JP2014088777A - Four-stroke engine having no crank shaft and air-valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は構造を単純化し往復運動を回転運動に変える機関機構によって動力を出力するロータリエンジン機構に関し、特にベースに設ける給排気溝の内部にて360度回転可能な回転式給排気弁と、特殊な給排気タイミングの設計とを合わせて利用し、かつ駆動装置組に内設される十字型回転ロッキングアームとクランクジャーナルの動作との組み合わせにより、ギヤ組間の回転減速比設計によって、機関の吸気、圧縮、燃焼と排気の4行程の循環作動を達成できるクランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関に関する。 The present invention relates to a rotary engine mechanism that outputs power by an engine mechanism that simplifies the structure and changes reciprocating motion to rotational motion, and in particular, a rotary air supply / exhaust valve that can rotate 360 degrees inside an air supply / exhaust groove provided in a base, In combination with the design of the correct supply / exhaust timing, and by combining the operation of the cross-type rotary locking arm and crank journal installed in the drive unit set, the rotation reduction ratio design between the gear sets enables the intake of the engine The present invention relates to a four-stroke engine that does not have a crankshaft and an air valve that can achieve a four-stroke circulation operation of compression, combustion, and exhaust.
現在の機関の循環行程は2つまたは4つの行程(すなわち、2行程または4行程)にほかならない。さらに、機関はクランクシャフトより動力を発生される。すなわち、クランクシャフトが機関全体の動力出力軸となる。しかし、クランクシャフトは先端部から末端部まで実直の軸体ではなく、ピストンが上下の往復運動を回転運動に変えるため、クランクシャフトはピストンの数に合わせた屈折状の軸を形成されている。よって、ピストンが上下に往復運動するとき、しばしばクランクシャフトの屈折部に偏心を引き起し、ピストンが偏ったまま上下に往復運動すると、ピストンに横力がかかってしまい、シリンダーとの触れ合うことによって、ピストンが長期の摩擦によって損傷される。 The current engine cycle is nothing but two or four strokes (ie, two or four strokes). In addition, the engine is powered from the crankshaft. That is, the crankshaft becomes the power output shaft of the entire engine. However, the crankshaft is not a straight shaft body from the front end portion to the end portion, and the piston changes the reciprocating motion up and down into the rotational motion, so that the crankshaft is formed with a refractive shaft that matches the number of pistons. Therefore, when the piston reciprocates up and down, it often causes eccentricity in the refracting part of the crankshaft, and when the piston reciprocates up and down while being biased, a lateral force is applied to the piston and it comes into contact with the cylinder The piston is damaged by long-term friction.
さらに、公知機関の内部に複数組のエアバルブ組を取り付けしなければ、シリンダーに吸気、圧縮、燃焼と排気の行程を提供することはできない。機関の構造から言えば、やや複雑である。 Furthermore, unless a plurality of air valve sets are mounted inside the known engine, it is impossible to provide intake, compression, combustion, and exhaust strokes to the cylinder. In terms of the structure of the institution, it is a little complicated.
本発明の主な目的は、クランクジャーナルまたは十字型回転ロッキングアームと給排気弁相互の連動が一定の回転速度比を形成するギヤ組構造を制御することによって、給排気弁が継続に回転し、かつ継続的に複数のシリンダーに吸気、排気行程を稼働し、機関の吸気、圧縮、燃焼と排気4つの行程の循環動作を実現する、クランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関の提供を目的と提供する。 The main object of the present invention is to control the gear assembly structure in which the linkage between the crank journal or the cross-shaped rotary locking arm and the air supply / exhaust valve forms a constant rotational speed ratio, whereby the air supply / exhaust valve rotates continuously, The purpose is to provide a four-stroke engine that does not have a crankshaft and an air valve, and continuously circulates the four strokes of intake, compression, combustion, and exhaust, by operating the intake and exhaust strokes in multiple cylinders. provide.
本発明つぎの目的は、ギヤ組構造による特殊な減速行程を経て、ギヤ組の内部に連結する作動ギヤの給排気弁がベース内部にて360度その位置にて回転動作する回転方式の特徴を有するほか、ベース内部にて吸気と排気行程を行うことができ、さらに、十字型回転ロッキングアームの回転速度比≧2倍の給排気弁の回転速度比が得られる、クランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関の提供を目的と提供する。 The next object of the present invention is to provide a feature of the rotation system in which the supply / exhaust valve of the operating gear connected to the inside of the gear set rotates at a position of 360 degrees inside the base through a special speed reduction process by the gear set structure. In addition, the intake and exhaust strokes can be performed inside the base, and the rotation speed ratio of the cross-shaped rotary rocking arm ≧ 2 times the rotation speed ratio of the supply / exhaust valve can be obtained. The purpose is to provide a four-stroke organization.
本発明さらに一つの目的は、回転式動力出力の機関構造において、ピストンとピストンに連結する押し棒が上下に往復運動を形成するため、横力をかけず、ピストンとシリンダーとの磨耗を完全に避けられ、機関の使用寿命を延長できる、クランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関の提供を目的と提供する。 Another object of the present invention is to completely wear out the piston and cylinder without applying lateral force because the push rod connected to the piston forms a reciprocating motion in the vertical direction in the engine structure of the rotary power output. The purpose of the present invention is to provide a four-stroke engine without a crankshaft and an air valve that can be avoided and extend the service life of the engine.
本発明また一つの目的は固定棒と受け台の直方向の適切長さを選択し、順を追って、クランクジャーナル、十字型回転ロッキングアームと押し棒が上板と間接的に連結するピストンのシリンダー内部の制限高さを決定し、シリンダーに多種類の圧縮比をもたせて、機関はガソリンまたはディゼール油を使用できる、クランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関の提供を目的と提供する。 Another object of the present invention is to select an appropriate length in the straight direction of the fixing rod and the cradle, and in order, a crank journal, a cross-shaped rotary locking arm and a piston cylinder in which the push rod is indirectly connected to the upper plate. The purpose is to provide a four-stroke engine without crankshaft and air valve, which can use gasoline or diesel oil by determining the internal height limit and having various compression ratios in the cylinder.
