回転中心軸６と同心に配置されており、機関本体１に回転不能に固定されている。内歯ギア１８の歯数は遊星ギア１７の歯数の２倍に設定されている。   The tip of one of the first crank parts 7 (the right first crank part 7 in FIGS. 1A and 2) is completely hidden by the rotation center shaft 6, but the other (left) second crank. The tip of the portion 7 is an exposed portion 7a protruding from the rotation center shaft 6. The planetary gear 17 is fixed to the exposed portion 7a so as not to be relatively rotatable, and the planetary gear 17 is meshed with the internal gear 18. (It is also possible to arrange the planetary gear 17 and the internal gear 18 on the left and right.) The internal gear 18 is disposed concentrically with the rotation center shaft 6 and is fixed to the engine body 1 so as not to rotate. The number of teeth of the internal gear 18 is set to twice the number of teeth of the planetary gear 17.

左右の主動ギア１６にはそれぞれ従動ギア１９が噛合しており、左右の従動ギア１９は等速軸２０で一体に連結されている。従って、従動ギア１９はクランク軸４をねじれのない状態に回転させる等速機構を構成している。遊星ギア１７と反対側に位置した回転中心軸６には主動ギア１６の外側に突出したボスを設け、これにフライホイール２１を固定している。   The left and right main drive gears 16 are respectively engaged with driven gears 19, and the left and right driven gears 19 are integrally connected by a constant speed shaft 20. Therefore, the driven gear 19 constitutes a constant speed mechanism that rotates the crankshaft 4 in a state without twisting. The rotation center shaft 6 located on the opposite side of the planetary gear 17 is provided with a boss protruding outside the main driving gear 16, and the flywheel 21 is fixed thereto.

(2).まとめ
以上の構成において、１つのシリンダボア２ではピストン３が２往復する４サイクルごとに爆発・排気・吸気・圧縮が行われ、かつ、２つのシリンダボア２の爆発行程・排気工程は２サイクル（クランク軸の回転角度で３６０度）ずれている。 (2) Summary In the above configuration, one cylinder bore 2 performs explosion / exhaust / intake / compression every 4 cycles in which the piston 3 makes two reciprocations. The cycle (360 degrees of crankshaft rotation angle) is off.

そして、連接棒１１による押圧・引っ張り作用により、第１クランク部７は自転しながら回転中心軸６の軸心回りに公転するが、遊星ギア１７と内歯ギア１８との噛み合いによる規制作用により、回転中心軸６の回転方向と第１クランク部７の回転方向とが逆方向になる。このことと、回転中心軸６の軸心に対する第１クランク部７の偏心寸法Ｅと、第１クランク部７に対する第２クランク部８の偏心寸法Ｅとが同じであることにより、図１（Ｃ）に示すように、第２クランク部８は公転しつつ自転する。これにより、連接棒１１の往復動のみによって回転動力を得ることができる。   Then, the first crank portion 7 revolves around the axis of the rotation center shaft 6 while rotating by the pressing and pulling action by the connecting rod 11, but due to the restriction action by the meshing between the planetary gear 17 and the internal gear 18, The rotation direction of the rotation center shaft 6 and the rotation direction of the first crank portion 7 are opposite to each other. Since the eccentric dimension E of the first crank part 7 with respect to the axis of the rotation center shaft 6 is the same as the eccentric dimension E of the second crank part 8 with respect to the first crank part 7, FIG. ), The second crank portion 8 rotates while revolving. Thereby, rotational power can be obtained only by reciprocating movement of the connecting rod 11.

そして、第２クランク部８は２本の連接棒１１が連結されるため一定の長さが必要であるが、軸受け５は回転中心軸６のうちクランクアーム９に近接した端部を支持しているため、左右の軸受け５の間隔をできるだけ短かくできる。しかも、第３バランスウエイト１５は軸受け５の外側に位置しているため、第３バランスウエイト１５の荷重が第１クランク部７や第２クランク部８に曲げ力として作用することはないのであり、これら支持スパンの縮小化と曲げ荷重抑制とにより、クランク軸４の撓みを防止して軸受け５の耐久性を格段に向上させることができるのである。   The second crank portion 8 needs a certain length because the two connecting rods 11 are connected, but the bearing 5 supports the end portion of the rotation center shaft 6 near the crank arm 9. Therefore, the distance between the left and right bearings 5 can be made as short as possible. Moreover, since the third balance weight 15 is located outside the bearing 5, the load of the third balance weight 15 does not act as a bending force on the first crank portion 7 and the second crank portion 8. By reducing the support span and suppressing the bending load, the crankshaft 4 can be prevented from being bent and the durability of the bearing 5 can be remarkably improved.

また、クランクアーム９の第２バランスウエイト１４は軸受け５に近接しているため、第２バランスウエイト１４の回動に伴う遠心力が第１クランク部７に対する曲げ力として作用することは殆どないのであり、この面でもクランク軸４の撓み防止効果が助長されている。   Further, since the second balance weight 14 of the crank arm 9 is close to the bearing 5, the centrifugal force accompanying the rotation of the second balance weight 14 hardly acts as a bending force on the first crank portion 7. In this respect, the effect of preventing the crankshaft 4 from being bent is promoted.

