JP6052748B2 - Drive device having XY separation crank mechanism - Google Patents

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Description

この発明の実施形態は、往復運動を回転運動に変換して伝達する、また、回転運動を往復運度に変換して伝達するXY分離クランク機構を備えた駆動装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a drive device including an XY separation crank mechanism that converts a reciprocating motion into a rotational motion and transmits the rotational motion, and converts a rotational motion into a reciprocating motion and transmits the same.

往復運動を回転運動に変換して伝達する機構として、クランク機構が知られている。例えば、エンジン、コンプレッサ等は、シリンダ内に往復移動自在に設けられたピストンと、ピストンに回動自在に連結されたコンロッドと、ピストンの往復移動方向と直交する方向に延びるクランク軸と、を備えている。コンロッドの他端は、クランク軸に偏心して設けられたクランクピンに回転自在に連結されている。そして、シリンダ内でピストンが往復移動すると、この往復運動は、コンロッドの揺動およびクランクピンの偏心回転により、クランク軸の回転運動に変換される。   A crank mechanism is known as a mechanism that converts a reciprocating motion into a rotational motion and transmits it. For example, an engine, a compressor, and the like include a piston that is reciprocally movable in a cylinder, a connecting rod that is rotatably connected to the piston, and a crankshaft that extends in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the piston. ing. The other end of the connecting rod is rotatably connected to a crank pin provided eccentrically on the crankshaft. When the piston reciprocates in the cylinder, the reciprocating motion is converted into a rotational motion of the crankshaft by the swinging of the connecting rod and the eccentric rotation of the crankpin.

上記構成のクランク機構において、コンロッドは、通常、ピストンピンを介してピストンに回動自在に連結され、動力伝達時には、このピストンピンの回りで揺動しながら、平行移動する。そのため、ピストンに回転方向の力が作用し、ピストンの上端外周部および下端外周部の2箇所でシリンダ内面に対して楔効果状の摩擦ロスが発生する。通常、この摩擦ロスを潤滑剤で低減することにより、ピストンの円滑な往復移動を可能としている。しかし、大型のピストンでは油切れを起こし、焼きつき現象となって現れる場合がある。   In the crank mechanism having the above-described configuration, the connecting rod is normally rotatably connected to the piston via a piston pin, and moves in parallel while swinging around the piston pin during power transmission. Therefore, a rotational force is applied to the piston, and a wedge-effect friction loss is generated on the inner surface of the cylinder at two locations, the upper and outer peripheral portions of the piston. Usually, by reducing this friction loss with a lubricant, smooth reciprocation of the piston is possible. However, large pistons may run out of oil and appear as a seizure phenomenon.

従来、このような摩擦ロスによる焼きつきを低減するため、ピストンとコンロッドとの間に、クロスヘッドを設けた駆動機構、あるいは、小型エンジンではショートピストンを用いたものが提案されている。   Conventionally, in order to reduce such seizure due to friction loss, a drive mechanism in which a cross head is provided between a piston and a connecting rod, or a small engine using a short piston has been proposed.

しかし、クロスヘッドを設けることによりピストンの密封度を高めることが可能であるが、クロスヘッドにおいても2箇所の楔効果により、180度ごとに変化する摩擦ロスが生じている。そのため、動作としては往復運動をしているが、振動となってロスを生じる。   However, although it is possible to increase the sealing degree of the piston by providing the cross head, the cross head also causes a friction loss that changes every 180 degrees due to the wedge effect at two locations. Therefore, although the reciprocating motion is performed as an operation, it becomes a vibration and causes a loss.

特開2006−307961号公報JP 2006-307961 A 特開2004−316576号公報JP 2004-316576 A 特開2007−270653号公報JP 2007-270653 A

この発明の実施形態の課題は、摩擦ロスおよび振動を低減し、動作効率の高い駆動装置を提供することにある。   An object of an embodiment of the present invention is to provide a drive device that reduces friction loss and vibration and has high operation efficiency.

実施形態によれば、駆動装置は、中心基準平面の片側に位置する第1設置平面内に設けられた第1シリンダと、前記第1設置平面内で第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1設置平面と直交して延びる第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、
前記中心基準平面の反対側に位置し、前記中心基準平面に対して前記第1設置平面と対称に位置する第2設置平面内に設けられた第2シリンダと、前記第2設置平面内で前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2設置平面と直交して延びる第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、
前記第1クランク軸と第2クランク軸とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構と、を備えている。
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材に取り付けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、を備え、前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材に取り付けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、を備えている。
According to the embodiment, the drive device includes a first cylinder provided in a first installation plane located on one side of the center reference plane, and a reciprocating movement along the first direction in the first installation plane. A first piston provided in the first cylinder, a first crankshaft extending perpendicular to the first installation plane, and between the first piston and the first crankshaft in the first installation plane A first XY separation crank mechanism provided for reciprocally converting the reciprocating motion of the first piston and the rotational motion of the first crankshaft;
A second cylinder provided in a second installation plane located opposite to the center reference plane and symmetrically with respect to the first installation plane with respect to the center reference plane; and in the second installation plane, A second piston provided in the second cylinder so as to freely reciprocate along a second direction symmetrical to the first direction, a second crankshaft extending perpendicular to the second installation plane, and the second installation A second XY separation crank mechanism that is provided between the second piston and the second crankshaft in a plane and converts the reciprocating motion of the second piston and the rotational motion of the second crankshaft to each other;
A coupling synchronization mechanism that couples the first crankshaft and the second crankshaft, and rotates the first crankshaft and the second crankshaft in synchronization with each other.
The first XY separation crank mechanism is reciprocally movable along a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction and a third direction orthogonal to the first direction in the first installation plane. A first crank connecting member, which is attached to the first support member and in which a crank of the first crankshaft is rotatably engaged, and the first piston and the first support member are connected to each other. The second XY separation crank mechanism in a fourth direction perpendicular to the second direction in the second installation plane, and a second support member provided to be reciprocally movable in the second direction. A second crank connecting member that is attached to the second support member so as to be reciprocally movable along the second crankshaft, and that a crank of the second crankshaft is rotatably engaged with, the second piston, and the second support member; Concatenate And it includes a second connecting member.

図1は、第1の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a driving apparatus according to the first embodiment. 図2は、前記駆動装置の第1駆動ユニットを分解して示す分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first drive unit of the drive device in an exploded manner. 図3は、前記駆動装置の第1ピストンおよび第2ピストンが上死点に移動した状態を概略的に示す側面図。FIG. 3 is a side view schematically showing a state in which the first piston and the second piston of the driving apparatus have moved to top dead center. 図4は、前記駆動装置の第1ピストンおよび第2ピストンが下死点方向に移動した状態を概略的に示す側面図。FIG. 4 is a side view schematically showing a state in which the first piston and the second piston of the drive device have moved in the direction of bottom dead center. 図5は、第2の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a driving apparatus according to the second embodiment. 図6は、第3の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a driving apparatus according to the third embodiment. 図7は、第4の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a driving apparatus according to the fourth embodiment. 図8は、第5の実施形態に係る駆動装置を示す側面図。FIG. 8 is a side view showing a driving apparatus according to a fifth embodiment. 図9は、第6の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing a driving apparatus according to the sixth embodiment. 図10は、第7の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a driving apparatus according to the seventh embodiment. 図11は、第8の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view showing a driving apparatus according to the eighth embodiment. 図12は、第9の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 12 is a perspective view showing a driving apparatus according to the ninth embodiment. 図13は、第10の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。FIG. 13 is a perspective view showing a driving apparatus according to the tenth embodiment. 図14は、第10の実施形態に係る駆動装置のXY分離クランク機構を示す分解斜視図。FIG. 14 is an exploded perspective view showing an XY separation crank mechanism of the driving apparatus according to the tenth embodiment. 図15は、第10の実施形態におけるクランク接続部材と、比較例に係るクランク接続部材とについて、摺動面に応力が作用した場合のクランク接続部材の変形状態を比較して示す図。FIG. 15 is a diagram showing, in comparison with the crank connection member according to the tenth embodiment, and the crank connection member according to the comparative example, the deformation state of the crank connection member when stress is applied to the sliding surface. 図16は、第11の実施形態に係る駆動装置の正面側を示す斜視図。FIG. 16 is a perspective view showing the front side of the drive device according to the eleventh embodiment. 図17は、第11の実施形態に係る駆動装置の背面側を示す斜視図。FIG. 17 is a perspective view showing the back side of the drive device according to the eleventh embodiment. 図18は、第11の実施形態に係る駆動装置を一部破断して示す正面図。FIG. 18 is a partially cutaway front view of the drive device according to the eleventh embodiment. 図19は、第11の実施形態に係る駆動装置のXY分離クランク機構を示す分解斜視図。FIG. 19 is an exploded perspective view showing an XY separation crank mechanism of the drive device according to the eleventh embodiment. 図20は、第12の実施形態に係る駆動装置の正面側を示す斜視図。FIG. 20 is a perspective view showing the front side of the drive apparatus according to the twelfth embodiment. 図21は、第12の実施形態に係る駆動装置の背面側を示す斜視図。FIG. 21 is a perspective view showing the back side of the driving apparatus according to the twelfth embodiment. 図22は、第12の実施形態に係る駆動装置を一部破断して示す正面図。FIG. 22 is a partially cutaway front view of the drive device according to the twelfth embodiment. 図23は、第12の実施形態に係る駆動装置のXY分離クランク機構を示す分解斜視図。FIG. 23 is an exploded perspective view showing an XY separation crank mechanism of the drive device according to the twelfth embodiment. 図24は、第12の実施形態に係る駆動装置の吸排気機構の一例を概略的に示す図。FIG. 24 is a diagram schematically illustrating an example of an intake / exhaust mechanism of a drive device according to a twelfth embodiment. 図25は、第12の実施形態に係る駆動装置の吸排気機構の変形例を概略的に示す図。FIG. 25 is a diagram schematically showing a modification of the intake / exhaust mechanism of the drive device according to the twelfth embodiment. 図26は、従来のコンロッドを有するスライダクランク機構の変位式と、本実施形態に係るXY分離クランク機構の変位式とを比較して示す図。FIG. 26 is a diagram showing a comparison between a displacement formula of a slider crank mechanism having a conventional connecting rod and a displacement formula of an XY separation crank mechanism according to the present embodiment. 図27は、本実施形態に係るXY分離クランク機構の動力学解析の式を示す図。FIG. 27 is a diagram illustrating an equation for dynamic analysis of the XY separation crank mechanism according to the present embodiment. 図28は、上記スライダクランク機構の動力学解析の式を示す図。FIG. 28 is a diagram showing an equation for dynamic analysis of the slider crank mechanism. 図29は、従来のスライダクランク機構と、本実施形態に係るXY分離クランク機構とについて、振動解析結果を比較して示す図。FIG. 29 is a diagram comparing vibration analysis results for a conventional slider crank mechanism and an XY separation crank mechanism according to the present embodiment.

以下、図面を参照しながら、実施形態に係るZメカニズムXY分離クランク機構を備える種々の駆動装置について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。   Hereinafter, various drive devices including the Z mechanism XY separation crank mechanism according to the embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are considered in consideration of the following description and known techniques. The design can be changed as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る駆動装置の斜視図、図2は、駆動装置の第1駆動ユニットを分解して示す分解斜視図である。
本実施形態において、駆動装置は、例えば、エンジンあるいはコンプレッサとして構成されている。図1に示すように、駆動装置10は、第1クランク軸12aを有する第1駆動ユニット20aと、第2クランク軸12bを有する第2駆動ユニット20bと、第1クランク軸12aと第2クランク軸12bとを連結し、第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構50と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of the drive device according to the first embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first drive unit of the drive device in an exploded manner.
In the present embodiment, the drive device is configured as an engine or a compressor, for example. As shown in FIG. 1, the drive device 10 includes a first drive unit 20a having a first crankshaft 12a, a second drive unit 20b having a second crankshaft 12b, a first crankshaft 12a, and a second crankshaft. 12b, and a connection synchronization mechanism 50 that rotates the first crankshaft and the second crankshaft in synchronization with each other.

第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、同一の構成を有している。第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置され、更に、第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して左右、前後対称に配置(ミラー配置)および構成されている。   The first drive unit 20a and the second drive unit 20b have the same configuration. The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are respectively disposed on both sides of the center reference plane CRP, and further, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are left and right, front and rear with respect to the center reference plane CRP. They are arranged symmetrically (mirror arrangement) and configured.

本実施形態において、第1駆動ユニット20aは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第1設置平面MP1に設けられた第1シリンダ22aと、第1設置平面MP1内で第1方向に沿って往復移動自在に第1シリンダ22a内に設けられた第1ピストン24aと、第1設置平面MP1と直交して延びる第1クランク軸12aと、第1設置平面MP1内で第1ピストン24aと第1クランク軸12aとの間に設けられ、第1ピストン24aの往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構30aと、を備えている。第1ピストン24aは、横断面が円形のピストンを用いている。   In the present embodiment, the first drive unit 20a is located on one side of the center reference plane CRP and is disposed in the first installation plane MP1 and the first cylinder 22a provided on the first installation plane MP1 orthogonal to the center reference plane CRP. A first piston 24a provided in the first cylinder 22a so as to be capable of reciprocating along the first direction, a first crankshaft 12a extending perpendicular to the first installation plane MP1, and a first piston in the first installation plane MP1. 1st XY separation crank mechanism 30a provided between 1 piston 24a and the 1st crankshaft 12a, and converting mutually the reciprocating motion of the 1st piston 24a, and the rotational motion of the 1st crankshaft 12a. . The first piston 24a is a piston having a circular cross section.

本実施形態において、第1ピストン24aの往復移動方向である第1方向は、中心基準平面CRPと直交する第1方向X1としている。また、第1クランク軸12aは、中心基準平面CRPとほぼ平行に配置されている。   In the present embodiment, the first direction, which is the reciprocating direction of the first piston 24a, is the first direction X1 orthogonal to the center reference plane CRP. The first crankshaft 12a is disposed substantially parallel to the center reference plane CRP.

第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第2設置平面MP2に設けられた第2シリンダ22bと、第2設置平面MP2内で第2方向に沿って往復移動自在に第2シリンダ22b内に設けられた第2ピストン24bと、第2設置平面MP2と直交して延びる第2クランク軸12bと、第2設置平面MP2内で第2ピストン24bと第2クランク軸12bとの間に設けられ、第2ピストン24bの往復運動と第2クランク軸12bの回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構30bと、を備えている。第2ピストン24bは、横断面が円形のピストンを用いている。   The second drive unit 20b is located on the opposite side of the center reference plane CRP and is disposed in the second direction within the second installation plane MP2 and the second cylinder 22b provided on the second installation plane MP2 orthogonal to the center reference plane CRP. A second piston 24b provided in the second cylinder 22b so as to be capable of reciprocating along, a second crankshaft 12b extending perpendicular to the second installation plane MP2, and a second piston 24b in the second installation plane MP2. A second XY separation crank mechanism 30b is provided between the second crankshaft 12b and converts the reciprocating motion of the second piston 24b and the rotational motion of the second crankshaft 12b to each other. The second piston 24b is a piston having a circular cross section.

第2設置平面MP2は、中心基準平面CRPに対して、第1設置平面MP1と対称に位置している。第2ピストン24aの往復移動方向である第2方向は、前述した第1方向X1と対称の方向であり、中心基準平面CRPと直交する第2方向X2としている。第1方向X1と第2方向X2とは、180度の角度を成している、すなわち、同一方向であり、第1ピストン24aと第2ピストン24bは、互いに同軸的に配置されている。   The second installation plane MP2 is located symmetrically with the first installation plane MP1 with respect to the center reference plane CRP. The second direction, which is the reciprocating direction of the second piston 24a, is a direction symmetric to the first direction X1 described above, and is a second direction X2 orthogonal to the center reference plane CRP. The first direction X1 and the second direction X2 form an angle of 180 degrees, that is, the same direction, and the first piston 24a and the second piston 24b are arranged coaxially with each other.

図1および図2に示すように、第1駆動ユニット20aの第1クランク軸12aは、その軸方向両端部が図示しない軸受により回転自在に支持されている。第1クランク軸12aの中途部に、1組のクランクウェブ14aが固定され、これらクランクウェブ14a間にクランクピン16aが固定されている。クランクピン16aの中心軸は、第1クランク軸12aと平行に、かつ、第1クランク軸の中心軸に対して、偏心して位置している。クランクピン16aは、第1クランク軸12aの回転に応じて、第1クランク軸12aの周りで偏心回転する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first crankshaft 12a of the first drive unit 20a is rotatably supported at both axial ends by bearings (not shown). A set of crank webs 14a is fixed in the middle of the first crankshaft 12a, and a crank pin 16a is fixed between the crank webs 14a. The center axis of the crank pin 16a is located parallel to the first crank shaft 12a and eccentric with respect to the center axis of the first crank shaft. The crankpin 16a rotates eccentrically around the first crankshaft 12a according to the rotation of the first crankshaft 12a.

第1XY分離クランク機構30aは、第1ピストン24aと第1クランク軸12aとの間に設けられ、第1ピストン24aの第1方向X1に沿った往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換して伝達するように構成されている。   The first XY separation crank mechanism 30a is provided between the first piston 24a and the first crankshaft 12a, and performs reciprocating motion along the first direction X1 of the first piston 24a and rotational motion of the first crankshaft 12a. It is configured to convert and transmit to each other.

第1XY分離クランク機構30aは、第1ピストン24aの中心軸(移動軸、X軸)を含む第1設置平面MP1において、第1方向X1に沿って往復移動自在に設けられた第1支持部材(L型コンビネータ)32aと、第1設置平面MP1において、第1方向X1と直交する第3方向Y1(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第1支持部材32aに取り付けられた第1クランク接続部材(クランク接続プレート)34aと、第1ピストン24aと第1支持部材32aとを連結する連結部材としての連結ロッド36aと、を備えている。第1支持部材32aの移動中心軸(第1方向X1)、第1クランク接続部材34aの移動中心軸(第3方向Y1)、および第1連結ロッド36aの中心移動軸(第1方向X1)は、第1設置平面MP1に位置している。   The first XY separation crank mechanism 30a is a first support member (not shown) that is reciprocally movable along a first direction X1 on a first installation plane MP1 including a central axis (movement axis, X axis) of the first piston 24a. L-type combinator) 32a and a first crank connection attached to the first support member 32a so as to be reciprocally movable along a third direction Y1 (Y-axis direction) orthogonal to the first direction X1 in the first installation plane MP1. A member (crank connection plate) 34a and a connecting rod 36a as a connecting member for connecting the first piston 24a and the first support member 32a are provided. The movement center axis (first direction X1) of the first support member 32a, the movement center axis (third direction Y1) of the first crank connecting member 34a, and the center movement axis (first direction X1) of the first connecting rod 36a are as follows. , Located on the first installation plane MP1.