前述目的に基づき、本発明のクランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関は、ベースと、給排気弁と、受け台と、駆動装置組と、上板と、を備える。 Based on the foregoing object, the four-stroke engine of the present invention having no crankshaft and no air valve includes a base, an air supply / exhaust valve, a cradle, a drive device set, and an upper plate.
前述ベースは吸排気溝と、給排気溝を中心点とした釣り合いの2つのシリンダーと、を開け、ベースの内部は給排気溝と2つのシリンダーに連絡する給排気口を開け、給排気溝の側壁と底部はそれぞれ外部に連絡する空気入力穴と空気排出穴を開け、ベースの上面にその底部が給排気溝と2つのシリンダーを蓋締め可能な受け台を設け、ベースプレートはそれぞれ2つのシリンダーに連絡するとおり穴と、軸受穴と、複数の穴部とを開けられている。 The base opens the intake / exhaust groove and the two cylinders balanced with the supply / exhaust groove as the center point, and the inside of the base opens the supply / exhaust groove and the supply / exhaust port communicating with the two cylinders. The side wall and bottom have air input holes and air discharge holes that communicate with the outside, respectively, and the base is provided with a pedestal that can be closed with a supply / exhaust groove and two cylinders on the top of the base. As communicated, a hole, a bearing hole, and a plurality of holes are formed.
前述給排気弁は給排気溝に内設し、給排気弁にて空気出入口と空気入力穴とを連絡する空気入口及び空気出力穴に連絡する空気出口と、を開けている。そのうち、給排気弁の上方は受け台の底部を穿設していて、かつ給排気弁を回転させることができるコンロッドを設けられている。 The air supply / exhaust valve is provided in the air supply / exhaust groove, and the air supply / exhaust valve has an air inlet connecting the air inlet / outlet and the air input hole and an air outlet connecting the air output hole. Among them, the upper portion of the air supply / exhaust valve is provided with a connecting rod that has a bottom portion of the cradle and can rotate the air supply / exhaust valve.
受け台はベースの上端に連結し、受け台は四方形の中空状を形成していて、ベースプレートにてそれぞれ2つのシリンダーに連絡する通り穴と、軸受穴と、複数の穴とを開けられ、中空状の内部はギヤ組と駆動装置組とを収容できる。 The cradle is connected to the upper end of the base, and the cradle has a quadrangular hollow shape. The base plate can be drilled with a hole, a bearing hole, and a plurality of holes that communicate with the two cylinders. The hollow interior can accommodate a gear set and a drive set.
前述駆動装置組はそれぞれ2つのピストンに連結する2つの押し棒と、2つの押し棒の上端に連結する十字型回転ロッキングアームと、十字型回転ロッキングアームの上端に連結するクランクジャーナルと、ロッキングアーム底へりに連結するギヤ組とを含む。そのうち、押し棒の下端はベースプレートを介して、それぞれ複数のシリンダーに穿設していて、かつ押し棒の下端はシリンダーの穴径に対応するピストンを設け、ギヤ組の末端部は給排気弁のコンロッドに連結されている。 The drive unit set includes two push rods connected to two pistons, a cross-type rotary locking arm connected to the upper ends of the two push rods, a crank journal connected to the upper end of the cross-type rotary locking arm, and a locking arm. And a gear set connected to the bottom edge. Among them, the lower end of the push rod is drilled in each of a plurality of cylinders through the base plate, and the lower end of the push rod is provided with a piston corresponding to the hole diameter of the cylinder, and the end of the gear set is the supply / exhaust valve. Connected to connecting rod.
前述上板の周辺部は受け台の上端に連結し、上板は軸方向から受け台とベースに穿設する固定棒を設け、ナットを利用して締め付けることができ、前述駆動装置に備えるクランクジャーナルの上端を上板の外部に穿設する。 The peripheral part of the upper plate is connected to the upper end of the cradle, and the upper plate is provided with a fixing rod drilled in the cradle and base from the axial direction, and can be tightened using a nut. The upper end of the journal is drilled outside the upper plate.
前述構造から分かるように、本発明は主に給排気弁を利用しシリンダーにて吸気、圧縮、燃焼と排気行程を通じて、各シリンダーに内設するピストンと、ピストンに連結する押し棒を上下に往復運動することができる。 As can be seen from the above-described structure, the present invention mainly uses a supply / exhaust valve to reciprocate up and down a piston installed in each cylinder and a push rod connected to the piston through intake, compression, combustion and exhaust strokes in the cylinder. Can exercise.
引き続き、ピストンと押し棒が上下に往復運動するとき、十字型回転ロッキングアームが押し棒の動作に追随して伸縮、揺動すると共に、十字型回転ロッキングアーム上下端それぞれに連結されるクランクジャーナルとギヤ組も十字型回転ロッキングアームの揺動経路に追随して回転する。一方、ギヤ組が回転するときは給排気弁に取り付けられたコンロッドを同時に作動させ、給排気弁が吸気と排気すると共に、コンロッドによって継続に回転される。そのうち、ギヤ組によってクランクジャーナルまたは十字型回転ロッキングアームと給排気弁間の回転速度比値の制御を提供し、かつ当該回転速度比は≧2倍である。 Subsequently, when the piston and the push rod reciprocate up and down, the cruciform rotation locking arm follows the movement of the push rod, expands and contracts, swings, and the crank journal connected to the upper and lower ends of the cruciform rotation locking arm respectively. The gear set also rotates following the swing path of the cross-shaped rotary locking arm. On the other hand, when the gear set rotates, the connecting rod attached to the supply / exhaust valve is simultaneously operated, and the supply / exhaust valve exhausts and exhausts and is continuously rotated by the connecting rod. Among them, the gear set provides control of the rotational speed ratio value between the crank journal or the cross-shaped rotational locking arm and the air supply / exhaust valve, and the rotational speed ratio is ≧ 2.