第２クランク部８に第１バランスウエイト１３を設ける場合、図２に二点鎖線で示すように、第２クランク部８の左右中間点からできるだけ離して（クランクピン部１０にできるだけ近づけて）設けることも可能であり、この構成を採用すると撓み防止の点でより好ましい。   When providing the 1st balance weight 13 in the 2nd crank part 8, as shown by the dashed-two dotted line in FIG. 2, it provides as far as possible from the left-right intermediate point of the 2nd crank part 8 (as close as possible to the crankpin part 10). It is also possible to adopt this configuration, and it is more preferable in terms of prevention of bending.

(3).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば気筒数は２気筒に限らず、単気筒又は３気筒以上の内燃機関にも適用できる。また、第１クランク部とクランクアームと第２クランク部とは全体を一体構造にする必然性はなく、別々に製造したものを組み立てて一体化してもよい。多気筒内燃機関の場合、複数の第２クランクを設けることも可能である（この場合は回転中心軸は３つ以上設けることになる。）。回転中心軸の軸受けにメタル軸受けを使用できることは言うまでもない。 (3). Others The present invention can be embodied in various ways other than the above embodiment. For example, the number of cylinders is not limited to two, but can be applied to an internal combustion engine having a single cylinder or three or more cylinders. The first crank portion, the crank arm, and the second crank portion do not necessarily have to be integrated as a whole, and those manufactured separately may be assembled and integrated. In the case of a multi-cylinder internal combustion engine, it is also possible to provide a plurality of second cranks (in this case, three or more rotation center shafts are provided). Needless to say, a metal bearing can be used for the bearing of the rotation center shaft.

本願発明は内燃機関に適用してその有用性を発揮できる。従って産業上利用できる。   The present invention can be applied to an internal combustion engine to exhibit its usefulness. Therefore, it can be used industrially.

１ 機関本体
２ シリンダボア
３ ピストン
４ クランク軸
５ 軸受け（ボールベアリング）
７ 第１クランク部
８ 第２クランク部
９ クランクアーム
１０ クランクピン部
１１ 連接棒
１３ 第１バランスウエイト
１４ 第２バランスウエイト
１５ 第３バランスウエイト
１７ 遊星ギア
１８ 内歯ギア 1 Engine Body 2 Cylinder Bore 3 Piston 4 Crankshaft 5 Bearing (Ball Bearing)
7 First crank portion 8 Second crank portion 9 Crank arm 10 Crank pin portion 11 Connecting rod 13 First balance weight 14 Second balance weight 15 Third balance weight 17 Planetary gear 18 Internal gear

Claims (2)

シリンダボアを往復動するピストンと、前記ピストンに一端を連結した連接棒と、前記連接棒の往復動で駆動されるクランク軸とを有しており、
前記クランク軸は、機関に軸受けを介して回転自在に保持された回転中心軸と、前記回転中心軸のうちその軸心から偏心した部位に回転可能に連結された第１クランク部とを有しており、前記第１クランク部には、前記連接棒に対して相対回転可能に連結されたクランクピン部を有する第２クランク部が、前記第１クランク部の回転中心から偏心するようにクランクアームを介して一体的に設けられており、
前記回転中心軸の回転軸心に対する第１クランク部の偏心寸法と、第１クランク部の回転軸心に対する第２クランク部の偏心寸法とを同じ寸法に設定することにより、第２クランク部を回転中心軸の回転方向と逆方向に公転させると連接棒が回動せずに往復動のみすることが許容されており、
更に、前記第２クランク部とクランクアームとのうち何れか一方又は両方、及び、前記回転中心軸には、それぞれ遠心力を打ち消すためのバランスウエイトが設けられている、
という構成であって、
前記回転中心軸は、当該回転中心軸に設けたバランスウエイトと前記クランクアームとの間の部位において前記軸受けで支持されている、
内燃機関。 A piston that reciprocates a cylinder bore, a connecting rod having one end connected to the piston, and a crankshaft driven by the reciprocating motion of the connecting rod;
The crankshaft includes a rotation center shaft that is rotatably supported by the engine via a bearing, and a first crank portion that is rotatably connected to a portion of the rotation center shaft that is eccentric from the axis. And a second crank part having a crank pin part connected to the first connecting part so as to be rotatable relative to the connecting rod is eccentric from a rotation center of the first crank part. It is provided integrally through
The second crank part is rotated by setting the eccentric dimension of the first crank part with respect to the rotational axis of the rotation center axis to the same dimension as the eccentric dimension of the second crank part with respect to the rotational axis of the first crank part. When revolving in the direction opposite to the rotation direction of the central axis, the connecting rod is allowed to reciprocate without rotating,
Furthermore, any one or both of the second crank portion and the crank arm, and the rotation center shaft are provided with balance weights for canceling centrifugal force, respectively.
The structure
The rotation center shaft is supported by the bearing at a portion between a balance weight provided on the rotation center shaft and the crank arm.
Internal combustion engine. 前記軸受けはボールベアリング又はメタル軸受けであり、前記クランクアームには前記軸受けに近接した状態でバランスウエイトを設けている、
請求項１に記載した内燃機関。 The bearing is a ball bearing or a metal bearing, and the crank arm is provided with a balance weight in a state close to the bearing.
The internal combustion engine according to claim 1.
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