第1支持部材32aは、例えば、L字形状に形成され、第1方向X1に延びる第1支持部33aと、第1支持部33aの一端(ここでは、左端)から第3方向Y1に延びる第2支持部33bとを一体に有している。第1支持部33aに第1リニアスライダ40aが固定されている。また、図示しない筐体の内面にガイドレール44aが設置され、第1設置平面MP1内で第1方向X1に延びている。第1リニアスライダ40aは、ガイドレール44aに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第1支持部材32aの内、第1支持部33aのみが、ガイドレール44a上に第1方向X1に沿って往復移動自在に支持されている。   The first support member 32a is formed, for example, in an L shape, and extends in the first direction X1, and extends in the third direction Y1 from one end (here, the left end) of the first support portion 33a. It has 2 support part 33b integrally. The first linear slider 40a is fixed to the first support portion 33a. A guide rail 44a is installed on the inner surface of the housing (not shown) and extends in the first direction X1 within the first installation plane MP1. The first linear slider 40a is supported and guided by the guide rail 44a so as to reciprocate. Thereby, only the 1st support part 33a among the 1st support members 32a is supported on the guide rail 44a so that reciprocation is possible along the 1st direction X1.

第1支持部材32aの第2支持部33bには、第3方向Y1に延びるガイドレール44bが固定され、あるいは、第2支持部と一体に形成されている。第1クランク接続部材34aに第2リニアスライダ41aが取付けられ、第3方向Y1に延びている。第2リニアスライダ41aは、ガイドレール44bに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第1クランク接続部材34aの一端部のみが、第3方向Y1に沿って往復移動自在に第1支持部材32aに支持されている。
なお、第1および第2リニアスライダ40a、41aは、それぞれガイドレール44a、45aに転接するボールベアリングを内蔵していてもよい。
A guide rail 44b extending in the third direction Y1 is fixed to the second support portion 33b of the first support member 32a, or is formed integrally with the second support portion. A second linear slider 41a is attached to the first crank connecting member 34a and extends in the third direction Y1. The second linear slider 41a is supported and guided by the guide rail 44b so as to reciprocate. Accordingly, only one end portion of the first crank connecting member 34a is supported by the first support member 32a so as to be reciprocally movable along the third direction Y1.
The first and second linear sliders 40a and 41a may incorporate ball bearings that are in rolling contact with the guide rails 44a and 45a, respectively.

第1クランク接続部材34aは、例えば、円弧ブロック形状に形成され、横断面が円形の透孔46を有している。第1クランク接続部材34aは、透孔46の中心を含む分割面53で、第1ハーフ部51aと第2ハーフ部51bとに分割可能に形成され、第2ハーフ部51bは、第1ハーフ部51aにネジ等で固定されている。第1ハーフ部51aの平坦部に前述した第2リニアスライダ41aが固定されている。   The first crank connecting member 34a is formed, for example, in an arc block shape and has a through hole 46 having a circular cross section. The first crank connecting member 34a is a split surface 53 including the center of the through hole 46, and is formed so as to be split into a first half portion 51a and a second half portion 51b, and the second half portion 51b is a first half portion. It is fixed to 51a with screws or the like. The aforementioned second linear slider 41a is fixed to the flat portion of the first half portion 51a.

第1クランク接続部材34aの透孔46に、第1クランク軸12aのクランクピン16aがボールベアリングあるいはプレーンベアリング等の軸受を介して回転自在に挿通されている。これにより、第1クランク接続部材34aは第1クランク軸12aに係合し、第1クランク軸12aと第1支持部材32aとを接続している。   The crank pin 16a of the first crankshaft 12a is rotatably inserted into the through hole 46 of the first crank connecting member 34a via a bearing such as a ball bearing or a plain bearing. Accordingly, the first crank connecting member 34a engages with the first crankshaft 12a, and connects the first crankshaft 12a and the first support member 32a.

連結部材は第1連結ロッド36aを有している。第1連結ロッド36aの軸方向一端は支持ピンを介して第1ピストン24aに連結され、軸方向他端は、第1支持部材32aの第2支持部33bに連結されている。第1連結ロッド36aは第1方向X1に延びているとともに、第1ピストン24aの移動軸と同軸的に設けられている。第1連結ロッド36aは、第1方向X1に沿って第1支持部材32aと一体的に往復移動し、第1ピストン24aを第1方向X1に沿って往復移動させる。   The connecting member has a first connecting rod 36a. One end of the first connecting rod 36a in the axial direction is connected to the first piston 24a via a support pin, and the other end in the axial direction is connected to the second support portion 33b of the first support member 32a. The first connecting rod 36a extends in the first direction X1 and is provided coaxially with the moving shaft of the first piston 24a. The first connecting rod 36a reciprocates integrally with the first support member 32a along the first direction X1, and reciprocates the first piston 24a along the first direction X1.

図1に示すように、第2駆動ユニット20bの第2クランク軸12bおよび第2XY分離クランク機構30bは、第1駆動ユニット20aの第1クランク軸12aおよび第1XY分離クランク機構30aとそれぞれ同一の構成を有している。そして、第2クランク軸12bおよび第2XY分離クランク機構30bは、中心基準平面CRPに対して、第1クランク軸12aおよび第1XY分離クランク機構30aと対称に配置されている。   As shown in FIG. 1, the second crankshaft 12b and the second XY separation crank mechanism 30b of the second drive unit 20b have the same configuration as the first crankshaft 12a and the first XY separation crank mechanism 30a of the first drive unit 20a, respectively. have. The second crankshaft 12b and the second XY separation crank mechanism 30b are arranged symmetrically with the first crankshaft 12a and the first XY separation crank mechanism 30a with respect to the center reference plane CRP.

詳細には、第2クランク軸12bは、その軸方向両端部が図示しない軸受により回転自在に支持され、第1クランク軸12aとほぼ平行に配置されている。第2クランク軸12bの中途部に1組のクランクウェブ14bが固定され、これらクランクウェブ14b間にクランクピン16b(図3参照)が固定されている。このクランクピン16bは、第2クランク軸12bの回転に応じて、第2クランク軸12bの周りで偏心回転する。   Specifically, the second crankshaft 12b is rotatably supported at both axial ends by bearings (not shown), and is disposed substantially parallel to the first crankshaft 12a. A set of crank webs 14b is fixed in the middle of the second crankshaft 12b, and a crank pin 16b (see FIG. 3) is fixed between the crank webs 14b. The crankpin 16b rotates eccentrically around the second crankshaft 12b according to the rotation of the second crankshaft 12b.

第2XY分離クランク機構30bは、第2ピストン24bの中心軸(移動軸、X軸)を含む第2設置平面MP2において、第2方向X2に沿って往復移動自在に設けられた第2支持部材(L型コンビネータ)32bと、第2設置平面MP2において、第2方向X2と直交する第4方向Y2(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第2支持部材32bに取り付けられた第2クランク接続部材(クランク接続プレート)34bと、第2ピストン24bと第2支持部材32bとを連結する連結部材としての第2連結ロッド36bと、を備えている。第2支持部材32bの移動中心軸(第2方向X2)、第2クランク接続部材34bの移動中心軸(第4方向Y2)、および第2連結ロッド36bの中心移動軸(第2方向X2)は、第2設置平面MP2に位置している。   The second XY separation crank mechanism 30b is a second support member (not shown) that can be reciprocated along the second direction X2 on the second installation plane MP2 including the central axis (movement axis, X axis) of the second piston 24b. L-type combinator) 32b and a second crank connection attached to the second support member 32b so as to reciprocate along a fourth direction Y2 (Y-axis direction) orthogonal to the second direction X2 in the second installation plane MP2. A member (crank connection plate) 34b and a second connecting rod 36b as a connecting member for connecting the second piston 24b and the second support member 32b are provided. The movement center axis of the second support member 32b (second direction X2), the movement center axis of the second crank connecting member 34b (fourth direction Y2), and the center movement axis of the second connecting rod 36b (second direction X2) are as follows. , Located on the second installation plane MP2.

第2支持部材32bは、例えば、L字形状に形成され、第2方向X2に延びる第1支持部35aと、第1支持部35aの一端(ここでは、右端)から第4方向Y2に延びる第2支持部35bとを一体に有している。第1支持部35aは第1リニアスライダ41aに固定され、この第1リニアスライダ41aは、ガイドレール45aに第2方向X2に沿って往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第2支持部材32bの内、第1支持部35aのみが、ガイドレール45a上に第2方向X2に沿って往復移動自在に支持されている。本実施形態において、ガイドレール45aは、第1駆動ユニット20aのガイドレール44aと共通のガイドレールで構成されている。なお、ガイドレール45aは、中心基準平面CRPの位置で、ガイドレール44aと分離していてもよい。   The second support member 32b is formed, for example, in an L shape, and extends in the second direction X2, and extends in the fourth direction Y2 from one end (here, the right end) of the first support portion 35a. 2 support part 35b. The first support portion 35a is fixed to the first linear slider 41a, and the first linear slider 41a is supported and guided by the guide rail 45a so as to be capable of reciprocating along the second direction X2. Thereby, only the 1st support part 35a among the 2nd support members 32b is supported on the guide rail 45a so that reciprocation is possible along the 2nd direction X2. In the present embodiment, the guide rail 45a is configured by a guide rail common to the guide rail 44a of the first drive unit 20a. The guide rail 45a may be separated from the guide rail 44a at the position of the center reference plane CRP.

第2支持部材32bの第2支持部35bには、第4方向Y2に延びるガイドレール45bが固定され、あるいは、第2支持部と一体に形成されている。第2クランク接続部材34bに第2リニアスライダ41bが取付けられ、第4方向Y2に延びている。第2リニアスライダ41bは、ガイドレール45bに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第2クランク接続部材34bの一端部のみが、第4方向Y2に沿って往復移動自在に第2支持部材32bに支持されている。
第2クランク接続部材34bは、横断面が円形の透孔を有し、この透孔に、第2クランク軸12bのクランクピン16bがボールベアリングあるいはプレーンベアリング等の軸受を介して回転自在に挿通されている。これにより、第2クランク接続部材34bは第2クランク軸12bに係合し、第2クランク軸12bと第2支持部材32bとを接続している。
A guide rail 45b extending in the fourth direction Y2 is fixed to the second support portion 35b of the second support member 32b, or is formed integrally with the second support portion. A second linear slider 41b is attached to the second crank connecting member 34b and extends in the fourth direction Y2. The second linear slider 41b is supported and guided by the guide rail 45b so as to reciprocate. Accordingly, only one end of the second crank connecting member 34b is supported by the second support member 32b so as to be reciprocally movable along the fourth direction Y2.
The second crank connecting member 34b has a through hole with a circular cross section, and the crank pin 16b of the second crank shaft 12b is rotatably inserted into the through hole through a bearing such as a ball bearing or a plain bearing. ing. Thereby, the second crank connecting member 34b engages with the second crankshaft 12b, and connects the second crankshaft 12b and the second support member 32b.

第2連結ロッド36bの軸方向一端は支持ピンを介して第2ピストン24bに連結され、軸方向他端は、第2支持部材32bの第2支持部35bに連結されている。第2連結ロッド36bは第2方向X2に延びているとともに、第2ピストン24bの移動軸と同軸的に設けられている。第2連結ロッド36bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第2ピストン24bを第2方向X2に沿って往復移動させる。   One end of the second connecting rod 36b in the axial direction is connected to the second piston 24b via a support pin, and the other end in the axial direction is connected to the second support portion 35b of the second support member 32b. The second connecting rod 36b extends in the second direction X2 and is provided coaxially with the moving shaft of the second piston 24b. The second connecting rod 36b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the second piston 24b along the second direction X2.

図1および図2に示すように、駆動装置10の連結同期機構50は、第1クランク軸12aの一端部に同軸的に取り付けられた第1歯車52aと、第2クランク軸12bの一端部に同軸的に取り付けられた第2歯車52bと、を有している。第1歯車52aおよび第2歯車52bは、同一径、および同一歯数に形成され、互いに歯合している。第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、第1歯車52aおよび第2歯車52bを介して互いに連結されている。第1歯車52aが回転すると、第2歯車52bは、第1歯車52aの回転に同期して、第1歯車52aと逆方向へ回転する。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、同期して互いに相反する方向に回転する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the coupling synchronization mechanism 50 of the driving device 10 includes a first gear 52a coaxially attached to one end of the first crankshaft 12a and one end of the second crankshaft 12b. And a second gear 52b attached coaxially. The first gear 52a and the second gear 52b are formed to have the same diameter and the same number of teeth, and mesh with each other. The first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are connected to each other via a first gear 52a and a second gear 52b. When the first gear 52a rotates, the second gear 52b rotates in the opposite direction to the first gear 52a in synchronization with the rotation of the first gear 52a. Thereby, the 1st crankshaft 12a and the 2nd crankshaft 12b rotate in the mutually opposite direction synchronously.

第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して、左右対称、前後対称に配置および構成されていることから、動作も対称となる。図3に示すように、第1ピストン24aが上死点に移動すると、これに同期して、第2ピストン24bも上死点に移動する。図4に示すように、第1ピストン24aが上死点から下死点に向かって移動すると、同時に、第2ピストン24bが上死点から下死点に向かって移動する。図3および図4に示すように、第1XY分離クランク機構30aおよび第2XY分離クランク機構30bも、中心基準平面CRPに対して、互いに対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作する。   Since the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are arranged and configured symmetrically with respect to the center reference plane CRP, the operation is also symmetric. As shown in FIG. 3, when the first piston 24a moves to the top dead center, the second piston 24b also moves to the top dead center in synchronization with this. As shown in FIG. 4, when the first piston 24a moves from the top dead center toward the bottom dead center, the second piston 24b moves simultaneously from the top dead center toward the bottom dead center. As shown in FIGS. 3 and 4, the first XY separation crank mechanism 30 a and the second XY separation crank mechanism 30 b also operate in synchronization with each other while maintaining a symmetric state with respect to the center reference plane CRP.

上記のように構成された駆動装置10をエンジンとして用いる場合、第1シリンダ22aのシリンダヘッドおよび第2シリンダ22bのシリンダヘッドに、吸気バルブおよび排気バルブを設け、第1シリンダ22aおよび第2シリンダ22b内に燃料および空気を導入し、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bで圧縮した後、燃料を燃焼する。これにより、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bに駆動力が入力され、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bがそれぞれ第1方向X1および第2方向X2に沿って往復運動する。第1ピストン24aの往復運動は、第1XY分離クランク機構30aにおける第1支持部材32aの第1方向X1の往復運動および第1クランク接続部材34aの第3方向Y1の往復運動によって回転運動に変換され、第1クランク軸12aに伝達される。これにより、第1クランク軸12aに回転出力が与えられる。   When the drive device 10 configured as described above is used as an engine, an intake valve and an exhaust valve are provided on the cylinder head of the first cylinder 22a and the cylinder head of the second cylinder 22b, and the first cylinder 22a and the second cylinder 22b are provided. Fuel and air are introduced into the interior, and after being compressed by the first piston 24a and the second piston 24b, the fuel is combusted. Accordingly, driving force is input to the first piston 24a and the second piston 24b, and the first piston 24a and the second piston 24b reciprocate along the first direction X1 and the second direction X2, respectively. The reciprocating motion of the first piston 24a is converted into a rotational motion by the reciprocating motion of the first support member 32a in the first direction X1 and the reciprocating motion of the first crank connecting member 34a in the third direction Y1 in the first XY separation crank mechanism 30a. , Transmitted to the first crankshaft 12a. Thereby, a rotation output is given to the 1st crankshaft 12a.

同時に、第2ピストン24bの往復運動は、第2XY分離クランク機構30bにおける第2支持部材32bの第2方向X2の往復運動および第2クランク接続部材34bの第4方向Y2の往復運動によって回転運動に変換され、第2クランク軸12bに伝達される。これにより、第2クランク軸12bに回転出力が与えられる。   At the same time, the reciprocating motion of the second piston 24b is turned into the rotational motion by the reciprocating motion of the second support member 32b in the second direction X2 and the reciprocating motion of the second crank connecting member 34b in the fourth direction Y2 in the second XY separation crank mechanism 30b. It is converted and transmitted to the second crankshaft 12b. Thereby, a rotation output is given to the second crankshaft 12b.

駆動装置10をコンプレッサとして用いる場合、モータ等により第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bの少なくとも一方に回転力を入力する。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bが互いに相反する方向に回転し、各クランク軸のクランクピンは、クランク軸の周りで偏心回転する。第1クランク軸12aのクランクピン16aの偏心回転運動は、第1XY分離クランク機構30aの第1クランク接続部材34aおよび第1支持部材32aにより、第3方向Y1の往復運動と、第1方向X1の往復運動とに分離され、第1支持部材32aの第1方向X1の往復運動は、第1連結部材36aを介して第1ピストン24aに伝達される。これにより、第1ピストン24aは第1シリンダ22a内で第1方向X1に沿って往復移動し、第1シリンダ22a内の流体を圧縮した後、シリンダヘッドから出力する。   When the drive device 10 is used as a compressor, a rotational force is input to at least one of the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b by a motor or the like. As a result, the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b rotate in directions opposite to each other, and the crankpin of each crankshaft rotates eccentrically around the crankshaft. The eccentric rotational movement of the crank pin 16a of the first crankshaft 12a is caused by the reciprocating movement in the third direction Y1 and the first direction X1 by the first crank connecting member 34a and the first support member 32a of the first XY separation crank mechanism 30a. The reciprocating motion is separated into the reciprocating motion, and the reciprocating motion in the first direction X1 of the first support member 32a is transmitted to the first piston 24a via the first connecting member 36a. Thus, the first piston 24a reciprocates along the first direction X1 in the first cylinder 22a, compresses the fluid in the first cylinder 22a, and then outputs it from the cylinder head.

同様に、第2クランク軸12bのクランクピン16bの偏心回転運動は、第2XY分離クランク機構30bの第2クランク接続部材34bおよび第2支持部材32bにより、第4方向Y2の往復運動と、第2方向X2の往復運動とに分離され、第2支持部材32bの第2方向X2の往復運動は、第2連結部材36bを介して第2ピストン24bに伝達される。これにより、第2ピストン24bは第2シリンダ22b内で第2方向X2に沿って往復移動し、第2シリンダ22b内の流体を圧縮した後、シリンダヘッドから出力する。   Similarly, the eccentric rotational motion of the crank pin 16b of the second crankshaft 12b is the same as the reciprocating motion in the fourth direction Y2 by the second crank connecting member 34b and the second support member 32b of the second XY separation crank mechanism 30b. The reciprocating motion in the direction X2 is separated, and the reciprocating motion in the second direction X2 of the second support member 32b is transmitted to the second piston 24b via the second connecting member 36b. Thereby, the second piston 24b reciprocates along the second direction X2 in the second cylinder 22b, compresses the fluid in the second cylinder 22b, and then outputs it from the cylinder head.