ピストンと押し棒と給排気弁がピストンの駆動によって往復運動すると、給排気弁は間接的に押し棒を介して十字型回転ロッキングアームと、ギヤ組と、コンロッドを駆動回転し、複数のピストンは給排気弁によって、吸気、圧縮、燃焼、排気の行程を継続的に稼働し、機関の吸気、圧縮、燃焼及び排気4つの行程による循環作動を行う。 When the piston, push rod and air supply / exhaust valve reciprocate by driving the piston, the air supply / exhaust valve drives and rotates the cross-shaped rotary rocking arm, gear set, and connecting rod indirectly via the push rod. The intake / exhaust valve continuously operates the strokes of intake, compression, combustion, and exhaust, and performs the circulation operation by the four strokes of intake, compression, combustion, and exhaust of the engine.
前述固定棒と受け台の直方向の長さは順を追って、クランクジャーナルと、十字型回転ロッキングアームと、押し棒が上板と間接的に連結するピストンのシリンダー内部の制限高さを決定し、シリンダーに多種の圧縮比を持たせて、機関がガソリンまたはディゼール油の使用に適する。そのうち、機関の燃料にガソリンをした場合、シリンダーの内部に点火燃焼するための点火プラグを内設される。 The lengths of the fixed rod and cradle in the direct direction determine the limit height inside the cylinder of the piston, the crank journal, the cross-shaped rotary locking arm, and the piston where the push rod is indirectly connected to the upper plate. The cylinder has various compression ratios and the engine is suitable for use with gasoline or diesel oil. Among them, when gasoline is used as the engine fuel, a spark plug is installed inside the cylinder for ignition and combustion.
以下の説明から分かるように、本発明は以下の長所を有する。 As will be understood from the following description, the present invention has the following advantages.
イ、 本発明はピストンと押し棒による上下の往復運動を利用し、押し棒に連結するコンロッドの支軸と、十字型回転ロッキングアームとを駆動し、十字型回転ロッキングアームがクランクジャーナルを駆動回転して、往復運動を回転運動に変える機関構造を形成する。 B. The present invention uses a vertical reciprocating motion by a piston and a push rod to drive a connecting rod support shaft connected to the push rod and a cross-shaped rotational locking arm, and the cross-shaped rotational locking arm drives and rotates the crank journal. Thus, an engine structure is formed that changes the reciprocating motion into a rotational motion.
ロ、 本発明はクランクジャーナルまたは十字型回転ロッキングアームと給排気弁との回転速度比値を制御することによって、給排気弁がシリンダーに対して、吸気または排気行程を実行し、シリンダーのピストンが循環的に吸気、圧縮、燃焼、排気4つの行程の作動ができる。 B) The present invention controls the rotation speed ratio value between the crank journal or the cross-shaped rotary locking arm and the supply / exhaust valve, so that the intake / exhaust valve performs an intake or exhaust stroke on the cylinder, and the piston of the cylinder The four strokes of intake, compression, combustion, and exhaust can be performed cyclically.
ハ、 本発明は固定棒と受け台の直方向長さによって、ピストンのシリンダー内部における制限高さを決定することができ、シリンダーに多種の圧縮比を持たせて、機関が各種の燃焼を適用できる。 C. The present invention can determine the limit height of the piston inside the cylinder by the length of the fixed rod and the cradle in the perpendicular direction, and the engine applies various types of combustion by giving the cylinder various compression ratios. it can.
二、 本発明によるピストンとピストンに接続される押し棒は上下に往復運動するため、横力を発生せず、ピストンとシリンダーとの触れ合いによる磨耗を完全に避け、機関の使用寿命を延長できる。 2. The piston according to the present invention and the push rod connected to the piston reciprocate up and down, so that no lateral force is generated, wear due to the contact between the piston and the cylinder is completely avoided, and the service life of the engine can be extended.
図1A、1B、2と3、本発明実施例1のベースの概略図と、本発明の機関構造の分解図と、本発明の機関構造の組み合わせ図とを参照する。本発明のクランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関のベースプレートの概略図(その1、その2)と、機関構造の分解図と、機関構造の組み合わせ図とを参照する。機関はベース1と、給排気弁2と、受け台16と、駆動装置組3と、上板4と、を備える。実施例1はディゼール燃料に適している。
1A, 1B, 2 and 3, reference is made to the schematic diagram of the base of Example 1 of the present invention, the exploded view of the engine structure of the present invention, and the combined view of the engine structure of the present invention. Reference is made to schematic views (No. 1 and No. 2) of a four-stroke engine base plate having no crankshaft and air valve of the present invention, an exploded view of the engine structure, and a combined view of the engine structure. The engine includes a base 1, an air supply /