上記のように構成された駆動装置10によれば、第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bにおいて、第1および第2XY分離クランク機構30a、30bにより、第1クランク軸12aの回転運動および第2クランク軸12bの回転運動を、第1方向の直線的な往復運動とこの第1方向、第2方向とそれぞれ直交する第3方向、第4方向の直線的な往復運動とに分離、変換することができ、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bの完全な平行運動を実現することができる。そのため、シリンダに対するピストンの片当たりを無くし、シール性の向上、摩擦ロスの低減、サイドスラストロスレスで高い効率を得ることができる。更に、第1駆動ユニットと第2駆動ユニットとを、中心基準平面に対して左右対称、前後対称に配置(ミラー配置)、および構成しているため、偏差による振動を完全に打ち消し、無振動回転構造体を構成することができる。   According to the drive device 10 configured as described above, in the first drive unit 20a and the second drive unit 20b, the first and second XY separation crank mechanisms 30a and 30b cause the rotational motion and the first motion of the first crankshaft 12a. 2 Rotating motion of the crankshaft 12b is separated and converted into linear reciprocating motion in the first direction and linear reciprocating motion in the third direction and the fourth direction orthogonal to the first direction and the second direction, respectively. And complete parallel movement of the first piston 24a and the second piston 24b can be realized. Therefore, it is possible to eliminate the contact of the piston with the cylinder, to improve the sealing performance, to reduce the friction loss, and to achieve high efficiency with no side thrust loss. In addition, the first drive unit and the second drive unit are arranged symmetrically with respect to the central reference plane and symmetrically in the front-rear direction (mirror arrangement). A structure can be constructed.

従来、エンジンは、6気筒、8気筒、12気筒と多気筒化することにより、ようやく振動が低減するが、本実施形態に係る駆動装置によりエンジンを構成した場合、2気筒で完全にバランスし、従来の多気筒化エンジン以上の無振動化を実現することができる。更に、駆動装置10をエンジンとして用いる場合、第1クランク軸および第2クランク軸から相互に逆転した相等しい逆転回転出力を得ることができ、すなわち、同期同一逆転2軸出力が得られる。この同期同一逆転2軸出力により、例えば、ヘリコプターの羽や船舶のスクリューを駆動し、ブレの無い安定した推力を発生することが可能となる。更に、駆動装置10を飛行機のエンジンに使用することもできる。第1ピストンおよび第2ピストンは、同時に逆方向に動くため、駆動装置10は、エンジンに限らずコンプレッサ、ポンプに適用した場合でも、無振動運転が可能となる。   Conventionally, the vibration is finally reduced by increasing the number of cylinders such as 6 cylinders, 8 cylinders, and 12 cylinders. However, when the engine is configured by the drive device according to this embodiment, the engine is completely balanced by 2 cylinders, It is possible to achieve vibration-free operation compared to conventional multi-cylinder engines. Further, when the drive device 10 is used as an engine, it is possible to obtain the same reverse rotation output that is mutually reversed from the first crankshaft and the second crankshaft, that is, the same synchronous reverse rotation biaxial output. With this synchronous, same-reversing two-axis output, for example, helicopter wings and ship screws can be driven to generate stable thrust without blurring. Furthermore, the drive device 10 can be used for an airplane engine. Since the first piston and the second piston simultaneously move in opposite directions, the drive device 10 can be operated without vibration even when applied to a compressor and a pump as well as the engine.

また、XY分離クランク機構により、ピストンのサイドスラストが無いため、シリンダ、ピストンをセラミック、ガラス等で形成することが可能となり、低温で保温型の熱効率のよいエンジンを構築することができる。更に、駆動装置は、サイドスラストによる振動が無いため、シリンダをカーボンファイバー、あるいは、PBT等のプラスティク素材で形成することが可能となる。これにより、従来のエンジンの1/5〜1/10という超軽量エンジンが製作可能となる。
以上のように、第1の実施形態によれば、摩擦ロスおよび振動を低減し、動作効率の高い駆動装置が得られる。
図26は、従来のコンロッドを有するスライダクランク機構の変位式と、本実施形態に係るXY分離クランク機構の変位式とを比較して示す図、図27は、本実施形態に係るXY分離クランク機構の動力学解析の式を示す図、図28は、上記従来のスライダクランク機構の動力学解析の式を示す図、図29は、従来のスライダクランク機構と、本実施形態に係るXY分離クランク機構とについて、振動解析結果を比較して示す図である。
Further, since there is no side thrust of the piston by the XY separation crank mechanism, it becomes possible to form the cylinder and the piston with ceramic, glass, etc., and it is possible to construct a low temperature and heat retention type engine with high thermal efficiency. Furthermore, since the drive device is not vibrated by side thrust, the cylinder can be formed of carbon fiber or a plastic material such as PBT. This makes it possible to produce an ultralight engine that is 1/5 to 1/10 that of a conventional engine.
As described above, according to the first embodiment, it is possible to obtain a drive device that reduces friction loss and vibration and has high operating efficiency.
FIG. 26 is a diagram showing a comparison between a displacement formula of a slider crank mechanism having a conventional connecting rod and a displacement formula of an XY separation crank mechanism according to this embodiment, and FIG. 27 is an XY separation crank mechanism according to this embodiment. FIG. 28 is a diagram illustrating a dynamic analysis formula of the conventional slider crank mechanism, and FIG. 29 is a conventional slider crank mechanism and an XY separation crank mechanism according to the present embodiment. It is a figure which compares and shows a vibration analysis result about.

図26に示すように、従来のスライダクランク機構では、ストロークの式は、2乗項と開平項があり、ストロークを時間dtで微分を行えば循環、発散するので、振動はなくならないことが解る。これに対して、本実施形態に係るXY分離クランク機構では、S1、S2は一次式であり、dtで微分しても発散しない。よって、それぞれXY分離クランク機構を有する第1駆動ユニットと第2駆動ユニットとをミラー配置することにより、必ず振動がなくなることが解る。   As shown in FIG. 26, in the conventional slider crank mechanism, the stroke formula has a square term and a square root term, and if the stroke is differentiated by time dt, it circulates and diverges, so it can be seen that vibration does not disappear. . On the other hand, in the XY separation crank mechanism according to the present embodiment, S1 and S2 are linear expressions and do not diverge even if differentiated by dt. Therefore, it can be seen that vibration is always eliminated by arranging the first drive unit and the second drive unit each having an XY separation crank mechanism as a mirror.

図27ないし図29に示すように、従来のスライダクランク機構の動力学解析式(3)、(4)の通り、スライダクランク機構は、回転数による位相偏差が発生し、一意に振動を止めることは困難となる。これに対して、XY分離クランク機構の動力学解析式(1)、(2)の通り、XY分離クランク機構は、−mgだけの一次式となるため、第1駆動ユニットと第2駆動ユニットとをミラー配置することにより、振動を容易に打ち消すことができる。   As shown in FIGS. 27 to 29, as shown in dynamic analysis equations (3) and (4) of the conventional slider crank mechanism, the slider crank mechanism generates a phase deviation due to the rotational speed and uniquely stops vibration. Will be difficult. On the other hand, as shown in dynamic analysis equations (1) and (2) of the XY separation crank mechanism, since the XY separation crank mechanism is a primary expression of only -mg, the first drive unit and the second drive unit By arranging the mirrors, vibration can be easily canceled.

次に、他の実施形態に係る駆動装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。   Next, drive devices according to other embodiments will be described. In other embodiments described below, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted, and the parts different from those in the first embodiment. Will be described in detail.

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。第2の実施形態によれば、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bとして、平面形状および横断面形状が異形、つまり、非円形に形成されたピストンを用いている。本実施形態において、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bは、楕円形、長円形を含むオーバル形状に形成され、長軸Lおよびこの長軸と直交する短軸Sを有している。第1シリンダ22aおよび第2シリンダ22bは、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bにそれぞれ対応して、横断面形状がオーバル形状に形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing a driving apparatus according to the second embodiment. According to the second embodiment, as the first piston 24a and the second piston 24b, pistons having a different planar shape and cross-sectional shape, that is, non-circular shapes are used. In the present embodiment, the first piston 24a and the second piston 24b are formed in an oval shape including an oval shape and an oval shape, and have a major axis L and a minor axis S orthogonal to the major axis. The first cylinder 22a and the second cylinder 22b have an oval cross-sectional shape corresponding to the first piston 24a and the second piston 24b, respectively.

第1ピストン24aの長軸Lは、第1設置平面内に位置し、第1支持部材32aの第2支持部33bと平行に、すなわち、第3方向Y1と平行に位置している。第2ピストン24bの長軸Lは、第2設置平面内に位置し、第2支持部材32bの第2支持部35bと平行に、すなわち、第4方向Y2と平行に位置している。
駆動装置10において、他の構成は、第1の実施形態に係る駆動装置と同一である。
The long axis L of the first piston 24a is located in the first installation plane, and is located in parallel with the second support portion 33b of the first support member 32a, that is, in parallel with the third direction Y1. The long axis L of the second piston 24b is located in the second installation plane, and is located in parallel with the second support portion 35b of the second support member 32b, that is, in parallel with the fourth direction Y2.
The other configuration of the drive device 10 is the same as that of the drive device according to the first embodiment.

オーバル形状の第1および第2ピストン24a、24bを用いる場合、ピストンの短軸Sと同径の円形ピストンに比べて、ピストンの押しのけ量を2ないし3倍にすることができる。また、ストロークが同じでピストン面積を増やすことができるから体積も大きくなる。円形ピストンをオーバルピストンとすることにより、例えば、容量は2.5倍となる。そのため、2気筒で2000ccのエンジンを構成しながら、重量は、従来の円形ピストン、4気筒エンジンの約1/4程度となり、軽量化および小型化を図ることができる。   When the oval first and second pistons 24a and 24b are used, the displacement of the piston can be doubled or tripled compared to a circular piston having the same diameter as the short axis S of the piston. Further, since the piston area can be increased with the same stroke, the volume is also increased. By making the circular piston into an oval piston, for example, the capacity becomes 2.5 times. Therefore, while constituting a 2000 cc engine with two cylinders, the weight is about ¼ that of a conventional circular piston, four-cylinder engine, and the weight and size can be reduced.

また、駆動装置10では、第1ピストン24a、第2ピストン24bの完全な平行運動を実現できる。そのため、非円形、例えば、オーバル形状のピストンを用いる場合でも、あるいは、大型ピストンを用いる場合でも、ピストンの片当たりを無くし、シール性がよく、サイドスラストロスレスで高い効率を得ることができる。
その他、第2の実施形態に係る駆動装置10は、第1の実施形態に係る駆動装置と同様の作用効果を得ることができる。なお、第2の実施形態において、ピストンの形状は、オーバル形状に限定されることなく、他の非円形状、例えば、角を丸めた矩形状、その他の多角形状、中央部のくびれた楕円形状等としてもよい。
Further, in the driving device 10, complete parallel movement of the first piston 24a and the second piston 24b can be realized. Therefore, even when a non-circular piston, for example, an oval piston is used, or when a large piston is used, the piston does not come into contact with each other, sealing performance is good, and high efficiency can be obtained without side thrust loss.
In addition, the drive device 10 according to the second embodiment can obtain the same effects as the drive device according to the first embodiment. In the second embodiment, the shape of the piston is not limited to the oval shape, and other non-circular shapes such as a rectangular shape with rounded corners, other polygonal shapes, and a constricted elliptical shape at the center. Etc.

(第3の実施形態)
図6は、第3の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。第3の実施形態では、連結同期機構の構成が、第1の実施形態と相違している。図6に示すように、連結同期機構50は、第1クランク軸12aの一端部に同軸的に取り付けられた第1駆動プーリ54aと、第2クランク軸12bの一端部に同軸的に取り付けられた第2駆動プーリ54bと、これら駆動プーリの回転軸と平行な回転軸をそれぞれ有する複数のテンションプーリ56a、56b、56cと、第1および第2駆動プーリ、並びに、複数のテンションプーリに掛渡されたエンドレスの歯付きベルト58と、を備えている。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing a driving apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, the configuration of the connection synchronization mechanism is different from that of the first embodiment. As shown in FIG. 6, the connection synchronization mechanism 50 is coaxially attached to one end of the first crankshaft 12a and the first drive pulley 54a coaxially attached to one end of the first crankshaft 12a. It is stretched over the second drive pulley 54b, a plurality of tension pulleys 56a, 56b, 56c each having a rotation axis parallel to the rotation axis of these drive pulleys, the first and second drive pulleys, and the plurality of tension pulleys. And an endless toothed belt 58.

第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、連結同期機構50を介して互いに連結され、同期して互いに相反する方向に回転する。すなわち、第1クランク軸12aとともに第1駆動プーリ54aが回転すると、第1駆動プーリ54aの回転は、歯付きベルト58により第2駆動プーリ54bに伝達され、第2駆動プーリ54bは第2クランク軸12bと共に逆方向に回転する。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、同期して互いに相反する方向に回転する。   The first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are connected to each other via a connection synchronization mechanism 50, and rotate in directions opposite to each other in synchronization. That is, when the first drive pulley 54a rotates together with the first crankshaft 12a, the rotation of the first drive pulley 54a is transmitted to the second drive pulley 54b by the toothed belt 58, and the second drive pulley 54b is transmitted to the second crankshaft. It rotates in the reverse direction together with 12b. Thereby, the 1st crankshaft 12a and the 2nd crankshaft 12b rotate in the mutually opposite direction synchronously.

第3の実施形態においても、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bとして、平面形状および横断面形状が異形、つまり、非円形に形成されたピストン、例えば、オーバル形状のピストンを用いている。   Also in the third embodiment, as the first piston 24a and the second piston 24b, pistons that are irregular in plane shape and cross-sectional shape, that is, non-circular, for example, oval pistons, are used.

第3の実施形態において、駆動装置10の他の構成は、第1の実施形態あるいは第2の実施形態に係る駆動装置と同一である。第3の実施形態に係る駆動装置10は、第1の実施形態に係る駆動装置と同様の作用効果を得ることができる。なお、第3の実施形態において、連結同期機構50は、プーリとベルトの組合わせに限らず、スプロケットとチェーンとの組合わせにより構成してもよい。   In the third embodiment, the other configuration of the driving apparatus 10 is the same as that of the driving apparatus according to the first embodiment or the second embodiment. The drive device 10 according to the third embodiment can obtain the same operational effects as the drive device according to the first embodiment. In the third embodiment, the connection synchronization mechanism 50 is not limited to a combination of a pulley and a belt, and may be configured by a combination of a sprocket and a chain.

(第4の実施形態)
図7は、第4の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図である。第4の実施形態では、駆動装置10は、多気筒化され、たとえば、4気筒の駆動装置として構成されている。すなわち、駆動装置10は、前述した第1駆動ユニット20a、および第2駆動ユニット20bに加えて、第3駆動ユニット20cおよび第4駆動ユニット20dを備えている。第3駆動ユニット20cは、第1駆動ユニット20aと同一の構成を有し、第1駆動ユニット20aと中心基準平面CRPと平行な方向に並んで配置されている。第4駆動ユニット20dは、第2駆動ユニット20bと同一の構成を有し、第2駆動ユニット20bと中心基準平面CRPと平行な方向に並んで配置されている。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a perspective view showing a driving apparatus according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the drive device 10 is multi-cylinder, and is configured as, for example, a 4-cylinder drive device. That is, the drive device 10 includes a third drive unit 20c and a fourth drive unit 20d in addition to the first drive unit 20a and the second drive unit 20b described above. The third drive unit 20c has the same configuration as the first drive unit 20a, and is arranged side by side in a direction parallel to the first drive unit 20a and the center reference plane CRP. The fourth drive unit 20d has the same configuration as the second drive unit 20b, and is arranged side by side in a direction parallel to the second drive unit 20b and the center reference plane CRP.

第3駆動ユニット20cと第4駆動ユニット20dとは、同一の構成を有している。第3駆動ユニット20cおよび第4駆動ユニット20dは、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置され、更に、第3駆動ユニット20cと第4駆動ユニット20dとは、中心基準平面CRPに対して左右、前後対称に配置(ミラー配置)および構成されている。   The third drive unit 20c and the fourth drive unit 20d have the same configuration. The third drive unit 20c and the fourth drive unit 20d are arranged on both sides of the center reference plane CRP, respectively, and the third drive unit 20c and the fourth drive unit 20d are left and right, front and rear with respect to the center reference plane CRP. They are arranged symmetrically (mirror arrangement) and configured.

第3駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第3設置平面MP3に設けられた第3シリンダ22cと、第3設置平面MP3内で第1方向X1に沿って往復移動自在に第3シリンダ22c内に設けられた第3ピストン24cと、第3設置平面MP3と直交して延びる第1クランク軸12aと、第3設置平面MP3内で第3ピストン24cと第1クランク軸12aとの間に設けられ、第3ピストン24aの往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換する第3XY分離クランク機構30cと、を備えている。第3設置平面MP3は、第1駆動ユニット20aの第1設置平面MP1と平行に対向している。第3ピストン24cの往復移動方向である第1方向は、中心基準平面CRPと直交する第1方向X1としている。また、第1クランク軸12aは、第1駆動ユニット20aの第1クランク軸12aに連結され、あるいは、一体に形成され、互いに同軸的に延びている。   The third drive unit 20b is located on one side of the center reference plane CRP and has a third cylinder 22c provided on a third installation plane MP3 orthogonal to the center reference plane CRP, and in the first direction X1 within the third installation plane MP3. A third piston 24c provided in the third cylinder 22c so as to freely reciprocate along, a first crankshaft 12a extending perpendicular to the third installation plane MP3, and a third piston 24c in the third installation plane MP3. A third XY separation crank mechanism 30c is provided between the first crankshaft 12a and converts the reciprocating motion of the third piston 24a and the rotational motion of the first crankshaft 12a to each other. The third installation plane MP3 faces the first installation plane MP1 of the first drive unit 20a in parallel. The first direction that is the reciprocating direction of the third piston 24c is a first direction X1 that is orthogonal to the center reference plane CRP. Further, the first crankshaft 12a is connected to the first crankshaft 12a of the first drive unit 20a or is integrally formed and extends coaxially with each other.

第4駆動ユニット20dは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第4設置平面MP4に設けられた第4シリンダ22dと、第4設置平面MP4内で第2方向X2に沿って往復移動自在に第4シリンダ22d内に設けられた第4ピストン24dと、第4設置平面MP4と直交して延びる第2クランク軸12bと、第4設置平面MP4内で第4ピストン24dと第2クランク軸12bとの間に設けられ、第4ピストン24dの往復運動と第2クランク軸12bの回転運動とを相互に変換する第4XY分離クランク機構30dと、を備えている。   The fourth drive unit 20d is located on the opposite side of the center reference plane CRP and has a fourth cylinder 22d provided on the fourth installation plane MP4 orthogonal to the center reference plane CRP, and the second direction X2 in the fourth installation plane MP4. A fourth piston 24d provided in the fourth cylinder 22d so as to be capable of reciprocating along, a second crankshaft 12b extending orthogonally to the fourth installation plane MP4, and a fourth piston 24d in the fourth installation plane MP4. And a second XY separation crank mechanism 30d for converting the reciprocating motion of the fourth piston 24d and the rotational motion of the second crankshaft 12b to each other.

第4設置平面MP4は、中心基準平面CRPに対して、第3設置平面MP3と対称に位置している。また、第4設置平面MP4は、第2駆動ユニット20bの第2設置平面MP2と平行に対向している。第4ピストン24dの往復移動方向である第2方向は、前述した第1方向X1と対称の方向であり、中心基準平面CRPと直交する第2方向X2としている。第1方向X1と第2方向X2とは、180度の角度を成している、すなわち、同一方向であり、第3ピストン24cと第4ピストン24dは、互いに同軸的に配置されている。また、第4駆動ユニット20dの第2クランク軸12bは、第2駆動ユニット20bの第2クランク軸12bに連結され、あるいは、一体に形成され、互いに同軸的に延びている。   The fourth installation plane MP4 is located symmetrically with the third installation plane MP3 with respect to the center reference plane CRP. Further, the fourth installation plane MP4 faces the second installation plane MP2 of the second drive unit 20b in parallel. The second direction that is the reciprocating direction of the fourth piston 24d is a direction that is symmetric to the first direction X1 described above, and is a second direction X2 that is orthogonal to the center reference plane CRP. The first direction X1 and the second direction X2 form an angle of 180 degrees, that is, the same direction, and the third piston 24c and the fourth piston 24d are arranged coaxially with each other. Further, the second crankshaft 12b of the fourth drive unit 20d is connected to the second crankshaft 12b of the second drive unit 20b or is integrally formed and extends coaxially with each other.

第3XY分離クランク機構30cは、第1方向X1に沿って往復移動自在に設けられた第3支持部材(L型コンビネータ)32cと、第3設置平面MP3において、第1方向X1と直交する第3方向Y1(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第3支持部材32cに取り付けられているとともに第1クランク軸12aのクランクピンに回転自在に係合した第3クランク接続部材(クランク接続プレート)34cと、第3ピストン24cと第3支持部材32cとを連結する連結ロッド36cと、を備えている。   The third XY separation crank mechanism 30c includes a third support member (L-shaped combinator) 32c provided so as to freely reciprocate along the first direction X1, and a third installation plane MP3 that is orthogonal to the first direction X1. A third crank connecting member (crank connecting plate) which is attached to the third support member 32c so as to be reciprocally movable along the direction Y1 (Y-axis direction) and is rotatably engaged with a crank pin of the first crank shaft 12a. 34c and a connecting rod 36c that connects the third piston 24c and the third support member 32c.

第3支持部材32cは、L字形状に形成され、第1方向X1に延びる第1支持部と、第1支持部の一端(ここでは、左端)から第3方向Y1に延びる第2支持部とを一体に有している。第3支持部材32cの内、第1支持部のみが、第1リニアスライダを介してガイドレール44a上に第1方向X1に沿って往復移動自在に支持されている。第3クランク接続部材34cの一端部のみが、第3方向Y1に沿って往復移動自在に第3支持部材32cに支持されている。   The third support member 32c is formed in an L shape and extends in the first direction X1, and a second support portion extends from one end (here, the left end) of the first support portion in the third direction Y1. Is integrated. Of the third support member 32c, only the first support portion is supported on the guide rail 44a via the first linear slider so as to be capable of reciprocating along the first direction X1. Only one end of the third crank connecting member 34c is supported by the third support member 32c so as to be reciprocally movable along the third direction Y1.

第4駆動ユニット20dの第4XY分離クランク機構30dは、第3XY分離クランク機構30cと同一の構成を有し、中心基準平面CRPに対して、第3XY分離クランク機構30cと対称に配置されている。すなわち、第4XY分離クランク機構30dは、第2方向X2に沿って往復移動自在に設けられた第4支持部材(L型コンビネータ)32dと、第4設置平面MP4において、第2方向X2と直交する第4方向Y2(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第4支持部材32dに取り付けられているとともに第2クランク軸12bのクランクピンに回転自在に係合した第4クランク接続部材(クランク接続プレート)34dと、第4ピストン24dと第4支持部材32dとを連結する連結ロッド36dと、を備えている。   The fourth XY separation crank mechanism 30d of the fourth drive unit 20d has the same configuration as the third XY separation crank mechanism 30c, and is arranged symmetrically with the third XY separation crank mechanism 30c with respect to the center reference plane CRP. That is, the fourth XY separation crank mechanism 30d is orthogonal to the second direction X2 in the fourth support member (L-shaped combinator) 32d provided to be reciprocally movable along the second direction X2 and the fourth installation plane MP4. A fourth crank connection member (crank connection) is attached to the fourth support member 32d so as to be reciprocally movable along the fourth direction Y2 (Y-axis direction) and is rotatably engaged with the crank pin of the second crankshaft 12b. Plate) 34d and a connecting rod 36d for connecting the fourth piston 24d and the fourth support member 32d.

第4の実施形態において、第1、第2、第3、第4ピストン24a、24b、24c、24dとして、平面形状および横断面形状が異形、つまり、非円形に形成されたピストン、例えば、長軸Lおよび短軸Sを有するオーバル形状のピストンを用いている。第1ピストン24aは、その長軸Lが第3方向Y1と平行になるように配置され、第2ピストン24bは、その長軸Lが第4方向Y2と平行になるように配置されている。同様に、第3ピストン24cは、その長軸Lが第3方向Y1と平行になるように配置され、第2ピストン24bは、その長軸Lが第4方向Y2と平行になるように配置されている。これにより、第3ピストン24cの長軸Lは、第1ピストン24aの長軸Lと平行に並び、第4ピストン24dの長軸Lは第2ピストン24bの長軸Lと平行に並んでいる。   In the fourth embodiment, as the first, second, third, and fourth pistons 24a, 24b, 24c, and 24d, the planar shape and the cross-sectional shape are irregular, that is, pistons that are non-circular, for example, long An oval piston having an axis L and a short axis S is used. The first piston 24a is arranged so that its long axis L is parallel to the third direction Y1, and the second piston 24b is arranged so that its long axis L is parallel to the fourth direction Y2. Similarly, the third piston 24c is arranged so that its long axis L is parallel to the third direction Y1, and the second piston 24b is arranged so that its long axis L is parallel to the fourth direction Y2. ing. Accordingly, the long axis L of the third piston 24c is aligned in parallel with the long axis L of the first piston 24a, and the long axis L of the fourth piston 24d is aligned in parallel with the long axis L of the second piston 24b.

第4の実施形態において、駆動装置10の他の構成は、第1の実施形態あるいは第2の実施形態に係る駆動装置と同一である。第4の実施形態に係る駆動装置10は、第1の実施形態に係る駆動装置と同様の作用効果を得ることができる。また、駆動装置10は、容易に多気筒化することができる。本実施形態によれば、いわゆる水平対向型の4気筒のエンジンあるいはコンプレッサを提供することができる。更に、オーバル形状のピストンを用い、ピストンの長軸が平行に並ぶように複数のピストンを配置することにより、複数のピストンをクランク軸の軸方向に沿って互いに接近して配置することができる。これにより、駆動装置を多気筒化した場合でも、クランク軸の軸方向に沿った駆動装置の寸法を短くすることができ、駆動装置の小型化を図ることが可能となる。   In the fourth embodiment, the other configuration of the driving apparatus 10 is the same as that of the driving apparatus according to the first embodiment or the second embodiment. The drive device 10 according to the fourth embodiment can obtain the same functions and effects as those of the drive device according to the first embodiment. Further, the drive device 10 can be easily multi-cylindered. According to this embodiment, a so-called horizontally opposed four-cylinder engine or compressor can be provided. Further, by using an oval-shaped piston and arranging the plurality of pistons so that the long axes of the pistons are arranged in parallel, the plurality of pistons can be arranged close to each other along the axial direction of the crankshaft. Thereby, even when the number of cylinders of the drive device is increased, the size of the drive device along the axial direction of the crankshaft can be shortened, and the drive device can be reduced in size.

なお、第4の実施形態において、駆動装置は、4気筒に限定されることなく、6気筒あるいは8気筒以上としてもよい。また、各駆動ユニットのピストンは、オーバル形状に限らず、他の異形状、あるいは円形状のピストンを用いてもよい。   In the fourth embodiment, the driving device is not limited to four cylinders, and may be six cylinders or eight cylinders or more. Further, the piston of each drive unit is not limited to the oval shape, and other different or circular pistons may be used.

(第5の実施形態)
図8は、第5の実施形態に係る駆動装置を示す側面図である。上述した第1ないし第4の実施形態は、第1ピストンの移動方向である第1方向と第2ピストンの移動方向である第2方向とが、互いに180度相反している、すなわち、同軸的に延びている、いわゆる水平対向型の駆動装置を示している。これに対して、第5の実施形態によれば、駆動装置10は、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置された第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bを備え、第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とが180度よりも小さい角度θ、例えば、60ないし90度を成すように、配置されている。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a side view showing the driving apparatus according to the fifth embodiment. In the first to fourth embodiments described above, the first direction that is the moving direction of the first piston and the second direction that is the moving direction of the second piston are 180 degrees opposite to each other, that is, coaxial. 1 shows a so-called horizontally-opposed drive device that extends in a horizontal direction. On the other hand, according to the fifth embodiment, the drive device 10 includes the first drive unit 20a and the second drive unit 20b disposed on both sides of the center reference plane CRP, respectively. The second drive unit 20b has an angle θ smaller than 180 degrees between the first direction X1 that is the moving direction of the first piston 24a and the second direction X2 that is the moving direction of the second piston 24b, for example, 60 to 90 degrees. It is arranged to form.

第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、それぞれ第1実施形態における第1駆動ユニットおよび第2駆動ユニットと同一である。ただし、第5の実施形態では、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bとしてオーバル形状のピストンを用いている。   The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are the same as the first drive unit and the second drive unit in the first embodiment, respectively. However, in the fifth embodiment, oval pistons are used as the first piston 24a and the second piston 24b.

第1駆動ユニット20aは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第1設置平面MP1に設けられている。第1ピストン24aは、第1設置平面MP1内で第1方向X1に沿って往復移動自在に第1シリンダ22a内に設けられている。本実施形態において、第1方向X1は、中心基準平面CRPと90度よりも小さい角度で交差する方向としている。第1クランク軸12aは、中心基準平面CRPとほぼ平行に配置されている。第1ピストン24aは、その長軸Lが第1設置平面MP1内で第1方向X1と直交する向きに配置されている。   The first drive unit 20a is provided on a first installation plane MP1 that is located on one side of the center reference plane CRP and orthogonal to the center reference plane CRP. The first piston 24a is provided in the first cylinder 22a so as to be reciprocally movable along the first direction X1 in the first installation plane MP1. In the present embodiment, the first direction X1 is a direction that intersects the center reference plane CRP at an angle smaller than 90 degrees. The first crankshaft 12a is disposed substantially parallel to the center reference plane CRP. The long axis L of the first piston 24a is arranged in a direction orthogonal to the first direction X1 in the first installation plane MP1.

第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第2設置平面MP2に設けられている。第2設置平面MP2は、中心基準平面CRPに対して、第1設置平面MP1と対称に位置している。これにより、第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPに対して、第1駆動ユニット20aと対称に配置(ミラー配置)されている。第2ピストン24bの往復移動方向である第2方向X2は、第1ピストン24aの第1方向X1と対称の方向であり、中心基準平面CRPと90度よりも小さい角度で交差する方向としている。第1方向X1と第2方向X2とは、中心基準平面CRPで互いに交差し、180度よりも小さい角度θ、例えば、50ないし120度を成している。なお、第2ピストン24bは、その長軸Lが第2設置平面MP2内で第2方向X2と直交する向きに配置されている。   The second drive unit 20b is provided on the second installation plane MP2 that is located on the opposite side of the center reference plane CRP and orthogonal to the center reference plane CRP. The second installation plane MP2 is located symmetrically with the first installation plane MP1 with respect to the center reference plane CRP. Thus, the second drive unit 20b is arranged symmetrically (mirror arrangement) with respect to the first drive unit 20a with respect to the center reference plane CRP. The second direction X2, which is the reciprocating direction of the second piston 24b, is a symmetric direction with respect to the first direction X1 of the first piston 24a, and intersects the center reference plane CRP at an angle smaller than 90 degrees. The first direction X1 and the second direction X2 intersect each other on the center reference plane CRP and form an angle θ smaller than 180 degrees, for example, 50 to 120 degrees. The long axis L of the second piston 24b is arranged in a direction orthogonal to the second direction X2 in the second installation plane MP2.

なお、第1方向X1と第2方向X2とが10ないし170度の角度θを成している場合、第1および第2クランク軸12a、12bの回転バランスを取るため、第1クランク軸12aのクランクウェブ14aおよび第2クランク軸12bのクランクウェブ14bにバランス調整用の切欠き15a、15bを設けている。
駆動装置10の他の構成は、第1実施形態に係る駆動装置と同一である。
In addition, when the first direction X1 and the second direction X2 form an angle θ of 10 to 170 degrees, the first crankshaft 12a of the first crankshaft 12a is balanced in order to balance the rotation of the first and second crankshafts 12a and 12b. Notches 15a and 15b for balance adjustment are provided on the crank web 14a and the crank web 14b of the second crankshaft 12b.
Other configurations of the driving device 10 are the same as those of the driving device according to the first embodiment.

以上のように、第4の実施形態に係る駆動装置10は、いわゆるV型のエンジンを構成することができる。また、第5の実施形態に係る駆動装置10においても、前述した第1の実施形態に係る駆動装置と同様の作用効果を得ることができる。   As described above, the driving apparatus 10 according to the fourth embodiment can constitute a so-called V-type engine. Also in the driving device 10 according to the fifth embodiment, the same operational effects as those of the driving device according to the first embodiment described above can be obtained.

(第6の実施形態)
図9は、第6の実施形態に係る駆動装置を示す側面図である。本実施形態に係る駆動装置10は、前述した第5の実施形態に係る駆動装置10とほぼ同一に構成されている。第6の実施形態では、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bとして、平面形状、横断面形状が円形のピストンを用いている。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a side view showing a driving apparatus according to the sixth embodiment. The drive device 10 according to the present embodiment is configured substantially the same as the drive device 10 according to the fifth embodiment described above. In the sixth embodiment, as the first piston 24a and the second piston 24b, pistons having a planar shape and a circular cross-sectional shape are used.

第1駆動ユニット20aにおいて、第1XY分離クランク機構30aの第1支持部材32aは、前述した実施形態における第1支持部材と逆向きに設けられている。すなわち、第1支持部材32aの第1支持部33aおよびガイドレール44aは、第1設置平面MP1において、第1クランク軸12aに対して中心基準平面CRP側に配置され、第1方向X1と平行に延びている。第1支持部材32aの第2支持部33bは、第1支持部33aの一端から第3方向Y1に延出し、第1ピストン24aの移動軸(第1方向X1)と直交している。   In the first drive unit 20a, the first support member 32a of the first XY separation crank mechanism 30a is provided in the opposite direction to the first support member in the above-described embodiment. That is, the first support portion 33a and the guide rail 44a of the first support member 32a are disposed on the center reference plane CRP side with respect to the first crankshaft 12a in the first installation plane MP1, and are parallel to the first direction X1. It extends. The second support portion 33b of the first support member 32a extends in the third direction Y1 from one end of the first support portion 33a and is orthogonal to the moving axis (first direction X1) of the first piston 24a.

第1駆動ユニット20aと対称に配置、構成された第2駆動ユニット20bにおいて、第2XY分離クランク機構30bの第1支持部35aおよびガイドレール45aは、第2設置平面MP2において、第2クランク軸12bに対して中心基準平面CRP側に配置され、第2方向X2と平行に延びている。第2支持部材32bの第2支持部35bは、第2支持部33bの一端から第4方向Y2に延出し、第2ピストン24bの移動軸(第2方向X2)と直交している。   In the second drive unit 20b arranged and configured symmetrically with the first drive unit 20a, the first support part 35a and the guide rail 45a of the second XY separation crank mechanism 30b are arranged on the second crankshaft 12b on the second installation plane MP2. Is disposed on the center reference plane CRP side and extends in parallel with the second direction X2. The second support portion 35b of the second support member 32b extends from one end of the second support portion 33b in the fourth direction Y2, and is orthogonal to the movement axis (second direction X2) of the second piston 24b.

第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と、第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とは、中心基準平面CRPで互いに交差しているとともに、180度よりも小さい角度θ、例えば、60〜90度、を成している。   The first direction X1 that is the moving direction of the first piston 24a and the second direction X2 that is the moving direction of the second piston 24b intersect with each other in the center reference plane CRP, and an angle θ smaller than 180 degrees For example, 60 to 90 degrees.

以上のように構成された第6の実施形態においても、いわゆるV型の駆動装置10を構成することができる。その他、第6の実施形態においても、第1の実施形態あるいは第5の実施形態と同様の作用効果が得られる。   Also in the sixth embodiment configured as described above, a so-called V-type driving device 10 can be configured. In addition, also in the sixth embodiment, the same operational effects as those in the first embodiment or the fifth embodiment can be obtained.

(第7の実施形態)
図10は、第7の実施形態に係る駆動装置を示す側面図である。本実施形態によれば、駆動装置10の第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とが、互いに平行となるように、また、中心基準平面CRPと平行になるように、対称配置されている。これにより、第1XY分離クランク機構30aの第1支持部33aおよびガイドレール44a、並びに、第2XY分離クランク機構30bの第1支持部35aおよびガイドレール45aは、互いに平行に、かつ、中心基準平面CRPと平行に延びている。駆動装置10の他の構成は、図8に示した第5の実施形態に係る駆動装置と同一である。
(Seventh embodiment)
FIG. 10 is a side view showing a driving apparatus according to the seventh embodiment. According to this embodiment, the 1st drive unit 20a and the 2nd drive unit 20b of the drive device 10 are the 1st direction X1 which is the moving direction of the 1st piston 24a, and the 2nd direction which is the moving direction of the 2nd piston 24b. X2 is arranged symmetrically so as to be parallel to each other and so as to be parallel to the center reference plane CRP. Thereby, the first support portion 33a and the guide rail 44a of the first XY separation crank mechanism 30a, and the first support portion 35a and the guide rail 45a of the second XY separation crank mechanism 30b are parallel to each other and the center reference plane CRP. It extends in parallel. The other structure of the drive device 10 is the same as that of the drive device according to the fifth embodiment shown in FIG.

(第8の実施形態)
図11は、第8の実施形態に係る駆動装置を示す側面図である。本実施形態によれば、上述した第7の実施形態と同様に、駆動装置10の第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とが、互いに平行となるように、また、中心基準平面CRPと平行になるように、対称配置されている。
(Eighth embodiment)
FIG. 11 is a side view showing the driving apparatus according to the eighth embodiment. According to the present embodiment, as in the seventh embodiment described above, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b of the drive device 10 are connected to the first direction X1 that is the moving direction of the first piston 24a and the first direction X1. The two pistons 24b are arranged symmetrically so that the second direction X2 that is the moving direction of the two pistons 24b is parallel to each other and parallel to the center reference plane CRP.

第1駆動ユニット20aにおいて、第1XY分離クランク機構30aの第1支持部材32aは、前述した実施形態における第1支持部材と逆向きに設けられている。すなわち、第1支持部材32aの第1支持部33aおよびガイドレール44aは、第1設置平面MP1において、第1クランク軸12aに対して中心基準平面CRP側に配置され、第1方向X1と平行に延びている。第1支持部材32aの第2支持部33bは、第1支持部33aの一端から第3方向Y1に延出し、第1ピストン24aの移動軸(第1方向X1)と直交している。   In the first drive unit 20a, the first support member 32a of the first XY separation crank mechanism 30a is provided in the opposite direction to the first support member in the above-described embodiment. That is, the first support portion 33a and the guide rail 44a of the first support member 32a are disposed on the center reference plane CRP side with respect to the first crankshaft 12a in the first installation plane MP1, and are parallel to the first direction X1. It extends. The second support portion 33b of the first support member 32a extends in the third direction Y1 from one end of the first support portion 33a and is orthogonal to the moving axis (first direction X1) of the first piston 24a.