そのうち、図1A、1Bと2、ベース1を参照する。ベース1にて給排気溝10と、給排気溝10を中心として輪状に釣り合って設けるシリンダー11、11’(本発明は2つのシリンダー11、11’を例示する)とを設けられ、ベース1の内部は給排気溝10とシリンダー11、11’とを連絡する給排気口12、12’を開けられ、給排気溝10の側壁及び底部はそれぞれベース1の外部に連結する空気入力穴13と空気出力穴14とをそれぞれ開ける。そのうち、ベース1の上面は締付具15によって、受け台16のベースプレート162をベース1の上面に締め付けることによって、ベース1の給排気溝10とシリンダー11、11’とをベースプレート162に覆い被せることができ、給排気溝10の上端にワッシャ17を設け、給排気溝10を受け台16によって密封させる。
1A, 1B and 2 and the base 1 will be referred to. The base 1 is provided with an air supply /
図2、給排気弁2を参照する。給排気弁2を給排気溝10に内設し、給排気弁2は給排気口12、12’と空気入力穴13に連絡する空気入口20と、空気出口14に連絡する空気出口21とを開けられている。そのうち、給排気弁2の空気入口20と空気出口21が90度の挟み角を形成し、給排気弁2の上方にて軸受23(例えば、スラスト軸受)を介しベースプレート162を貫いていて、給排気弁2を回転駆動できるコンロッド22を設けられている。
Reference is made to FIG. The air supply /
図2、受け台16を参照する。受け台16はベース1の上端に連設し、受け台16は四方形の中空状を形成し、ベースプレート162にそれぞれ2つのシリンダーに連絡する通り穴160、160’と、軸受穴161、161’と、複数の穴とを開けられ、中空状の内部にギヤ組34と駆動装置組3とを収容されている。
Reference is made to FIG. The
図2、駆動装置組3を参照する。駆動装置組3はそれぞれ2つのピストン31、31’に連結する2つの押し棒30、30’(押し棒30、30’の上端は受け台16のベースプレート162に開けられた軸受穴161、161’を介して、それぞれシリンダー11、11’の内部に穿設し、押し棒30、30’の上端は軸受穴161、161’に内設する滑り軸受163によって、安定して上下に移動し、さらに、押し棒30、30’の底面はそれぞれシリンダー11、11’の穴径二対応するピストン31、31’を設ける。)と、2つの押し棒30、30’の上端に連結する十字型回転ロッキングアーム32と、十字型回転ロッキングアーム32の上端に連結するクランクジャーナル33と、十字型回転ロッキングアーム32の底へりに連絡するギヤ組34とを設ける。そのうち、前述クランクジャーナル33は互いに垂設される縦棒330と横棒331とを連結してなり、横棒331の一端は傾斜状の第1傾斜棒332を形成し、第1傾斜棒332は第1開口部334を有し、第1開口部334に第1ころ軸受333を内設する。前述十字型回転ロッキングアーム32は2つの収容空間3201、3201’を備える管体320と、一端はそれぞれ2つの収容空間3201、3201’の内部に穿設していて、他端はそれぞれ2つの押し棒30、30’上端に備える2つの支軸321、321’(押し棒30、30’と支軸321、321’との間は枢軸322、322’によってリベット接合し、枢転自在を形成する。)に連結し及び一端は管体320の上端に連結する及び他端は第1開口部334に内設する第1ころ軸受333の第1案内棒323(第1案内棒323と第1ころ軸受333とを枢転自在を形成する。)に穿設し固定すると、一端を管体320の底へりに連結していて、かつ第1案内棒323と釣り合う第2案内棒324とを合わせて、十字型回転ロッキングアーム32を十字態様に形成し、管体320にてそれぞれ2つの収容空間3201、3201’に連絡する通気穴3202、3202’を開け、支軸321、321’が収容空間3201、3201’にて往復に伸縮するとき、収容空間3201、3201’内部の気体の排出を助けることができる。前述ギヤ組34は両端部を受け台16のベースプレート162に連結して、収容空間340を形成する板部材341と、それぞれ板部材341上部の内外面を穿設していて、かつ同じ軸にある上部ギヤ342と下部ギヤ343がそれぞれ回転軸344、344’を介して、板部材341上部の内外面に連結し、さらに上部ギヤ342と下部ギヤ343に歯合する駆動ギヤ345と作動ギヤ346とを連結する。そのうち、駆動ギヤ345に第1傾斜棒332に対応した傾斜状の第2傾斜棒347を凸設し、第2傾斜棒347に第2開口部349を開け、第2ころ軸受348を収容し、第2案内棒324の末端部を第2ころ軸受348に穿設し(第2案内棒324と第2ころ軸受348との旋転自在状態を形成。)、作動ギヤ346の回転軸344’は給排気弁2に備えるコンロッド22の上端に連結することによって、駆動ギヤ345が2回転した後、上部ギヤ342と下部ギヤ343を介して回転される作動ギヤ346がちょうど一回転する。すなわち、ギヤ組34はクランクジャーナル33または十字型回転ロッキングアーム32と給排気弁2の回転速度比制御を提供し、かつ回転速度比の値≧は2倍である。
Reference is made to FIG. The driving device set 3 includes two
図2、上板4を参照する。上板4の周辺部は受け台16の上端に連結し、上板4は軸方向に受け台16とベース1に穿設する固定棒40とを穿設し、ナット42を利用して締め付け固定する。そのうち、前述クランクジャーナル33の縦棒330は上板4の外部に穿設していて、かつ縦棒330と上板4との間は軸受41(たとえば、スラスト軸受)を利用し相互に固定することによって、縦棒330は軸方向回転しか許されない。
Reference is made to FIG. The peripheral portion of the upper plate 4 is connected to the upper end of the
これにより、ベース1と、給排気弁2と、受け台16と、駆動装置組3と、上板4と、を組立完了後、駆動装置組3の順調な作動を図るため、受け台16の内部に潤滑油を充填する。
Thus, after the assembly of the base 1, the air supply /
図4ないし6、本発明の吸排気弁による空気吸入、排気行程制御を示す図と、図4による機関作動の正面図と、図4による機関作動の側面図とを参照する。図4から分かるように、本発明の機関が稼働を開始すると、給排気弁2の空気入口20と空気出口21はそれぞれシリンダー11の給排気口12と、シリンダー11’の給排気口12’と向き合い空気は順を追って、ベース1の空気入力穴13と、給排気弁2の空気入口とシリンダー11の給排気口12を通過し、シリンダー11内部に進入し、シリンダー11’内部の気体は順を追って、給排気弁2の空気出口21、シリンダー11’の給排気口12’とベース1の空気排出穴14を通過して排出して、給排気弁2が同時にシリンダーシリンダー11の空気吸入とシリンダー11’の排気を行うことができる。
Reference is made to FIGS. 4 to 6, a diagram showing air intake and exhaust stroke control by the intake and exhaust valves of the present invention, a front view of the engine operation according to FIG. 4, and a side view of the engine operation according to FIG. As can be seen from FIG. 4, when the engine of the present invention starts operation, the
図5A、5B及び6、図4による機関作動の正面図と、図4による機関作動の側面図とを参照する。図から明かのように、空気はシリンダー11の給排気口12を介してシリンダー11内部に送り込み、空気は順を追って、シリンダー11内部のピストン31と押し棒30を上方に押し込む一方、シリンダー11’内部の空気はシリンダー11’の給排気口12’より排出し、ピストン31’と押し棒30’がシリンダー11’の内部において、下方に押し込まれる。そのうち、ピストン31と、押し棒30と、ピストン31’と、押し棒30’とはそれぞれシリンダー11、11’内部に上下して往復運動できる理由は、主にピストン31と、押し棒30と、ピストン31’と、押し棒30’とはそれぞれシリンダー11、11’の内部にて押出しまたは引き込むとき、それぞれピストン31、31’上方に位置するシリンダー11、11’内部の空気は、それぞれとおり穴160、160’を介して、排出または吸入によって、ピストン31と、押し棒30と、ピストン31’と、押し棒30’とはそれぞれ垂直してシリンダー11、11’の内部に運動される。これにより、押し棒30に連結する支軸321は順を追って、内向き及び外向きにして収容空間3201の内部にて往復運動し、一方、押し棒30’に連結する支軸321’は、押し棒30’を介し順を追って、内向き及び外向きして収容空間3201’の内部にて往復運動する。そのうち、支軸321、321’はそれぞれ収容空間3201、3201’にて往復運動できる理由は、主に支軸321、321’がそれぞれ収容空間3201、3201’の内部にて押出しまたは引き込むとき、収容空間3201、3201’内部の空気はそれぞれ通気穴3202、3202’を介して排出または吸入し、支軸321、321’がそれぞれ収容空間3201、3201’の内部にて往復運動できる。さらに、支軸321、321’がそれぞれ収容空間3201、3201’にて往復運動すると同時に、管体320に備える第1案内棒323がクランクジャーナル33に備える第1傾斜棒332の第1ころ軸受333の制限を受けるため、第1案内棒323が第1傾斜棒332と、横棒331と、縦棒330とを連動して逆時計方向に回転し、回転エネルギーを形成する。