第2駆動ユニット20bにおいて、第2XY分離クランク機構30bの第1支持部35aおよびガイドレール45aは、第2設置平面MP2において、第2クランク軸12bに対して中心基準平面CRP側に配置され、第2方向X2と平行に延びている。第2支持部材32bの第2支持部35bは、第2支持部33bの一端から第4方向Y2に延出し、第2ピストン24bの移動軸(第2方向X2)と直交している。   In the second drive unit 20b, the first support portion 35a and the guide rail 45a of the second XY separation crank mechanism 30b are disposed on the center reference plane CRP side with respect to the second crankshaft 12b in the second installation plane MP2, It extends in parallel with the two directions X2. The second support portion 35b of the second support member 32b extends from one end of the second support portion 33b in the fourth direction Y2, and is orthogonal to the movement axis (second direction X2) of the second piston 24b.

駆動装置10の他の構成は、第7の実施形態に係る駆動装置と同一である。   Other configurations of the driving device 10 are the same as those of the driving device according to the seventh embodiment.

(第9の実施形態)
図12は、第9の実施形態に係る駆動装置を示す側面図である。本実施形態によれば、上述した第7の実施形態と同様に、駆動装置10の第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とが、互いに平行となるように、また、中心基準平面CRPと平行になるように、対称配置されている。本実施形態では、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bとして、平面形状、横断面形状が円形のピストンを用いている。駆動装置10の他の構成は、第7の実施形態に係る駆動装置と同一である。
(Ninth embodiment)
FIG. 12 is a side view showing a driving apparatus according to the ninth embodiment. According to the present embodiment, as in the seventh embodiment described above, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b of the drive device 10 are connected to the first direction X1 that is the moving direction of the first piston 24a and the first direction X1. The two pistons 24b are arranged symmetrically so that the second direction X2 that is the moving direction of the two pistons 24b is parallel to each other and parallel to the center reference plane CRP. In the present embodiment, as the first piston 24a and the second piston 24b, pistons having a planar shape and a circular cross-sectional shape are used. Other configurations of the driving device 10 are the same as those of the driving device according to the seventh embodiment.

上述した第7ないし第9の実施形態によれば、平行型の駆動装置10を提供することができる。その他、第7ないし第9の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   According to the seventh to ninth embodiments described above, the parallel type driving device 10 can be provided. In addition, in the seventh to ninth embodiments, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

上述した第5および第6の実施形態に係るV型の駆動装置、並びに、第7ないし第9の実施形態に係る平行型の駆動装置は、いずれも2気筒に限定されるものではなく、4気筒、6気筒あるいは8気筒以上と、多気筒化してもよい。   The V-type drive devices according to the fifth and sixth embodiments described above and the parallel-type drive devices according to the seventh to ninth embodiments are not limited to two cylinders. Multiple cylinders such as cylinders, 6 cylinders, or 8 cylinders or more may be used.

上述した実施形態において、第1駆動ユニットおよび第2駆動ユニットが配置される第1設置平面MP1および第2設置平面MP2は、中心基準平面CRPと直交する平面としているが、これに限らず、90度よりも大きい、あるいは、小さい角度で中心基準平面CRPと交差する平面としてもよい。この場合、第1クランク軸および第2クランク軸は、中心基準平面CRPと平行とならず、中心基準平面CRPに対し傾斜して位置するが、連結同期機構として、例えば、傘歯車を用いることにより、第1クランク軸と第2クランク軸とを互いに連結し、相互に逆転した相等しい逆転回転出力を得ることができる。   In the embodiment described above, the first installation plane MP1 and the second installation plane MP2 on which the first drive unit and the second drive unit are arranged are planes orthogonal to the center reference plane CRP, but are not limited to this. It may be a plane that intersects the central reference plane CRP at an angle that is larger or smaller than the angle. In this case, the first crankshaft and the second crankshaft are not parallel to the center reference plane CRP and are inclined with respect to the center reference plane CRP. However, for example, by using a bevel gear as a connection synchronization mechanism The first crankshaft and the second crankshaft can be connected to each other, and the same reverse rotation output can be obtained which are mutually reversed.

(第10の実施形態)
図13は、第10の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図14は、XY分離クランク機構の分解斜視図である。第10の実施形態では、XY分離クランク機構の構成が第1の実施形態と相違している。
(Tenth embodiment)
FIG. 13 is a perspective view showing a driving apparatus according to the tenth embodiment, and FIG. 14 is an exploded perspective view of an XY separation crank mechanism. In the tenth embodiment, the configuration of the XY separation crank mechanism is different from that of the first embodiment.

図13に示すように、駆動装置10は、第1クランク軸12aを有する第1駆動ユニット20aと、第2クランク軸12bを有する第2駆動ユニット20bと、第1クランク軸12aと第2クランク軸12bとを連結し、第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構50と、を備えている。   As shown in FIG. 13, the drive device 10 includes a first drive unit 20a having a first crankshaft 12a, a second drive unit 20b having a second crankshaft 12b, a first crankshaft 12a, and a second crankshaft. 12b, and a connection synchronization mechanism 50 that rotates the first crankshaft and the second crankshaft in synchronization with each other.

第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、同一の構成を有している。第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置され、更に、第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して左右、前後対称に配置(ミラー配置)および構成されている。第1駆動ユニット20aは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第1設置平面MP1に設けられ、第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第2設置平面MP2、すなわち、第1設置平面MP1と対称な第2設置平面MP2に設けられている。   The first drive unit 20a and the second drive unit 20b have the same configuration. The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are respectively disposed on both sides of the center reference plane CRP, and further, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are left and right, front and rear with respect to the center reference plane CRP. They are arranged symmetrically (mirror arrangement) and configured. The first drive unit 20a is provided on the first installation plane MP1 positioned on one side of the center reference plane CRP and orthogonal to the center reference plane CRP, and the second drive unit 20b is positioned on the opposite side of the center reference plane CRP and centered. It is provided on a second installation plane MP2 that is orthogonal to the reference plane CRP, that is, a second installation plane MP2 that is symmetrical to the first installation plane MP1.

第1駆動ユニット20aは、第1設置平面MP1と直交して延びる第1クランク軸12aと、第1設置平面MP1内で第1ピストン24aと第1クランク軸12aとの間に設けられ、第1ピストン24aの往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構30aと、を備えている。第1ピストン24aの往復移動方向である第1方向は、中心基準平面CRPと直交する第1方向X1としている。また、第1クランク軸12aは、中心基準平面CRPとほぼ平行に配置されている。   The first drive unit 20a is provided between the first piston 24a and the first crankshaft 12a in the first installation plane MP1 and the first crankshaft 12a extending orthogonally to the first installation plane MP1. A first XY separation crank mechanism 30a that mutually converts the reciprocating motion of the piston 24a and the rotational motion of the first crankshaft 12a. A first direction that is a reciprocating direction of the first piston 24a is a first direction X1 orthogonal to the center reference plane CRP. The first crankshaft 12a is disposed substantially parallel to the center reference plane CRP.

第2駆動ユニット20bは、第2設置平面MP2と直交して延びる第2クランク軸12bと、第2設置平面MP2内で第2ピストン24bと第2クランク軸12bとの間に設けられ、第2ピストン24bの往復運動と第2クランク軸12bの回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構30bと、を備えている。第2ピストン24aの往復移動方向である第2方向は、前述した第1方向X1と対称の方向であり、中心基準平面CRPと直交する第2方向X2としている。第1方向X1と第2方向X2とは、180度の角度を成している、すなわち、同一方向であり、第1ピストン24aと第2ピストン24bは、互いに同軸的に配置されている。   The second drive unit 20b is provided between the second piston 24b and the second crankshaft 12b in the second installation plane MP2, and between the second crankshaft 12b extending perpendicularly to the second installation plane MP2, A second XY separation crank mechanism 30b that mutually converts the reciprocating motion of the piston 24b and the rotational motion of the second crankshaft 12b. The second direction, which is the reciprocating direction of the second piston 24a, is a direction symmetric to the first direction X1 described above, and is a second direction X2 orthogonal to the center reference plane CRP. The first direction X1 and the second direction X2 form an angle of 180 degrees, that is, the same direction, and the first piston 24a and the second piston 24b are arranged coaxially with each other.

第1XY分離クランク機構30aと第2XY分離クランク機構30bとは、同一の構成を有し、中心基準平面CRPに対して左右、上下対称に配置されている。第2XY分離クランク機構30bを代表して、詳細に説明する。図13および図14に示すように、第2XY分離クランク機構30bは、第2ピストン24bの中心軸(移動軸、X軸)を含む第2設置平面MP2において、第2方向X2に沿って往復移動自在に設けられた第2支持部材(コンビネータ)32bと、第2設置平面MP2において、第2方向X2と直交する第4方向Y2(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第2支持部材32bに取り付けられた第2クランク接続部材(クランク接続プレート)34bと、第2ピストン24bと第2支持部材32bとを連結する連結部材としての第2連結ロッド36bと、を備えている。第2支持部材32bの移動中心軸(第2方向X2)、第2クランク接続部材34bの移動中心軸(第4方向Y2)、および第2連結ロッド36bの中心移動軸(第2方向X2)は、第2設置平面MP2に位置している。   The first XY separation crank mechanism 30a and the second XY separation crank mechanism 30b have the same configuration and are arranged symmetrically with respect to the center reference plane CRP in the left-right direction. The second XY separation crank mechanism 30b will be described in detail as a representative. As shown in FIGS. 13 and 14, the second XY separation crank mechanism 30b reciprocates along the second direction X2 on the second installation plane MP2 including the central axis (movement axis, X axis) of the second piston 24b. A second support member (combinator) 32b provided freely and a second support member 32b reciprocally movable along a fourth direction Y2 (Y-axis direction) orthogonal to the second direction X2 on the second installation plane MP2. And a second connecting rod 36b as a connecting member for connecting the second piston 24b and the second support member 32b. The movement center axis of the second support member 32b (second direction X2), the movement center axis of the second crank connecting member 34b (fourth direction Y2), and the center movement axis of the second connecting rod 36b (second direction X2) are as follows. , Located on the second installation plane MP2.

本実施形態において、第2支持部材32bは、例えば、矩形枠状に形成されている。すなわち、第2支持部材32bは、第2方向X2に延びる第1支持部35aと、第1支持部35aの軸方向両端から第4方向Y2に延びる第2支持部35bおよび第3支持部35cとを一体に有している。本実施形態において、第2支持部材32bは、第2支持部35bの延出端と第3支持部35cの延出端とを連結し、第1支持部35aと隙間を置いて対向する第4支持部35dを一体に備えている。第2支持部35bおよび第3支持部35cの互いに対向する内面は、平坦に、かつ、互いに平行に形成され、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。第2支持部材32bは、例えば、アルミニウムによりダイカスト成形されている。   In the present embodiment, the second support member 32b is formed in a rectangular frame shape, for example. That is, the second support member 32b includes a first support portion 35a extending in the second direction X2, and a second support portion 35b and a third support portion 35c extending in the fourth direction Y2 from both axial ends of the first support portion 35a. Is integrated. In the present embodiment, the second support member 32b connects the extended end of the second support portion 35b and the extended end of the third support portion 35c, and faces the first support portion 35a with a gap therebetween. The support part 35d is provided integrally. The mutually opposing inner surfaces of the second support part 35b and the third support part 35c are formed flat and parallel to each other and extend along the fourth direction Y2. The second support member 32b is die-cast, for example, with aluminum.

第1支持部35aに第1リニアスライダ41aが固定されている。また、図示しない筐体の内面に第2ガイドレール45aが設置され、第2設置平面MP2内で第2方向X2に延びている。第1リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第2支持部材32bの内、第1支持部35aのみが、第2ガイドレール45a上に第2方向X2に沿って往復移動自在に支持されている。第2リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに転接するボールベアリングを内蔵していてもよい。   The first linear slider 41a is fixed to the first support portion 35a. Further, the second guide rail 45a is installed on the inner surface of the casing (not shown), and extends in the second direction X2 within the second installation plane MP2. The first linear slider 41a is supported and guided by the second guide rail 45a so as to be reciprocally movable. Thereby, only the 1st support part 35a is supported on the 2nd guide rail 45a so that reciprocation is possible along the 2nd direction X2 among the 2nd support members 32b. The second linear slider 41a may incorporate a ball bearing that is in rolling contact with the second guide rail 45a.

第2クランク接続部材34bは、矩形ブロック形状の部材として構成されている。クランク接続部材34bの左右の側面は、それぞれ第1摺動面60aおよび第2摺動面60bを構成している。第1摺動面60aおよび第2摺動面60bは、それぞれ平坦に、また、互いに平行に形成され、かつ、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。   The second crank connecting member 34b is configured as a rectangular block-shaped member. The left and right side surfaces of the crank connecting member 34b constitute a first sliding surface 60a and a second sliding surface 60b, respectively. The first sliding surface 60a and the second sliding surface 60b are each formed flat and parallel to each other, and extend along the fourth direction Y2.

第2クランク接続部材34bのほぼ中央部に、円形の透孔46が貫通形成されている。透孔46は、第2方向X2および第4方向Y2と直交するZ軸方向に、すなわち、第2クランク軸12bと平行な方向に、延びている。この透孔46に第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。透孔46の摺動面、つまり、内面には、電鋳、電着等のライニング加工(メッキ)によりプレーンベアリングを形成している。メッキ後、ワイアカットを用いても良い。   A circular through hole 46 is formed through substantially the center of the second crank connecting member 34b. The through hole 46 extends in the Z-axis direction orthogonal to the second direction X2 and the fourth direction Y2, that is, in a direction parallel to the second crankshaft 12b. The crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46. A plain bearing is formed on the sliding surface, that is, the inner surface of the through hole 46 by lining processing (plating) such as electroforming or electrodeposition. A wire cut may be used after plating.

第2クランク接続部材34bは、枠状の第2支持部材32b内に配置され、第1摺動面60aが第2支持部35bの内面に摺動自在に接触し、第2摺動面60bが第3支持部35cの内面に摺動自在に接触している。これにより、第2クランク接続部材34bは、第第2支持部材32bの第2および第3支持部35b、35c間に、第4方向Y2に沿って往復移動自在に支持およびガイドされている。また、第2クランク接続部材34bの透孔46に、第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。これにより、第2クランク接続部材34bは第2クランク軸12に係合し、第2クランク軸12bと第2支持部材32bとを接続している。   The second crank connecting member 34b is disposed in the frame-shaped second support member 32b, the first sliding surface 60a slidably contacts the inner surface of the second support portion 35b, and the second sliding surface 60b It is slidably in contact with the inner surface of the third support portion 35c. Thereby, the second crank connecting member 34b is supported and guided between the second and third support portions 35b and 35c of the second support member 32b so as to reciprocate along the fourth direction Y2. Further, the crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46 of the second crank connecting member 34b. Thus, the second crank connecting member 34b is engaged with the second crankshaft 12, and connects the second crankshaft 12b and the second support member 32b.

なお、第2支持部材32bの第2支持部35bおよび第3支持部35cの内面にそれぞれ第4方向Y2に延びるガイドレールを設置し、また、第2クランク接続部材34bの第1摺動面60aおよび第2摺動面60bに、それぞれガイドレールと係合するガイド溝を設けてもよい。   Note that guide rails extending in the fourth direction Y2 are installed on the inner surfaces of the second support portion 35b and the third support portion 35c of the second support member 32b, respectively, and the first sliding surface 60a of the second crank connection member 34b. In addition, guide grooves that engage with the guide rails may be provided in the second sliding surface 60b.

第2クランク接続部材34bは、透孔46の中心軸を通り第2方向X2と直交する分割面62に沿って分割された2部材(第1摺動面60aを含む第1ハーフ部64a、および第2摺動面60bを含む第2ハーフ部64b)で構成し、これら2部材を分割面62同志を突き合せた状態で係合することにより、矩形ブロック形状のクランク接続部材34bを構成している。分割面62は、透孔46の中心軸を通り、第4方向Y2に延びる面としている。また、分割面62は、波状、S字形状、あるいはサイクロン形状の凹凸面に形成されている。分割面62の凹凸は、Z軸方向(透孔46の軸方向)に交互に並らび、各凹所および凸部は、第4方向Y2に延びている。本実施形態において、各分割面62は、交互に並んだ円弧状の凹面と円弧状の凸面とを有している。係合状態において、第1ハーフ部64aの分割面61と第2ハーフ部64bの分割面61との隙間は、100μ程度となるように形成されている。第1および第2ハーフ部64a、64bは、潤滑油を含みやすい材料、例えば、銅、真鍮、ファインセラミック等で形成されていることが望ましい。また、第1および第2ハーフ部64a、64bは、ABS等のエンジニアリングプラスティクで構成し、表面に蒸着メッキ等を施すことで作ることも可能である。   The second crank connecting member 34b is divided into two members (a first half portion 64a including a first sliding surface 60a, and a first half surface 64a, which are divided along a dividing surface 62 that passes through the central axis of the through hole 46 and is orthogonal to the second direction X2. The second half portion 64b including the second sliding surface 60b) is engaged, and the two members are engaged in a state where the divided surfaces 62 face each other, thereby forming a crank connecting member 34b having a rectangular block shape. Yes. The dividing surface 62 is a surface that passes through the central axis of the through hole 46 and extends in the fourth direction Y2. Further, the dividing surface 62 is formed in a corrugated surface having a wave shape, an S shape, or a cyclone shape. The unevenness of the dividing surface 62 is alternately arranged in the Z-axis direction (the axial direction of the through hole 46), and the respective recesses and protrusions extend in the fourth direction Y2. In the present embodiment, each divided surface 62 has arcuate concave surfaces and arcuate convex surfaces that are alternately arranged. In the engaged state, the gap between the dividing surface 61 of the first half portion 64a and the dividing surface 61 of the second half portion 64b is formed to be about 100 μm. The first and second half portions 64a and 64b are preferably formed of a material that easily contains lubricating oil, such as copper, brass, or fine ceramic. Further, the first and second half portions 64a and 64b can be made of engineering plastics such as ABS, and can be made by performing vapor deposition plating or the like on the surface.

なお、第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64bの各分割面62は、2つ以上の凸部および/あるいは、2つ以上の凹所とを有する凹凸面としてもよい。また、凹凸面は、Z軸方向に凹部、凸部が並んでいればよく、凹部および凸部自体の形状は、曲面に限らず、他の形状に種々変更可能である。   In addition, each division surface 62 of the 1st half part 64a and the 2nd half part 64b is good also as an uneven surface which has a 2 or more convex part and / or a 2 or more recessed part. In addition, the concave / convex surface only needs to have concave portions and convex portions arranged in the Z-axis direction, and the shapes of the concave portions and the convex portions themselves are not limited to curved surfaces but can be variously changed to other shapes.

第2XY分離クランク機構30bの第2連結ロッド36bの一端は支持ピンを介して第2ピストン24bに連結され、他端は、第2支持部材32bの第2支持部35bに連結されている。第2連結ロッド36bは第2方向X2と平行に、かつ、第2ピストン24bと同軸的に延びている。第2連結ロッド36bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第2ピストン24bを第2方向X2に沿って往復移動させる。なお、連結部材は、単一の連結ロッドに限らず、複数本の連結ロッド、あるいは、第4方向Y2に延びる板状の連結アームを用いてもよい。   One end of the second connecting rod 36b of the second XY separation crank mechanism 30b is connected to the second piston 24b via a support pin, and the other end is connected to the second support portion 35b of the second support member 32b. The second connecting rod 36b extends in parallel with the second direction X2 and coaxially with the second piston 24b. The second connecting rod 36b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the second piston 24b along the second direction X2. The connecting member is not limited to a single connecting rod, and a plurality of connecting rods or a plate-like connecting arm extending in the fourth direction Y2 may be used.

駆動装置10をエンジンとして用いる場合、第2ピストン24bに駆動力が入力され、第2ピストン24bが第2方向X2に沿って往復運動する。第2ピストン24bの往復運動は、第2XY分離クランク機構30bにおける第2支持部材32bの第2方向X2の往復運動および第2クランク接続部材34bの第4方向Y2の往復運動によって回転運動に変換され、第2クランク軸12bに伝達される。これにより、第2クランク軸12bに回転出力が与えられる。   When the drive device 10 is used as an engine, a driving force is input to the second piston 24b, and the second piston 24b reciprocates along the second direction X2. The reciprocating motion of the second piston 24b is converted into a rotational motion by the reciprocating motion of the second support member 32b in the second direction X2 and the reciprocating motion of the second crank connecting member 34b in the fourth direction Y2 in the second XY separation crank mechanism 30b. , Transmitted to the second crankshaft 12b. Thereby, a rotation output is given to the second crankshaft 12b.

図13に示すように、第1XY分離クランク機構30aは、第2XY分離クランク機構30bと同様に構成され、第1方向X1に沿って往復移動自在に設けられた矩形枠状の第1支持部材32aと、第1支持部材32a内に第3方向Y1に沿って往復移動自在に支持およびガイドされたブロック形状の第1クランク接続部材34aと、第1支持部材32aと第1ピストン24aとを連結した第1連結ロッド36aと、を備えている。第1クランク接続部材34aの透孔に第1クランク軸12aのクランクピンが回転自在に挿通されている。   As shown in FIG. 13, the first XY separation crank mechanism 30a is configured similarly to the second XY separation crank mechanism 30b, and is a rectangular frame-shaped first support member 32a provided so as to be reciprocally movable along the first direction X1. And a block-shaped first crank connecting member 34a supported and guided in the first support member 32a so as to be reciprocally movable along the third direction Y1, and the first support member 32a and the first piston 24a are connected. A first connecting rod 36a. A crank pin of the first crankshaft 12a is rotatably inserted through the through hole of the first crank connecting member 34a.

第1XY分離クランク機構30aは、中心基準平面CRPに対して、第2XY分離クランク機構30bと左右対称に配置および構成され、第2XY分離クランク機構30bと対称に動作する。
第10の実施形態において、駆動装置10の他の構成は、前述した第1の実施形態あるいは第2の実施形態に係る駆動装置と同一である。
The first XY separation crank mechanism 30a is arranged and configured symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b with respect to the center reference plane CRP, and operates symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b.
In the tenth embodiment, the other configuration of the driving device 10 is the same as that of the driving device according to the first embodiment or the second embodiment described above.

上記のように構成された第10の実施形態に係る駆動装置10は、第1の実施形態に係る駆動装置10と同一の作用効果を得ることができる。更に、第10の実施形態によれば、XY分離クランク機構における支持部材を矩形枠状とし、この枠体内にクランク接続部材をXYZ方向に摺動可能に配置する構成とすることにより、リニアガイドを省略し、XY分離クランク機構の構成部材数を低減することが可能となる。また、組み立て時、クランク接続部材を分割してクランク軸に装着し、装着後、クランク接続部材を支持部材の第2支持部と第3支持部との間に装着する。これにより、クランクピンを有するクランク軸40に対して、クランク接続部材を組み付けることができる。これにより、クランク機構の組立工数を軽減し、多気筒の場合でも、組立てが容易となり、組立て性の向上を図ることができる。更に、支持部材とクランク接続部材とは、最適位置での摺動を自動的に調整する機能を持つことができる。   The drive device 10 according to the tenth embodiment configured as described above can obtain the same effects as the drive device 10 according to the first embodiment. Furthermore, according to the tenth embodiment, the support member in the XY separation crank mechanism is formed in a rectangular frame shape, and the crank connecting member is slidably arranged in the XYZ directions in the frame body, whereby the linear guide is Omitted and the number of components of the XY separation crank mechanism can be reduced. Further, at the time of assembly, the crank connecting member is divided and mounted on the crankshaft, and after mounting, the crank connecting member is mounted between the second support portion and the third support portion of the support member. Thereby, a crank connection member can be assembled | attached with respect to the crankshaft 40 which has a crankpin. As a result, the number of man-hours for assembling the crank mechanism can be reduced, and even in the case of multiple cylinders, the assembly can be facilitated and the assemblability can be improved. Furthermore, the support member and the crank connecting member can have a function of automatically adjusting the sliding at the optimum position.

クランク接続部材を透孔46の中心軸で左右に2分割し、分割面62を凸凹形状とすることにより、分割された第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64b間にXY方向に開きがあっても相互干渉による不都合を防止することができる。凸凹形状を波状、S字状、あるいはサイクロイド状とすると、Z軸方向に垂直なZY平面においても、2部材の相互干渉を取り除くことが可能になる。2部材間のクリアランスを例えば100μ程度の小さな隙間で形成することにより、XY平面とZY平面で立体的な力の絶縁が可能となる。   The crank connecting member is divided into two on the left and right sides of the central axis of the through hole 46, and the dividing surface 62 is formed in an uneven shape so that there is an opening in the XY direction between the divided first half portion 64a and second half portion 64b. However, inconvenience due to mutual interference can be prevented. When the uneven shape is a wave shape, an S shape, or a cycloid shape, mutual interference between the two members can be removed even in the ZY plane perpendicular to the Z-axis direction. By forming the clearance between the two members with a small gap of about 100 μm, for example, it is possible to insulate a three-dimensional force between the XY plane and the ZY plane.

図15は、本実施形態のように、クランク接続部材を凹凸状の分割面で2分割した場合(a)と、クランク接続部材を分割されていない一体部品とした場合(b)と、でクランク接続部材に作用する応力を比較して示している。図15(a)に示すように、本実施形態に係るクランク接続部材では、一方のハーフ部の摺動面に応力が作用した場合でも、この応力は分割面で絶縁され、他方のハーフ部に伝わらず、他方のハーフ部の変形は見られない。そのため、クランク接続部材と支持部材との間にサイドスラストロスが生じることがなく、XY分離クランク機構の円滑な摺動動作を実現することができる。   FIG. 15 shows the crank when the crank connecting member is divided into two parts by the uneven dividing surface (a) and the crank connecting member is an undivided integral part (b) as in this embodiment. The stress acting on the connecting member is shown in comparison. As shown in FIG. 15 (a), in the crank connecting member according to the present embodiment, even when a stress is applied to the sliding surface of one half portion, the stress is insulated at the dividing surface, and the other half portion is insulated. The deformation of the other half is not seen. Therefore, there is no side thrust between the crank connecting member and the support member, and a smooth sliding operation of the XY separation crank mechanism can be realized.

これに対して、図15(b)に示すように、クランク接続部材を一体型とした場合、一方の摺動面に応力が作用すると、クランク接続部材が全体的に変形する。そのため、クランク接続部材の摺動面と支持部材の摺動面との間に対向平面が出来やすく、これらの摺動面間でサイドスラストロスを生じる。   On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the crank connecting member is integrated, when the stress acts on one sliding surface, the crank connecting member is deformed as a whole. Therefore, an opposing flat surface is easily formed between the sliding surface of the crank connection member and the sliding surface of the support member, and a side thrust is generated between these sliding surfaces.

(第11の実施形態)
図16は、第11の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図17は、図16と反対側から見た駆動装置の斜視図、図18は、一部を破断して示す駆動装置の正面図である。本実施形態によれば、駆動装置は、2本のクランク軸を回転させる駆動モータを備えた2軸加圧式のコンプレッサを構成している。
図16ないし図18に示すように、コンプレッサとしての駆動装置10は、矩形箱状のクランクケース70と、2つのシリンダ22a、22bを有しクランクケース70上に設けられたシリンダブロック72と、シリンダ22a、22bの上部開口を覆うシリンダヘッド74と、それぞれクランクケース70内に回転自在に支持された第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bと、を備えている。クランクケース70は、板状の基台76上に設置されている。
(Eleventh embodiment)
FIG. 16 is a perspective view showing the drive device according to the eleventh embodiment, FIG. 17 is a perspective view of the drive device viewed from the side opposite to FIG. 16, and FIG. 18 is a partially cutaway view of the drive device. It is a front view. According to the present embodiment, the drive device constitutes a two-axis pressurizing compressor including a drive motor that rotates two crankshafts.
As shown in FIGS. 16 to 18, the drive device 10 as a compressor includes a rectangular box-shaped crankcase 70, a cylinder block 72 having two cylinders 22 a and 22 b and provided on the crankcase 70, and a cylinder A cylinder head 74 that covers the upper openings of 22a and 22b, and a first crankshaft 12a and a second crankshaft 12b that are rotatably supported in the crankcase 70, respectively. The crankcase 70 is installed on a plate-like base 76.

本実施形態において、2つのシリンダ22a、22bは、互いに平行に並んで形成され、また、同一の内径を有している。また、シリンダ22a、22bの中心軸は、基台76に対して垂直に延びている。シリンダヘッド74には、シリンダ22aへの吸気およびシリンダ22aからの排気を制御する第1リードバルブ78aと、シリンダ22bへの吸気およびシリンダ22bからの排気を制御する第2リードバルブ78bと、が設けられている。   In the present embodiment, the two cylinders 22a and 22b are formed in parallel with each other and have the same inner diameter. The central axes of the cylinders 22 a and 22 b extend perpendicular to the base 76. The cylinder head 74 is provided with a first reed valve 78a for controlling intake air to the cylinder 22a and exhaust from the cylinder 22a, and a second reed valve 78b for controlling intake air to the cylinder 22b and exhaust from the cylinder 22b. It has been.

駆動装置10は、シリンダ22a内に設けられた第1ピストン24aおよび第1クランク軸12aを有する第1駆動ユニット20aと、シリンダ22b内に設けられた第2ピストン24bおよび第2クランク軸12bを有する第2駆動ユニット20bと、第1クランク軸12aと第2クランク軸12bとを連結し、第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構50と、第1クランク軸12aを駆動(回転)する第1駆動モータ80aと、第2クランク軸12bを第1クランク軸12aと反対方向に駆動(回転)する第2駆動モータ80bと、を備えている。第1駆動モータ80aおよび第2駆動モータ80bは、例えば、同一のサイズ、同一の出力を有し、それぞれ基台76上に設置されクランクケース70の両側に配置されている。   The drive device 10 has a first drive unit 20a having a first piston 24a and a first crankshaft 12a provided in the cylinder 22a, and a second piston 24b and a second crankshaft 12b provided in the cylinder 22b. The second drive unit 20b, the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are connected, a connection synchronization mechanism 50 that rotates the first crankshaft and the second crankshaft in synchronization, and the first crankshaft 12a A first drive motor 80a that drives (rotates) and a second drive motor 80b that drives (rotates) the second crankshaft 12b in a direction opposite to the first crankshaft 12a are provided. The first drive motor 80a and the second drive motor 80b have, for example, the same size and the same output, and are installed on the base 76 and arranged on both sides of the crankcase 70, respectively.

図18に示すように、第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、同一の構成を有している。第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、第1ピストン24aの移動方向である第1方向X1と第2ピストン24bの移動方向である第2方向X2とが、互いに平行となるように配置されている。第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置され、更に、第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して左右、前後対称に配置(ミラー配置)および構成されている。第1駆動ユニット20aは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第1設置平面MP1に設けられ、第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第2設置平面MP2、すなわち、第1設置平面MP1と対称な第2設置平面MP2に設けられている。   As shown in FIG. 18, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b have the same configuration. The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are arranged so that the first direction X1 that is the moving direction of the first piston 24a and the second direction X2 that is the moving direction of the second piston 24b are parallel to each other. Has been. The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are respectively disposed on both sides of the center reference plane CRP, and further, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are left and right, front and rear with respect to the center reference plane CRP. They are arranged symmetrically (mirror arrangement) and configured. The first drive unit 20a is provided on the first installation plane MP1 positioned on one side of the center reference plane CRP and orthogonal to the center reference plane CRP, and the second drive unit 20b is positioned on the opposite side of the center reference plane CRP and centered. It is provided on a second installation plane MP2 that is orthogonal to the reference plane CRP, that is, a second installation plane MP2 that is symmetrical to the first installation plane MP1.

本実施形態によれば、第1駆動ユニット20aは、第1設置平面MP1と直交して延びる第1クランク軸12aと、第1設置平面MP1内で第1ピストン24aと第1クランク軸12aとの間に設けられ、第1ピストン24aの往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構30aと、を備えている。第1ピストン24aの往復移動方向である第1方向は、中心基準平面CRPと平行な第1方向X1としている。また、第1クランク軸12aは、中心基準平面CRPとほぼ平行に配置されている。   According to the present embodiment, the first drive unit 20a includes a first crankshaft 12a extending orthogonally to the first installation plane MP1, and the first piston 24a and the first crankshaft 12a within the first installation plane MP1. A first XY separation crank mechanism 30a is provided between the first piston 24a and the reciprocating motion of the first piston 24a and the rotational motion of the first crankshaft 12a. The first direction, which is the reciprocating direction of the first piston 24a, is a first direction X1 parallel to the center reference plane CRP. The first crankshaft 12a is disposed substantially parallel to the center reference plane CRP.

第2駆動ユニット20bは、第2設置平面MP2と直交して延びる第2クランク軸12bと、第2設置平面MP2内で第2ピストン24bと第2クランク軸12bとの間に設けられ、第2ピストン24bの往復運動と第2クランク軸12bの回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構30bと、を備えている。第2ピストン24aの往復移動方向である第2方向は、前述した第1方向X1と平行で、中心基準平面CRPと平行な第2方向X2としている。   The second drive unit 20b is provided between the second piston 24b and the second crankshaft 12b in the second installation plane MP2, and between the second crankshaft 12b extending perpendicularly to the second installation plane MP2, A second XY separation crank mechanism 30b that mutually converts the reciprocating motion of the piston 24b and the rotational motion of the second crankshaft 12b. A second direction that is the reciprocating direction of the second piston 24a is a second direction X2 that is parallel to the first direction X1 described above and parallel to the center reference plane CRP.

第1XY分離クランク機構30aと第2XY分離クランク機構30bとは、同一の構成を有し、中心基準平面CRPに対して左右、上下対称に配置されている。第2XY分離クランク機構30bを代表して、詳細に説明する。図18および図19に示すように、第2XY分離クランク機構30bは、第2ピストン24bの中心軸(移動軸、X軸)を含む第2設置平面MP2において、第2方向X2に沿って往復移動自在に設けられた第2支持部材(コンビネータ)32bと、第2設置平面MP2において、第2方向X2と直交する第4方向Y2(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第2支持部材32bに取り付けられた第2クランク接続部材(クランク接続プレート)34bと、第2ピストン24bと第2支持部材32bとを連結する連結部材としての第2連結ロッド36bと、を備えている。第2支持部材32bの移動中心軸(第2方向X2)、第2クランク接続部材34bの移動中心軸(第4方向Y2)、および第2連結ロッド36bの中心移動軸(第2方向X2)は、第2設置平面MP2に位置している。   The first XY separation crank mechanism 30a and the second XY separation crank mechanism 30b have the same configuration and are arranged symmetrically with respect to the center reference plane CRP in the left-right direction. The second XY separation crank mechanism 30b will be described in detail as a representative. As shown in FIGS. 18 and 19, the second XY separation crank mechanism 30b reciprocates along the second direction X2 on the second installation plane MP2 including the central axis (movement axis, X axis) of the second piston 24b. A second support member (combinator) 32b provided freely and a second support member 32b reciprocally movable along a fourth direction Y2 (Y-axis direction) orthogonal to the second direction X2 on the second installation plane MP2. And a second connecting rod 36b as a connecting member for connecting the second piston 24b and the second support member 32b. The movement center axis of the second support member 32b (second direction X2), the movement center axis of the second crank connecting member 34b (fourth direction Y2), and the center movement axis of the second connecting rod 36b (second direction X2) are as follows. , Located on the second installation plane MP2.

本実施形態において、第2支持部材32bは、例えば、矩形枠状に形成されている。すなわち、第2支持部材32bは、第2方向X2に延びる第1支持部35aと、第1支持部35aの軸方向両端から第4方向Y2に延びる第2支持部35bおよび第3支持部35cとを一体に有している。本実施形態において、第2支持部材32bは、第2支持部35bの延出端と第3支持部35cの延出端とを連結し、第1支持部35aと隙間を置いて対向する第4支持部35dを備えている。第2支持部35bおよび第3支持部35cの互いに対向する内面は、平坦に、かつ、互いに平行に形成され、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。第2支持部材32bは、例えば、アルミニウムによりダイカスト成形されている。   In the present embodiment, the second support member 32b is formed in a rectangular frame shape, for example. That is, the second support member 32b includes a first support portion 35a extending in the second direction X2, and a second support portion 35b and a third support portion 35c extending in the fourth direction Y2 from both axial ends of the first support portion 35a. Is integrated. In the present embodiment, the second support member 32b connects the extended end of the second support portion 35b and the extended end of the third support portion 35c, and faces the first support portion 35a with a gap therebetween. A support portion 35d is provided. The mutually opposing inner surfaces of the second support part 35b and the third support part 35c are formed flat and parallel to each other and extend along the fourth direction Y2. The second support member 32b is die-cast, for example, with aluminum.

第1支持部35aに第2リニアスライダ41aが固定されている。また、クランクケース70の内面に第2ガイドレール45aが設置され、第2設置平面MP2内で第2方向X2に延びている。第2リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第2支持部材32bの内、第1支持部35aのみが、第2ガイドレール45a上に第2方向X2に沿って往復移動自在に支持されている。第2リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに転接するボールベアリングを内蔵していてもよい。   The second linear slider 41a is fixed to the first support portion 35a. A second guide rail 45a is installed on the inner surface of the crankcase 70, and extends in the second direction X2 within the second installation plane MP2. The second linear slider 41a is supported and guided by the second guide rail 45a so as to reciprocate. Thereby, only the 1st support part 35a is supported on the 2nd guide rail 45a so that reciprocation is possible along the 2nd direction X2 among the 2nd support members 32b. The second linear slider 41a may incorporate a ball bearing that is in rolling contact with the second guide rail 45a.

第2クランク接続部材34bは、矩形ブロック形状の部材として構成されている。クランク接続部材34bの上下の側面は、それぞれ第1摺動面60aおよび第2摺動面60bを構成している。第1摺動面60aおよび第2摺動面60bは、平坦に平行に形成され、かつ、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。   The second crank connecting member 34b is configured as a rectangular block-shaped member. The upper and lower side surfaces of the crank connecting member 34b constitute a first sliding surface 60a and a second sliding surface 60b, respectively. The first sliding surface 60a and the second sliding surface 60b are formed to be flat and parallel, and extend along the fourth direction Y2.