Reference is made to FIGS. 5A, 5B and 6, a front view of the engine operation according to FIG. 4, and a side view of the engine operation according to FIG. As is apparent from the figure, air is sent into the
第1案内棒323が回転するとき、第1案内棒323に対応し管体320の下端に連結する第2案内棒324も同じく第1案内棒323に対応して逆時計方向に回転し、第2ころ軸受348を介して連結する第2傾斜棒347末端部の駆動ギヤ345を連動し逆時計方向に回転することによって、駆動ギヤ345は順を追って、上部ギヤ342と、下部ギヤ343と、作動ギヤ346とを同時に連動し、作動ギヤ346と同時に回転する回転軸344’が給排気弁2のコンロッド22を連動して逆時計方向に回転する。
When the
以上から分かるように、給排気弁2は吸気、排気行程と同時に、それぞれ上向き、下向きに作動するコンロッド30、30’は十字型回転ロッキングアーム32を連動して揺動し、クランクジャーナル33に回転エネルギーを形成すると共にギヤ組34を作動させ、給排気弁2に連結するコンロッド22を駆動することによって、給排気弁2は吸気、排気行程と同時に逆時計方向に回転することができる。
As can be seen from the above, the supply /
前述押し棒30、30’はそれぞれ上向きと下向きに押し込むとき、横力を発生せず、ピストン31、31’及びシリンダー11、11’と相互に触れ合うことを完全に避け、機関の使用寿命を延長できる。
When the
図7と8、本発明の吸排気弁によるシリンダー圧縮、吸気行程制御を示す図と、図7による機関作動の正面図とを参照する。シリンダー11、11’がそれぞれ吸気と排気行程を完了した後、給排気弁2は引き続き逆時計方向に回転し、給排気弁2の回転態様は、図7にされる理由は、主にシリンダー11’の給排気口12’が給排気弁2の空気入口20に連絡していて、空気をシリンダー11’の内部に送り込む一方、シリンダー11の給排気口12は給排気弁2の外壁に遮られているため、シリンダー11の密閉態様を形成する。
Reference is made to FIGS. 7 and 8, a diagram showing cylinder compression and intake stroke control by the intake and exhaust valves of the present invention, and a front view of engine operation according to FIG. After the
図8に示すように、空気がシリンダー11’の給排気口12’を介してシリンダー11’内部に進入した後、空気が順を追って、シリンダー11’内部のピストン31’と押し棒30’とを上方の押し込むと同時に、シリンダー11’と対応するシリンダー11の給排気口12’は給排気弁2の外壁の制限を受けるため密閉態様を形成し、シリンダー11内部のピストン31と押し棒30は下方にシリンダー11内部の空気を圧縮し、押し棒30’、30はそれぞれ上向きと下向きに押し込むと同時、押し棒30に接続する支軸321は順を追って、内向きと外向きに収容空間3201の内部にて往復運動する一方、押し棒30’に連結する支軸321’は押し棒30’を介し順を追って、内向きと外向きに収容空間3201’の内部にて往復運動する。さらに、支軸321、321’がそれぞれ収容空間3201、3201’の内部にて往復運動と共に、管体320に備える第1案内棒323も併せてクランクジャーナル33を連動回転する。連動方式は前述に同じため、ここでの説明を省略する。
As shown in FIG. 8, after the air enters the
前述するとおり、第1案内棒323の回転により、追随して揺動する十字型回転ロッキングアーム32が揺動すると同時に、ギヤ組34と給排気弁2を併せて連動することによって、シリンダー11’、11がそれぞれ吸気と圧縮行程を実行するとき、給排気弁2も合わせて逆時計方向に回転し、十字型回転ロッキングアーム32によるギヤ組34と給排気弁2の駆動方式は、前述に同じため、ここでの説明を省略する。
As described above, the rotation of the
図9と10、本発明の吸排気弁によるシリンダー燃焼、圧縮行程制御を示す図と、図9による機関作動の正面図とを参照する。シリンダー11、11’それぞれ圧縮と吸気行程を完了した後、給排気弁2は引き続き逆時計方向に回転し、給排気弁2の回転態様は、図8に示される理由は、主にシリンダー11の給排気口12とシリンダー11’の給排気口12’はそれぞれ給排気弁2の外壁に遮られているため、シリンダー11、11’の密閉態様を形成する。
Reference is made to FIGS. 9 and 10, a diagram showing cylinder combustion and compression stroke control by the intake and exhaust valves of the present invention, and a front view of engine operation according to FIG. After the compression and intake strokes of the
引き続き、図10、本発明の吸排気弁によるシリンダー燃焼、圧縮行程制御を示す図を参照する。シリンダー11の内部にて、ピストン31が下向きに空気を所定の行程に圧縮された後、ただちにシリンダー11の内部にガソリンベーパーを直接噴射し、シリンダー11内部で混合されたガソリンベーパーを一瞬に点火燃焼し、ピストン31と押し棒30がシリンダー11にて上向きに押し込むと同時に、シリンダー11、11’内部に対応するピストン31と押し棒30は下向きにシリンダー11’内部の空気を圧縮する。これにより、十字型回転ロッキングアーム32が押し棒30、30’を介して、それぞれ上向きと下向きに押し込んで揺動すると共に、十字型回転ロッキングアーム32の揺動と合わせて、それぞれクランクジャーナル33とギヤ組34とを駆動し、クランクジャーナル33によって、往復運動を回転運動に変えて回転エネルギーを形成し、一方、ギヤ組34は給排気弁2のコンロッド22を連動し、給排気弁2を逆時計方向に360度を回転する。前述押し棒30、30’による十字型回転ロッキングアーム32と、クランクジャーナル33と、ギヤ組34と、給排気弁2との連動方式は前述に同じため、ここでの説明を省略する。
Continuing, reference is made to FIG. 10, a diagram illustrating cylinder combustion and compression stroke control by the intake and exhaust valves of the present invention. Inside the
図4、5A、5B、11と12、本発明の吸排気弁による空気吸入、排気行程制御を示す図と、図4による機関作動の正面図と、本発明の吸排気弁によるシリンダー排気、燃焼行程制御を示す図と、図11による機関作動の正面図とを参照する。シリンダー11、11’それぞれが燃焼と圧縮行程を完了した後、給排気弁2は引き続き逆時計方向に回転し、給排気弁2の回転態様は、図11に示される理由は、主にシリンダー11の給排気口12は給排気弁2の空気出口21とベース1の空気出力穴14に連絡されている一方、シリンダー11’内部の給排気口12’は給排気弁2の外壁に遮られているため、シリンダー11’の密閉態様を形成する。