第2クランク接続部材34bのほぼ中央部に、円形の透孔46が貫通形成されている。透孔46は、第2方向X2および第4方向Y2と直交するZ軸方向に、すなわち、第2クランク軸12bと平行な方向に、延びている。この透孔46に第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。透孔46の摺動面、つまり、内面には、電鋳、電着等のライニング加工(メッキ)によりプレーンベアリングを形成している。メッキ後、ワイアカットを用いても良い。   A circular through hole 46 is formed through substantially the center of the second crank connecting member 34b. The through hole 46 extends in the Z-axis direction orthogonal to the second direction X2 and the fourth direction Y2, that is, in a direction parallel to the second crankshaft 12b. The crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46. A plain bearing is formed on the sliding surface, that is, the inner surface of the through hole 46 by lining processing (plating) such as electroforming or electrodeposition. A wire cut may be used after plating.

第2クランク接続部材34bは、枠状の第2支持部材32b内に配置され、第1摺動面60aが第2支持部35bの内面に摺動自在に接触し、第2摺動面60bが第3支持部35cの内面に摺動自在に接触している。これにより、第2クランク接続部材34bは、第第2支持部材32bの第2および第3支持部35b、35c間に、第4方向Y2に沿って往復移動自在に支持およびガイドされている。また、第2クランク接続部材34bの透孔46に、第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。これにより、第2クランク接続部材34bは第2クランク軸12に係合し、第2クランク軸12bと第2支持部材32bとを接続している。   The second crank connecting member 34b is disposed in the frame-shaped second support member 32b, the first sliding surface 60a slidably contacts the inner surface of the second support portion 35b, and the second sliding surface 60b It is slidably in contact with the inner surface of the third support portion 35c. Thereby, the second crank connecting member 34b is supported and guided between the second and third support portions 35b and 35c of the second support member 32b so as to reciprocate along the fourth direction Y2. Further, the crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46 of the second crank connecting member 34b. Thus, the second crank connecting member 34b is engaged with the second crankshaft 12, and connects the second crankshaft 12b and the second support member 32b.

なお、第2支持部材32bの第2支持部35bおよび第3支持部35cの内面にそれぞれ第4方向Y2に延びるガイドレールを設置し、また、第2クランク接続部材34bの第1摺動面60aおよび第2摺動面60bに、それぞれガイドレールと係合するガイド溝を設けてもよい。   Note that guide rails extending in the fourth direction Y2 are installed on the inner surfaces of the second support portion 35b and the third support portion 35c of the second support member 32b, respectively, and the first sliding surface 60a of the second crank connection member 34b. In addition, guide grooves that engage with the guide rails may be provided in the second sliding surface 60b.

第2クランク接続部材34bは、透孔46の中心軸を通り第2方向X2と直交する分割面62に沿って分割された2部材(第1摺動面60aを含む第1ハーフ部64a、および第2摺動面60bを含む第2ハーフ部64b)で構成し、これら2部材を分割面62同志を突き合せた状態で係合することにより、矩形ブロック形状のクランク接続部材34bを構成している。分割面62は、透孔46の中心軸を通り、第4方向Y2に延びる面としている。また、分割面62は、波状、S字形状、あるいはサイクロン形状の凹凸面に形成されている。分割面62の凹凸は、Z軸方向(透孔46の軸方向)に交互に並らび、各凹所および凸部は、第4方向Y2に延びている。本実施形態において、各分割面62は、交互に並んだ円弧状の凹面と円弧状の凸面とを有している。係合状態において、第1ハーフ部64aの分割面61と第2ハーフ部64bの分割面61との隙間は、100μ程度となるように形成されている。第1および第2ハーフ部64a、64bは、潤滑油を含みやすい材料、例えば、銅、真鍮、ファインセラミック等で形成されていることが望ましい。また、第1および第2ハーフ部64a、64bは、ABS等のエンジニアリングプラスティクで構成し、表面に蒸着メッキ等を施すことで作ることも可能である。   The second crank connecting member 34b is divided into two members (a first half portion 64a including a first sliding surface 60a, and a first half surface 64a, which are divided along a dividing surface 62 that passes through the central axis of the through hole 46 and is orthogonal to the second direction X2. The second half portion 64b including the second sliding surface 60b) is engaged, and the two members are engaged in a state where the divided surfaces 62 face each other, thereby forming a crank connecting member 34b having a rectangular block shape. Yes. The dividing surface 62 is a surface that passes through the central axis of the through hole 46 and extends in the fourth direction Y2. Further, the dividing surface 62 is formed in a corrugated surface having a wave shape, an S shape, or a cyclone shape. The unevenness of the dividing surface 62 is alternately arranged in the Z-axis direction (the axial direction of the through hole 46), and the respective recesses and protrusions extend in the fourth direction Y2. In the present embodiment, each divided surface 62 has arcuate concave surfaces and arcuate convex surfaces that are alternately arranged. In the engaged state, the gap between the dividing surface 61 of the first half portion 64a and the dividing surface 61 of the second half portion 64b is formed to be about 100 μm. The first and second half portions 64a and 64b are preferably formed of a material that easily contains lubricating oil, such as copper, brass, or fine ceramic. Further, the first and second half portions 64a and 64b can be made of engineering plastics such as ABS, and can be made by performing vapor deposition plating or the like on the surface.

なお、第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64bの各分割面62は、2つ以上の凸部および/あるいは、2つ以上の凹所を有する凹凸面としてもよい。また、凹凸面は、Z軸方向に凹部、凸部が並んでいればよく、凹部および凸部自体の形状は、曲面に限らず、他の形状に種々変更可能である。   In addition, each division surface 62 of the 1st half part 64a and the 2nd half part 64b is good also as an uneven surface which has a 2 or more convex part and / or a 2 or more recessed part. In addition, the concave / convex surface only needs to have concave portions and convex portions arranged in the Z-axis direction, and the shapes of the concave portions and the convex portions themselves are not limited to curved surfaces but can be variously changed to other shapes.

第2XY分離クランク機構30bの第2連結ロッド36bの一端は支持ピンを介して第2ピストン24bに連結され、他端は、第2支持部材32bの第2支持部35bに連結されている。第2連結ロッド36bは第2方向X2と平行に、かつ、第2ピストン24bと同軸的に延びている。第2連結ロッド36bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第2ピストン24bを第2方向X2に沿って往復移動させる。なお、連結部材は、単一の連結ロッドに限らず、複数本の連結ロッド、あるいは、第4方向Y2に延びる板状の連結アームを用いてもよい。   One end of the second connecting rod 36b of the second XY separation crank mechanism 30b is connected to the second piston 24b via a support pin, and the other end is connected to the second support portion 35b of the second support member 32b. The second connecting rod 36b extends in parallel with the second direction X2 and coaxially with the second piston 24b. The second connecting rod 36b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the second piston 24b along the second direction X2. The connecting member is not limited to a single connecting rod, and a plurality of connecting rods or a plate-like connecting arm extending in the fourth direction Y2 may be used.

図18および図19に示すように、第1XY分離クランク機構30aは、第2XY分離クランク機構30bと同様に構成され、第1リニアスライダ40aおよび第1ガイドレール44aにより第1方向X1に沿って往復移動自在に設けられた矩形枠状の第1支持部材32aと、第1支持部材32a内に第3方向Y1に沿って往復移動自在に支持およびガイドされたブロック形状の第1クランク接続部材34aと、第1支持部材32aと第1ピストン24aとを連結した第1連結ロッド36aと、を備えている。第1クランク接続部材34aの透孔に第1クランク軸12aのクランクピンが回転自在に挿通されている。   As shown in FIGS. 18 and 19, the first XY separation crank mechanism 30a is configured similarly to the second XY separation crank mechanism 30b, and reciprocates along the first direction X1 by the first linear slider 40a and the first guide rail 44a. A rectangular frame-shaped first support member 32a provided movably, and a block-shaped first crank connecting member 34a supported and guided in the first support member 32a so as to reciprocate along the third direction Y1. And a first connecting rod 36a connecting the first support member 32a and the first piston 24a. A crank pin of the first crankshaft 12a is rotatably inserted through the through hole of the first crank connecting member 34a.

上記のように構成された第1XY分離クランク機構30aおよび第2XY分離クランク機構30bは、クランクケース70内に設けられている。第1XY分離クランク機構30aは、中心基準平面CRPに対して、第2XY分離クランク機構30bと左右対称に配置および構成され、第2XY分離クランク機構30bと対称に動作する。
第1クランク軸12aは、その軸方向両端部がそれぞれクランクケース70の側壁を貫通し、それぞれ軸受によりクランクケース70に回転自在に支持されている。第2クランク軸12bは、第1クランク軸12aと平行に延び、その軸方向両端部がそれぞれクランクケース70の側壁を貫通し、それぞれ軸受によりクランクケース70に回転自在に支持されている。
The first XY separation crank mechanism 30 a and the second XY separation crank mechanism 30 b configured as described above are provided in the crankcase 70. The first XY separation crank mechanism 30a is arranged and configured symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b with respect to the center reference plane CRP, and operates symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b.
Both ends of the first crankshaft 12a in the axial direction pass through the side walls of the crankcase 70, and are rotatably supported on the crankcase 70 by bearings. The second crankshaft 12b extends in parallel with the first crankshaft 12a, and both axial ends thereof penetrate the side walls of the crankcase 70, respectively, and are rotatably supported by the crankcase 70 by bearings.

図16ないし図18に示すように、駆動装置10の連結同期機構50は、第1クランク軸12aの一端部に同軸的に取り付けられた第1歯車52aと、第2クランク軸12bの一端部に同軸的に取り付けられた第2歯車52bと、を有している。第1歯車52aおよび第2歯車52bは、同一径、および同一歯数に形成され、互いに歯合している。第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、第1歯車52aおよび第2歯車52bを介して互いに連結されている。第1歯車52aおよび第2歯車52bと基台76との干渉を避けるため、基台76にはスロット81が形成され、第1歯車52aおよび第2歯車52bの下端部分がスロット81内に位置する。第1歯車52aが回転すると、第2歯車52bは、第1歯車52aの回転に同期して、第1歯車52aと逆方向へ回転する。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、同期して互いに相反する方向に回転する。   As shown in FIGS. 16 to 18, the connection synchronization mechanism 50 of the driving device 10 is provided with a first gear 52 a coaxially attached to one end of the first crankshaft 12 a and one end of the second crankshaft 12 b. And a second gear 52b attached coaxially. The first gear 52a and the second gear 52b are formed to have the same diameter and the same number of teeth, and mesh with each other. The first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are connected to each other via a first gear 52a and a second gear 52b. In order to avoid interference between the first gear 52 a and the second gear 52 b and the base 76, a slot 81 is formed in the base 76, and lower end portions of the first gear 52 a and the second gear 52 b are located in the slot 81. . When the first gear 52a rotates, the second gear 52b rotates in the opposite direction to the first gear 52a in synchronization with the rotation of the first gear 52a. Thereby, the 1st crankshaft 12a and the 2nd crankshaft 12b rotate in the mutually opposite direction synchronously.

第1クランク軸12aの他端部に第1従動プーリ82aが同軸的に取り付けられている。第2クランク軸12bの他端部に第2従動プーリ82aが同軸的に取り付けられている。第1従動プーリ82aおよび第2従動プーリ82bは、同一の径に形成されている。第1駆動モータ80aの駆動軸81aに第1駆動プーリ84aが同軸的に取り付けられ、この第1駆動プーリ84aと第1従動プーリ82aとに第1駆動ベルト86aが架け渡されている。第2駆動モータ80bの駆動軸81bに第2駆動プーリ84bが同軸的に取り付けられ、この第2駆動プーリ84bと第2従動プーリ82bとに第2駆動ベルト86bが架け渡されている。第1駆動プーリ84aおよび第2駆動プーリ84bは、同一の径に形成されている。上述した各プーリおよび駆動ベルトは、それぞれ歯付きプーリおよび歯付きベルトとしてもよい。
なお、駆動モータの回転出力をクランク軸に伝達する伝達機構は、プーリとベルトの組合わせに限らず、スプロケットとチェーンとの組合わせにより構成してもよい。
A first driven pulley 82a is coaxially attached to the other end of the first crankshaft 12a. A second driven pulley 82a is coaxially attached to the other end of the second crankshaft 12b. The first driven pulley 82a and the second driven pulley 82b are formed to have the same diameter. A first drive pulley 84a is coaxially attached to the drive shaft 81a of the first drive motor 80a, and a first drive belt 86a is stretched between the first drive pulley 84a and the first driven pulley 82a. A second drive pulley 84b is coaxially attached to the drive shaft 81b of the second drive motor 80b, and a second drive belt 86b is bridged between the second drive pulley 84b and the second driven pulley 82b. The first drive pulley 84a and the second drive pulley 84b are formed to have the same diameter. Each pulley and drive belt described above may be a toothed pulley and a toothed belt, respectively.
The transmission mechanism that transmits the rotational output of the drive motor to the crankshaft is not limited to the combination of the pulley and the belt, and may be configured by a combination of a sprocket and a chain.

上記のようにコンプレッサとして構成された駆動装置10において、第1駆動モータ80aおよび第2駆動モータ80bを作動させると、第1駆動プーリ、第1駆動ベルト、第1従動プーリを介して、第1駆動モータ80aの回転力が第1クランク軸12aに入力され、同時に、第2駆動プーリ、第2駆動ベルト、第2従動プーリを介して、第2駆動モータ80bの回転力が第2クランク軸12bに入力される。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bに互いに逆向きの回転力が入力され、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bが互いに相反する方向に回転する。この際、連結同期機構50により、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは互いに同期して回転する。各クランク軸のクランクピンは、クランク軸の周りで偏心回転する。   In the drive device 10 configured as a compressor as described above, when the first drive motor 80a and the second drive motor 80b are operated, the first drive pulley, the first drive belt, and the first driven pulley are used as the first drive motor 80a and the second drive motor 80b. The rotational force of the drive motor 80a is input to the first crankshaft 12a, and at the same time, the rotational force of the second drive motor 80b is passed through the second drive pulley, the second drive belt, and the second driven pulley. Is input. As a result, rotational forces in opposite directions are input to the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b, and the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b rotate in directions opposite to each other. At this time, the first and second crankshafts 12a and 12b rotate in synchronization with each other by the connection synchronization mechanism 50. The crankpin of each crankshaft rotates eccentrically around the crankshaft.

第1クランク軸12aのクランクピン16aの偏心回転運動は、第1XY分離クランク機構30aの第1クランク接続部材34aおよび第1支持部材32aにより、第3方向Y1の往復運動と、第1方向X1の往復運動とに分離され、第1支持部材32aの第1方向X1の往復運動は、第1連結ロッド36aを介して第1ピストン24aに伝達される。これにより、第1ピストン24aは第1シリンダ22a内で第1方向X1に沿って往復移動し、第1シリンダ22a内の流体を圧縮した後、第1リードバルブ78aを通して加圧流体を出力する。   The eccentric rotational movement of the crank pin 16a of the first crankshaft 12a is caused by the reciprocating movement in the third direction Y1 and the first direction X1 by the first crank connecting member 34a and the first support member 32a of the first XY separation crank mechanism 30a. The reciprocating motion is separated into the reciprocating motion, and the reciprocating motion in the first direction X1 of the first support member 32a is transmitted to the first piston 24a via the first connecting rod 36a. Thus, the first piston 24a reciprocates along the first direction X1 in the first cylinder 22a, compresses the fluid in the first cylinder 22a, and then outputs the pressurized fluid through the first reed valve 78a.

同様に、第2クランク軸12bのクランクピン16bの偏心回転運動は、第2XY分離クランク機構30bの第2クランク接続部材34bおよび第2支持部材32bにより、第4方向Y2の往復運動と、第2方向X2の往復運動とに分離され、第2支持部材32bの第2方向X2の往復運動は、第2連結ロッド36bを介して第2ピストン24bに伝達される。これにより、第2ピストン24bは第2シリンダ22b内で第2方向X2に沿って往復移動し、第2シリンダ22b内の流体を圧縮した後、第2リードバルブ78bを通して加圧流体を出力する。   Similarly, the eccentric rotational motion of the crank pin 16b of the second crankshaft 12b is the same as the reciprocating motion in the fourth direction Y2 by the second crank connecting member 34b and the second support member 32b of the second XY separation crank mechanism 30b. The reciprocating motion in the direction X2 is separated, and the reciprocating motion in the second direction X2 of the second support member 32b is transmitted to the second piston 24b via the second connecting rod 36b. Thus, the second piston 24b reciprocates along the second direction X2 in the second cylinder 22b, compresses the fluid in the second cylinder 22b, and then outputs the pressurized fluid through the second reed valve 78b.

第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して、左右対称、前後対称に配置および構成されていることから、動作も対称となる。第1ピストン24aが上死点に移動すると、これに同期して、第2ピストン24bも上死点に移動する。第1ピストン24aが上死点から下死点に向かって移動すると、同時に、第2ピストン24bが上死点から下死点に向かって移動する。第1XY分離クランク機構30aおよび第2XY分離クランク機構30bも、中心基準平面CRPに対して、互いに対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作する。   Since the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are arranged and configured symmetrically with respect to the center reference plane CRP, the operation is also symmetric. When the first piston 24a moves to the top dead center, the second piston 24b also moves to the top dead center in synchronization with this. When the first piston 24a moves from the top dead center toward the bottom dead center, at the same time, the second piston 24b moves from the top dead center toward the bottom dead center. The first XY separation crank mechanism 30a and the second XY separation crank mechanism 30b also operate in synchronization with each other while maintaining a symmetric state with respect to the center reference plane CRP.

上記のように構成された駆動装置10によれば、第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bにおいて、第1および第2XY分離クランク機構30a、30bにより、第1クランク軸12aの回転運動および第2クランク軸12bの回転運動を、第1方向および第2方向の直線的な往復運動とこの第1方向、第2方向とそれぞれ直交する第3方向、第4方向の直線的な往復運動とに分離、変換することができ、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bの完全な平行運動を実現することができる。そのため、シリンダに対するピストンの片当たりを無くし、シール性の向上、摩擦ロスの低減、サイドスラストロスレスで高い効率を得ることができる。更に、第1駆動ユニットと第2駆動ユニットとを、中心基準平面に対して左右対称、前後対称に配置(ミラー配置)、および構成しているため、偏差による振動を完全に打ち消し、無振動回転構造体を構成することができる。   According to the drive device 10 configured as described above, in the first drive unit 20a and the second drive unit 20b, the first and second XY separation crank mechanisms 30a and 30b cause the rotational motion and the first motion of the first crankshaft 12a. The rotational movement of the two crankshafts 12b is divided into linear reciprocating movements in the first direction and the second direction, and linear reciprocating movements in the third direction and the fourth direction orthogonal to the first direction and the second direction, respectively. They can be separated and converted, and a complete parallel movement of the first piston 24a and the second piston 24b can be realized. Therefore, it is possible to eliminate the contact of the piston with the cylinder, to improve the sealing performance, to reduce the friction loss, and to achieve high efficiency with no side thrust loss. In addition, the first drive unit and the second drive unit are arranged symmetrically with respect to the central reference plane and symmetrically in the front-rear direction (mirror arrangement). A structure can be constructed.