4, 5A, 5B, 11 and 12, diagrams showing air intake and exhaust stroke control by the intake and exhaust valves of the present invention, a front view of engine operation according to FIG. 4, and cylinder exhaust and combustion by the intake and exhaust valves of the present invention Reference is made to the diagram showing the stroke control and the front view of the engine operation according to FIG. After each of the
引き続き、図12による機関作動の正面図を参照する。シリンダー11内部の爆発後の廃ガスは順を追って、給排気口12、給排気弁2の空気出口21及びベース1の空気出口14を通過して排出され(すなわち、排気行程)、ピストン31と押し棒30がシリンダー11内部にて下向きに押し込み、一方、シリンダー11’内部のピストン31’は下向きに空気を所定の行程に圧縮した後、シリンダー11’内部にてガソリンベーパーを直接に噴射し、シリンダー11’内部で混合されたガソリンベーパーを一瞬に点火燃焼させ、ピストン31’と押し棒30’はシリンダー11’内部にて上向き押し込む。これにより、十字型回転ロッキングアーム32は押し棒30、30’を介して、それぞれ下向きにと上向きに押し込むことにより揺動し、かつ十字型回転ロッキングアーム32が揺動すると共にそれぞれクランクジャーナル33とギヤ組34を駆動し、クランクジャーナル33によって、往復運動を回転運動に変えて回転エネルギーを形成し、ギヤ組34は給排気弁2に連結するコンロッド22を連動し、給排気弁2を逆時計方向に360度を回転させる。前述押し棒30、30’による十字型回転ロッキングアーム32と、クランクジャーナル33と、ギヤ組34及び給排気弁2の連動方式は前述に同じため、ここでの説明を省略する。
Continuing to refer to the front view of engine operation according to FIG. The exhaust gas after the explosion inside the
最後に、シリンダー11、11’がそれぞれ排気と燃焼行程を完了した後、給排気弁2は継続に回転し、給排気弁2の回転態様は前述図4にされる理由は、主に給排気弁2の空気入口20と空気出口21が再びそれぞれシリンダー11の給排気口12と、シリンダー11’の給排気口12’と向き合うことによって、シリンダー11が吸気行程を再開し、シリンダー11’内部の爆発後の廃ガスは順を追って、シリンダー11’の給排気口12’と、給排気弁2の空気出口21と、ベース1の空気出口14とを通過して排出する。機関は図5Aと5Bに示すように稼働される。
Finally, after the
以上の説明から、本発明は単純な機関構造を利用し、給排気弁2によって、シリンダー11、11’に吸気と排気行程を実行させ、本発明のシリンダー11が順を追って、吸気、圧縮、燃焼、排気4つの行程を行い、シリンダー11’はシリンダー11と合わせて順を追って、排気、吸気、圧縮、燃焼4つの行程を行い、機関の吸気、圧縮、燃焼、排気4つの行程の循環作動を達成することによって、回転エネルギーを形成する。
From the above description, the present invention uses a simple engine structure, and causes the
図13、14、本発明によるシリンダー圧縮比制御を示す図と、シリンダーに点火プラグを取り付けることを示す図とを参照する。図13から分かるように、シリンダー11、11’の圧縮比を制御するため、使用者は固定棒40と受け台16とを取り付けるとき、固定棒40と受け台16の直方向長さを適度に選択し、順を追ってクランクジャーナル33と、十字型回転ロッキングアーム32と、押し棒30、30’が上板4と間接的に連結するピストン31、31’はそれぞれシリンダー11、11’内部の制限高さD(そのうち、制限高さDは固定棒40と受け台16の直方向長さによって改変される)に納めることによって、シリンダー11、11’に多種の圧縮比を持たせて、機関を実施例1のようにディゼールエンジン油を適用できるほか、同じの機関構造をガソリン燃料に適用することもできる。
Reference is made to FIGS. 13 and 14, diagrams illustrating cylinder compression ratio control according to the present invention, and diagrams illustrating attaching a spark plug to the cylinder. As can be seen from FIG. 13, in order to control the compression ratio of the
図14に示すように、本発明のシリンダー11、11’でガソリン燃料を使用する場合は、シリンダー11、11’の内部にそれぞれ点火プラグ110、110’を取り付けて、シリンダー11または11’の圧縮行程において、点火プラグ110または110’によって、シリンダー11または11’内部の混合ガソリンベーパーを点火して、圧縮後の燃焼行程を実行する。
As shown in FIG. 14, when gasoline fuel is used in the
本発明に例示する2つのシリンダー11、11’によって、吸気、圧縮、燃焼、排気4つの行程の循環動作のほか、シリンダー11、11’は給排気弁2を中心として相互に輪状配置する。さらに、前述駆動ギヤ345の回転数を作動ギヤ346の2倍以上とする。すなわち、ギヤ組34によって、クランクジャーナル33または十字型回転ロッキングアーム32と給排気弁2との間の回転速度比値を≧2倍以上に制御できる。
The two
1 ベース
10 吸排気溝
11 シリンダー
110 点火プラグ
11’ シリンダー
110’ 点火プラグ
12 吸排気口
12’ 吸排気口
13 空気入力穴
14 空気排出穴
15 締め付け具
16 受け台
160 通り穴
160’ 通り穴
161 軸受穴
161’ 軸受穴
162 ベースプレート
163 滑り軸受
17 ワッシャ
2 吸排気弁
20 空気入口
21 空気出口
22 コンロッド
23 軸受
3 駆動装置組
30 押し棒
30’ 押し棒
31 ピストン
31’ ピストン
32 十字型回転ロッキングアーム
320 管体
3201 収容空間
3201’ 収容空間
3202 通気孔
3202’ 通気孔
321 支軸
321’ 支軸
322 枢軸
322’ 枢軸
323 第1案内棒
324 第2案内棒
33 クランクジャーナル
330 縦棒
331 横棒
332 第1傾斜棒
333 第1ころ軸受
334 第1開口部
34 ギヤ組
340 収容空間
341 板部材
342 上部ギヤ
343 下部ギヤ
344 回転軸
344’ 回転軸
345 駆動ギヤ
346 作動ギヤ
347 第2傾斜棒
348 第2ころ軸受
349 第2開口部
4 上板
40 固定棒
41 軸受
42 ナット
D 制限高さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
吸排気溝と、前記給排気溝を中心点として輪状に釣り合う2つのシリンダーとを開け、内部は前記給排気溝と2つ前記のシリンダーに連絡する給排気口を開け、前記給排気溝の側壁と底部はそれぞれ外部に連絡する空気入力穴と空気排出穴とを開け、上面はその底部が前記給排気溝と2つ前記のシリンダーとを蓋締め可能な受け台を設けられ、ベースプレートはそれぞれ2つ前記のシリンダーに連絡するとおり穴と、軸受穴と、複数の穴部とを開けるベースと、
一端は円形を形成し、その上端表面の中央場所はコンロッドに連結し、前記給排気溝に内設していて、給排気口と前記空気入力穴に連絡する空気入口と、前記空気出力穴に連絡する空気出口と、を設け、前記空気入口と前記空気出力口は90度の挟み角を形成し、上方に備える前記コンロッドは前記ベースプレートの前記軸受穴を貫いて、かつ前記軸受穴に内設する滑り軸受とを結合した後、駆動装置に備えるギヤ組の作動ギヤとを串刺し接続により結合できる吸排気弁と、
前記ベースの上端に連結し、四方形の中空状を形成していて、前記ベースプレートにてそれぞれ2つのシリンダーに連絡する通り穴と、軸受穴と、複数の穴とを開け、中空状の内部に前記ギヤ組と駆動装置組とを収容できる受け台と、
それぞれ2つのピストンに連結する2つの押し棒と、2つの前記押し棒の上端に連結する十字型回転ロッキングアームと、2つの前記十字型回転ロッキングアームの上端に連結するクランクジャーナルと、前記十字型回転ロッキングアーム底へりに連結するギヤ組と、を含み、前記押し棒の下端は前記シリンダーの穴径に対応する前記ピストンを設け、前記ピストンは前記受け台の底部を介して、それぞれ2つの前記シリンダーの内部に穿設し、前記十字型回転ロッキングアームは2つの収容空間を有する管体と、一端をそれぞれ2つの前記収容空間内部に穿設し、他端はさらにそれぞれ2つの前記押し棒の上端に備える2つの支軸と、一端を前記管体の上端に連結し、他端は第1開口部内部に内設する前記クランクジャーナルの第1案内棒に穿設して固定し、一端を前記管体の底ヘリに連結していて、かつ前記第1案内棒と釣り合う第2案内棒に穿設して、前記十字型回転ロッキングアームの十字型態様を形成し、前記管体にてそれぞれ2つの前記収容空間に連絡する通気穴を開けることによって、前記支軸は前記収容空間内部にて往復に伸縮でき、前記ギヤ組は両端が前記受け台の底部に連絡し前記収容空間を形成する板部材と、それぞれ前記板部材上部の内外面を穿設し、かつ同軸にある上部ギヤと下部ギヤはそれぞれ独立に回転軸を介して前記板部材上部の内外面に連結し、それぞれ上部ギヤと下部ギヤに歯合する駆動ギヤと作動ギヤに隣設し、前記駆動ギヤにて第1傾斜棒に対応していて、かつ傾斜状を形成する第2傾斜棒を凸設し、前記第2傾斜棒に第2開口部を開けられ、第2案内棒の末端部の穿設に提供する第2ころ軸受を設け、前記作動ギヤの回転軸を前記給排気弁に備える前記コンロッドの上端に連結することによって、前記駆動ギヤが2回転したとき、前記上部ギヤと前記下部ギヤを介して回転する前記作動ギヤが減速して1回転にとどまり、すなわち、前記ギヤ組によって、前記クランクジャーナルまたは前記十字型回転ロッキングアームと、前記給排気弁との間の回転速度比値を制御していて、かつその比値は≧2倍であり、前記クランクジャーナルは、相互に垂設された縦棒と横棒を連結してなり、前記縦棒は前記軸受を介して前記上板の外部を貫いて垂設し、前記横棒は前記上板の下方に位置し、前記横棒の一端は傾斜状の第1傾斜棒を形成し、前記第1傾斜棒にて第1開口部を設け、前記第1ころ軸受を収容でき、前記ギヤ組の末端部は前記給排気弁の前記コンロッドに連結する駆動装置組と、
周辺部は前記受け台の上端に連結し、軸方向は前記受け台と前記ベースに穿設する固定棒を設け、前記駆動装置に備える前記クランクジャーナルの上端を外部に穿設する上板と、を備え、
前述構造により、本発明の機関が稼働するとき、複数の前記シリンダーは順を追って前記駆動装置組の前記ピストンを駆動し、前記ピストンに接続された前記押し棒が上下に往復運動し始め、前記押し棒に接続された十前記字型回転ロッキングアームを駆動し、前記十字型回転ロッキングアームが前記クランクジャーナルを回転駆動することをもって、往復運動を回転運動の機関機構に変えて動力を出力し、前記クランクジャーナルの駆動により動力出力を出力すると共に、前記十字型回転ロッキングアームが前記駆動装置組の前記ギヤ組を併せて駆動し、前記ギヤ組が前記駆動装置の底部に設ける前記給排気弁を連動することによって、360度にその位置にて回転作動による回転稼働し、前記ベース内部にて吸気と排気行程とを行い、前記給排気弁が回転し続けることと特殊な吸気、排気タイミング設計とを併せて本発明の機関を駆動して、吸気、圧縮、燃焼と排気の連続した4行程の循環作動を行い、クランクシャフトが不要のみならず、クランクシャフト機構に必要の複雑な給排気弁の開閉構造の使用を省略できる長所を有することを特徴とするクランクシャフトとエアバルブを有しない4行程機関。 A four-stroke engine without a crankshaft and air valve,
An intake / exhaust groove and two cylinders that are in a ring shape with the supply / exhaust groove as a central point are opened, and an inside is opened with an intake / exhaust port that communicates with the supply / exhaust groove and the two cylinders, and a side wall of the supply / exhaust groove The bottom part has an air input hole and an air discharge hole that communicate with the outside, and the top part is provided with a cradle with a bottom part capable of closing the supply / exhaust groove and the two cylinders, and the base plate has 2 base plates. A base that opens a hole, a bearing hole, and a plurality of holes as communicated with the cylinder;
One end forms a circular shape, and the central location of the upper end surface is connected to a connecting rod, is provided in the supply / exhaust groove, and is connected to the supply / exhaust port and the air input hole, and to the air output hole. An air outlet that communicates with each other, the air inlet and the air output port form a 90-degree sandwich angle, and the connecting rod provided at the top penetrates the bearing hole of the base plate and is provided in the bearing hole. An intake / exhaust valve that can be coupled by a skewer connection with an operating gear of a gear set provided in the drive device after coupling with a sliding bearing
Connected to the upper end of the base to form a quadrangular hollow shape, a through hole, a bearing hole, and a plurality of holes that respectively connect to two cylinders in the base plate are formed. A cradle capable of accommodating the gear set and the drive unit set;
Two push rods each connected to two pistons, a cross-type rotary locking arm connected to the upper ends of the two push rods, a crank journal connected to the upper ends of the two cross-type rotary locking arms, and the cross type A gear set coupled to the bottom edge of the rotary locking arm, and the lower end of the push rod is provided with the piston corresponding to the hole diameter of the cylinder, and the piston is provided with two of the pistons through the bottom of the cradle. Drilled inside the cylinder, the cross-shaped rotary locking arm has a tube body having two receiving spaces, one end is drilled into each of the two receiving spaces, and the other end is further provided with two push rods. Two support shafts provided at the upper end, and a first guide rod of the crank journal in which one end is connected to the upper end of the tubular body and the other end is provided inside the first opening. A cross-shaped aspect of the cross-shaped rotary locking arm is formed by drilling and fixing one end of the cross-shaped rotary locking arm that is connected to the bottom helicopter of the tubular body and that is formed in a second guide rod that balances the first guide rod. The support shaft can reciprocate in the reciprocating space inside the housing space, and the gear set has both ends of the cradle. A plate member that communicates with the bottom and forms the housing space, and inner and outer surfaces of the upper part of the plate member are drilled, and an upper gear and a lower gear that are coaxial with each other independently of the upper part of the plate member via a rotating shaft. A second incline connected to the inner and outer surfaces, adjacent to the driving gear and the operating gear meshing with the upper gear and the lower gear, respectively, corresponding to the first inclined rod in the driving gear and forming an inclined shape Protruding a rod and opening a second opening in the second inclined rod In this case, a second roller bearing provided for drilling the end of the second guide rod is provided, and the driving gear is connected to the upper end of the connecting rod provided in the air supply / exhaust valve by connecting the rotation shaft of the operating gear to the drive gear. When rotating, the operating gear rotating through the upper gear and the lower gear decelerates to only one rotation, that is, depending on the gear set, the crank journal or the cross-shaped rotational locking arm, and the air supply / exhaust The rotational speed ratio value between the valves is controlled, and the ratio value is ≧ 2, and the crank journal is formed by connecting vertical bars and horizontal bars that are suspended from each other, and The bar is suspended through the outside of the upper plate through the bearing, the horizontal bar is located below the upper plate, one end of the horizontal bar forms a first inclined bar that is inclined, The first inclined bar is provided with a first opening, A first roller bearing can be accommodated, and the end of the gear set is connected to the connecting rod of the supply / exhaust valve;
A peripheral portion is connected to an upper end of the cradle, an axial direction is provided with a fixing rod that is drilled in the cradle and the base, and an upper plate that is drilled on the upper end of the crank journal provided in the drive device; With
With the above structure, when the engine of the present invention is operated, the plurality of cylinders sequentially drive the pistons of the driving device set, and the push rod connected to the pistons starts to reciprocate up and down, Driving the cross-shaped rotary locking arm connected to the push rod, the cruciform rotary locking arm rotationally drives the crank journal, changes the reciprocating motion to a rotary motion engine mechanism, and outputs power, A power output is output by driving the crank journal, and the cruciform rotary locking arm drives the gear set of the drive device set together, and the supply / exhaust valve provided on the bottom of the drive device is provided with the gear set. By interlocking, it rotates at 360 ° by rotating at that position, and performs intake and exhaust strokes inside the base. The engine of the present invention is driven in combination with the continued rotation of the supply / exhaust valve and special intake and exhaust timing design, and the crankshaft is operated to circulate in four consecutive strokes of intake, compression, combustion and exhaust. A four-stroke engine not having a crankshaft and an air valve is characterized by not only being unnecessary, but also having an advantage that the use of a complicated intake / exhaust valve opening / closing structure necessary for a crankshaft mechanism can be omitted.
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