また、XY分離クランク機構により、ピストンのサイドスラストを実質的に無くすことができ、その結果、シリンダ、ピストンをセラミック、ガラス等で形成することが可能となり、低温で保温型の熱効率のよいコンプレッサを構築することができる。更に、駆動装置は、サイドスラストによる振動が無いため、シリンダをカーボンファイバー、あるいは、PBT等のプラスティク素材で形成することが可能となる。更に、サイドスラストレスであることから、ピストンのハイアスペクト比化を実現でき、その分、ショートショートストローク化を図り小型ロープロファイルのコンプレッサあるいはポンプを実現することができる。   In addition, the side thrust of the piston can be substantially eliminated by the XY separation crank mechanism. As a result, the cylinder and piston can be formed of ceramic, glass, etc. Can be built. Furthermore, since the drive device is not vibrated by side thrust, the cylinder can be formed of carbon fiber or a plastic material such as PBT. Furthermore, because of the side thrust stress, a high aspect ratio of the piston can be realized, and accordingly, a short and short stroke can be achieved and a small low profile compressor or pump can be realized.

更に、第11の実施形態によれば、XY分離クランク機構における支持部材をU字形枠状とし、この枠体内にクランク接続部材をXYZ方向に摺動可能に配置する構成とすることにより、リニアガイドを省略し、XY分離クランク機構の構成部材数を低減することが可能となる。また、組み立て時、クランク接続部材を分割してクランク軸に装着し、装着後、クランク接続部材を支持部材の第2支持部と第3支持部との間に装着する。これにより、クランクピンを有する第1および第2クランク軸12a、12bに対して、クランク接続部材を組み付けることができる。これにより、クランク機構の組立工数を軽減し、多気筒の場合でも、組立てが容易となり、組立て性の向上を図ることができる。更に、支持部材とクランク接続部材とは、最適位置での摺動を自動的に調整する機能を持つことができる。   Furthermore, according to the eleventh embodiment, the support member in the XY separation crank mechanism has a U-shaped frame shape, and the crank connecting member is slidably arranged in the XYZ directions in the frame body, thereby providing a linear guide. And the number of constituent members of the XY separation crank mechanism can be reduced. Further, at the time of assembly, the crank connecting member is divided and mounted on the crankshaft, and after mounting, the crank connecting member is mounted between the second support portion and the third support portion of the support member. Thereby, a crank connection member can be assembled | attached with respect to the 1st and 2nd crankshafts 12a and 12b which have a crankpin. As a result, the number of man-hours for assembling the crank mechanism can be reduced, and even in the case of multiple cylinders, the assembly can be facilitated and the assemblability can be improved. Furthermore, the support member and the crank connecting member can have a function of automatically adjusting the sliding at the optimum position.

クランク接続部材を透孔46の中心軸で左右に2分割し、分割面62を凸凹形状とすることにより、分割された第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64b間にXY方向に開きがあっても相互干渉による不都合を防止することができる。凸凹形状を波状、S字状、あるいはサイクロイド状とすると、Z軸方向に垂直なZY平面においても、2部材の相互干渉を取り除くことが可能になる。2部材間のクリアランスを例えば100μ程度の小さな隙間で形成することにより、XY平面とZY平面で立体的な力の絶縁が可能となる。同時に、2部材間のZ軸方向への自動調芯を行うことができる。   The crank connecting member is divided into two on the left and right sides of the central axis of the through hole 46, and the dividing surface 62 is formed in an uneven shape so that there is an opening in the XY direction between the divided first half portion 64a and second half portion 64b. However, inconvenience due to mutual interference can be prevented. When the uneven shape is a wave shape, an S shape, or a cycloid shape, mutual interference between the two members can be removed even in the ZY plane perpendicular to the Z-axis direction. By forming the clearance between the two members with a small gap of about 100 μm, for example, it is possible to insulate a three-dimensional force between the XY plane and the ZY plane. At the same time, automatic alignment in the Z-axis direction between the two members can be performed.

以上のように、本実施形態によれば、2本のクランク軸を歯車あるいはベルトで逆転結合し低振動化するミラー型のXY分離クランク機構と自動調芯のXYZ力分離機構とを組み合わせることで、摩擦ロスおよび振動を低減し、動作効率の高いコンプレッサあるいはポンプが得られる。シリンダとピストンを隣り合わせに配置できるので、集合配管が容易である。従来のクロスヘッドが不要であり、振動がないため、装置全体を軽量化することができる。また、2本のクランク軸は、完全同期、同時正回転、逆回転であるため、独立した2つの駆動モータを用いてクランク軸を駆動することができ、各駆動モータとして小型で廉価なモータを用いることができる。   As described above, according to the present embodiment, a mirror type XY separation crank mechanism that reversely couples two crankshafts with a gear or a belt to reduce vibrations and an automatic XYZ force separation mechanism are combined. In addition, a compressor or a pump that reduces friction loss and vibration and has high operating efficiency can be obtained. Since the cylinder and the piston can be arranged next to each other, collective piping is easy. Since the conventional crosshead is unnecessary and there is no vibration, the entire apparatus can be reduced in weight. In addition, since the two crankshafts are fully synchronous, simultaneous forward rotation, and reverse rotation, the crankshaft can be driven using two independent drive motors, and each drive motor can be a small and inexpensive motor. Can be used.

なお、駆動モータは、2つに限らず、単一の駆動モータを用いてもよい。この場合、駆動モータにより、いずれか一方のクランク軸に回転力を入力し、連結同期機構により他方のクランク軸に回転力を伝達する。また、ピストンの形状は、円形に限らず、非円形状、例えば、オーバル形状、角を丸めた矩形状、その他の多角形状、中央部のくびれた楕円形状等としてもよい。   The number of drive motors is not limited to two, and a single drive motor may be used. In this case, a rotational force is input to one of the crankshafts by the drive motor, and the rotational force is transmitted to the other crankshaft by the connection synchronization mechanism. The shape of the piston is not limited to a circle, and may be a non-circular shape, for example, an oval shape, a rectangular shape with rounded corners, other polygonal shapes, an elliptical shape with a narrowed central portion, or the like.

(第12の実施形態)
図20は、第12の実施形態に係る駆動装置の正面側を示す斜視図、図21は、駆動装置の背面側を示す斜視図、図22は、駆動装置を一部破断して示す正面図、図23は、駆動装置のXY分離クランク機構を示す分解斜視図である。本実施形態によれば、駆動装置は、2軸出力のエンジン装置を構成している。
(Twelfth embodiment)
20 is a perspective view showing the front side of the drive device according to the twelfth embodiment, FIG. 21 is a perspective view showing the back side of the drive device, and FIG. 22 is a front view showing the drive device with a part broken away. FIG. 23 is an exploded perspective view showing the XY separation crank mechanism of the drive device. According to the present embodiment, the drive device constitutes a two-axis output engine device.

図20ないし図22に示すように、駆動装置10は、例えば、2サイクルで動作するエンジン装置として構成されている。駆動装置10は、矩形箱状のクランクケース70と、第1シリンダ22aおよび第2シリンダ22bを有しクランクケース70上に設けられた上部シリンダブロック(第1シリンダブロック)72aと、第1および第2シリンダ22a、22bの上部開口を覆うヘッドカバー(カムケース)88と、第3シリンダ23aおよび第4シリンダ23bを有しクランクケース70下に設けられた下部シリンダブロック(第2シリンダブロック)72bと、第3および第4シリンダ23a、23bの下部開口を覆うバルブケース90と、バルブケース90の下面に設けられたエアーコレクタ92と、それぞれクランクケース70内に回転自在に支持された第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bと、を備えている。本実施形態において、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは互いに平行に配置されている。   As shown in FIGS. 20 to 22, the drive device 10 is configured as an engine device that operates in two cycles, for example. The driving device 10 includes a rectangular box-shaped crankcase 70, an upper cylinder block (first cylinder block) 72a provided on the crankcase 70 having a first cylinder 22a and a second cylinder 22b, and first and first cylinders. A head cover (cam case) 88 that covers the upper openings of the two cylinders 22a and 22b, a lower cylinder block (second cylinder block) 72b that has a third cylinder 23a and a fourth cylinder 23b and that is provided under the crank case 70; A valve case 90 covering the lower openings of the third and fourth cylinders 23a and 23b, an air collector 92 provided on the lower surface of the valve case 90, a first crankshaft 12a rotatably supported in the crankcase 70, and A second crankshaft 12b. In the present embodiment, the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are arranged in parallel to each other.

本実施形態において、上部の2つの第1および第2シリンダ22a、22bは、互いに平行に並んで形成され、また、同一の内径を有している。また、下部の2つの第3および第4シリンダ23a、23bは、互いに平行に並んで形成され、また、同一の内径を有している。第3および第4シリンダ23a、23bの内径は、第1および第2シリンダ22a、22bの内径よりも大きく形成されている。また、上部の第1シリンダ22aと下部の第3シリンダ23aとは、互いに同軸的に設けられ、共通の中心軸を有している。上部の第2シリンダ22bと下部の第4シリンダ23bとは、互いに同軸的に設けられ、共通の中心軸を有している。   In the present embodiment, the upper two first and second cylinders 22a and 22b are formed in parallel with each other and have the same inner diameter. The lower two third and fourth cylinders 23a and 23b are formed in parallel to each other and have the same inner diameter. The inner diameters of the third and fourth cylinders 23a and 23b are formed larger than the inner diameters of the first and second cylinders 22a and 22b. The upper first cylinder 22a and the lower third cylinder 23a are provided coaxially with each other and have a common central axis. The upper second cylinder 22b and the lower fourth cylinder 23b are provided coaxially with each other and have a common central axis.

ヘッドカバー88には、第1シリンダ22aの上部開口に連通する燃焼室94a、この燃焼室94aに開口する給気ポートおよび排気ポートが形成され、更に、第2シリンダ22bの上部開口に連通する燃焼室94b、この燃焼室94bに開口する給気ポートおよび排気ポートが形成されている。また、ヘッドカバー88に、第1シリンダ22a側の給気ポートを開閉する第1給気側バルブ機構96a、第1シリンダ22a側の排気ポートを開閉する第1排気側バルブ機構98a、第2シリンダ22b側の給気ポートを開閉する第2給気側バルブ機構96b、および第2シリンダ22b側の排気ポートを開閉する第2排気側バルブ機構98bが設けられている。   The head cover 88 includes a combustion chamber 94a communicating with the upper opening of the first cylinder 22a, an air supply port and an exhaust port opening to the combustion chamber 94a, and a combustion chamber communicating with the upper opening of the second cylinder 22b. 94b, an air supply port and an exhaust port that open to the combustion chamber 94b are formed. The head cover 88 includes a first air supply side valve mechanism 96a for opening and closing an air supply port on the first cylinder 22a side, a first exhaust side valve mechanism 98a for opening and closing an exhaust port on the first cylinder 22a side, and a second cylinder 22b. A second air supply side valve mechanism 96b for opening and closing the side air supply port and a second exhaust side valve mechanism 98b for opening and closing the exhaust port on the second cylinder 22b side are provided.

これらのバルブ機構96a、96b、98a、98bは、同一の構成を有している。すなわち、各バルブ機構は、バルブ体として、例えば、きのこ弁100と、きのこ弁100のステムに連結されたバルブスライダ102と、ヘッドカバー88に固定されバルブスライダ102をきのこ弁100の開閉方向に摺動自在にガイドするリニアガイド104と、バルブスライダ102とヘッドカバー88との間に設けられきのこ弁100を閉じ位置方向に付勢するバルブばね106と、バルブスライダ102に回転自在に取り付けられたカムフォロア107と、ヘッドカバー88に揺動可能に取り付けられ、一端がカムフォロア107に当接しているロッカーアーム108と、ロッカーアーム108の他端に接触する複数のカムを有し、ヘッドカバー88に回転自在に支持された共通のカムシャフト110と、を備えている。
更に、ヘッドカバー88に点火プラグ95a、95bが取り付けられ、それぞれ燃焼室94a、94b内に対向している。
These valve mechanisms 96a, 96b, 98a, 98b have the same configuration. That is, each valve mechanism is, for example, a mushroom valve 100, a valve slider 102 connected to the stem of the mushroom valve 100, and a valve slider 102 fixed to the head cover 88 and sliding the valve slider 102 in the opening / closing direction of the mushroom valve 100. A linear guide 104 that freely guides, a valve spring 106 that is provided between the valve slider 102 and the head cover 88 and biases the mushroom valve 100 toward the closed position, and a cam follower 107 that is rotatably attached to the valve slider 102. The rocker arm 108 is swingably attached to the head cover 88 and has one end abutting against the cam follower 107 and a plurality of cams contacting the other end of the rocker arm 108, and is rotatably supported by the head cover 88. And a common camshaft 110.
Further, ignition plugs 95a and 95b are attached to the head cover 88 and face the combustion chambers 94a and 94b, respectively.

一方、下部のバルブケース90には、第3シリンダ23aへの吸気を制御する第1リードバルブ78aと、第4シリンダ23bへの吸気を制御する第2リードバルブ78bと、が設けられている。更に、バルブケース90に排気リードバルブ79が設けられている。排気リードバルブ79は、第3シリンダ23aおよび第4シリンダ23bからの圧縮気体の排気を制御する。駆動装置10は、排気リードバルブ79からヘッドカバー88の2つの吸気ポートまで延びる排気流路(排気配管)112を有している。本実施形態では、排気流路112は、下部シリンダブロック72b、クランクケース70、上部シリンダブロック72a、およびヘッドカバー88に連続して形成された流通孔により規定されている。後述するように、第3シリンダ23aおよび第4シリンダ23bから排気された圧縮気体は、排気リードバルブ79、排気流路112、およびヘッドカバー88の吸気ポートを通して、第1シリンダ22aおよび第2シリンダ22bの燃焼室94a、94bに供給される。   On the other hand, the lower valve case 90 is provided with a first reed valve 78a for controlling intake to the third cylinder 23a and a second reed valve 78b for controlling intake to the fourth cylinder 23b. Further, an exhaust reed valve 79 is provided in the valve case 90. The exhaust reed valve 79 controls the exhaust of compressed gas from the third cylinder 23a and the fourth cylinder 23b. The drive device 10 has an exhaust passage (exhaust pipe) 112 extending from the exhaust reed valve 79 to the two intake ports of the head cover 88. In the present embodiment, the exhaust passage 112 is defined by a flow hole formed continuously in the lower cylinder block 72 b, the crankcase 70, the upper cylinder block 72 a, and the head cover 88. As will be described later, the compressed gas exhausted from the third cylinder 23 a and the fourth cylinder 23 b passes through the exhaust reed valve 79, the exhaust flow path 112, and the intake port of the head cover 88, and then the first cylinder 22 a and the second cylinder 22 b. It is supplied to the combustion chambers 94a and 94b.

図20ないし図22に示すように、駆動装置10は、第1クランク軸12aを駆動する第1駆動ユニット20aと、この第1駆動ユニット20aと同一の構成を有し第2クランク軸12bを駆動する第2駆動ユニット20bと、第1クランク軸12aと第2クランク軸12bとを連結し、第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構50と、を備えている。第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの両側にそれぞれ配置され、更に、第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して左右、前後対称に配置(ミラー配置)および構成されている。第1駆動ユニット20aは、中心基準平面CRPの片側に位置し中心基準平面CRPと直交する第1設置平面MP1に設けられ、第2駆動ユニット20bは、中心基準平面CRPの反対側に位置し中心基準平面CRPと直交する第2設置平面MP2、すなわち、第1設置平面MP1と対称な第2設置平面MP2に設けられている。第1クランク軸12aは第1設置平面MP1と直交して延びている。第2クランク軸12bは第2設置平面MP2と直交して延びている。   As shown in FIGS. 20 to 22, the driving apparatus 10 has a first drive unit 20a for driving the first crankshaft 12a and a second crankshaft 12b having the same configuration as the first drive unit 20a. And a connection synchronization mechanism 50 that connects the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b and rotates the first crankshaft and the second crankshaft in synchronization with each other. The first drive unit 20a and the second drive unit 20b are respectively disposed on both sides of the center reference plane CRP, and further, the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are left and right, front and rear with respect to the center reference plane CRP. They are arranged symmetrically (mirror arrangement) and configured. The first drive unit 20a is provided on the first installation plane MP1 positioned on one side of the center reference plane CRP and orthogonal to the center reference plane CRP, and the second drive unit 20b is positioned on the opposite side of the center reference plane CRP and centered. It is provided on a second installation plane MP2 that is orthogonal to the reference plane CRP, that is, a second installation plane MP2 that is symmetrical to the first installation plane MP1. The first crankshaft 12a extends perpendicular to the first installation plane MP1. The second crankshaft 12b extends perpendicular to the second installation plane MP2.

第1駆動ユニット20aは、第1シリンダ22a内に往復動自在に設けられた第1ピストン24aと、前述した第1クランク軸12aと、第3シリンダ23a内に往復動自在に設けられた第3ピストン25aと、第1ピストン24aと第1クランク軸との間および第3ピストン25aと第1クランク軸との間に設けられ、第1ピストン24aおよび第3ピストン25aの往復運動と第1クランク軸12aの回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構30aと、を備えている。第1ピストン24aおよび第3ピストン25aの往復移動方向である第1方向は、中心基準平面CRPと平行な第1方向X1としている。また、本実施形態において、下部の第3ピストン25aは、上部の第1ピストン24aよりも大径に形成され、更に、大きなアスペクト比に形成されている。   The first drive unit 20a includes a first piston 24a provided in a reciprocating manner in the first cylinder 22a, a first crankshaft 12a described above, and a third piston provided in a reciprocating manner in the third cylinder 23a. The piston 25a is provided between the first piston 24a and the first crankshaft and between the third piston 25a and the first crankshaft. The reciprocating motion of the first piston 24a and the third piston 25a and the first crankshaft And a first XY separation crank mechanism 30a that mutually converts the rotational motion of 12a. A first direction which is a reciprocating direction of the first piston 24a and the third piston 25a is a first direction X1 parallel to the center reference plane CRP. In the present embodiment, the lower third piston 25a is formed to have a larger diameter than the upper first piston 24a, and further has a larger aspect ratio.

第2駆動ユニット20bは、第2シリンダ22b内に往復動自在に設けられた第2ピストン24bと、前述した第2クランク軸12bと、第4シリンダ23b内に往復動自在に設けられた第4ピストン25bと、第2ピストン24bと第2クランク軸12bとの間および第4ピストン25bと第2クランク軸との間に設けられ、第2ピストン24bおよび第4ピストン25bの往復運動と第2クランク軸12bの回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構30bと、を備えている。第2ピストン24bおよび第4ピストン25bの往復移動方向である第2方向は、第1方向X1と平行で、中心基準平面CRPと平行な第2方向X2としている。本実施形態において、下部の第4ピストン25bは、上部の第2ピストン24bよりも大径に形成され、更に、大きなアスペクト比(径/高さ)に形成されている。   The second drive unit 20b includes a second piston 24b that is reciprocally provided in the second cylinder 22b, a second crankshaft 12b, and a fourth cylinder 23b that is reciprocally provided in the fourth cylinder 23b. The piston 25b is provided between the second piston 24b and the second crankshaft 12b and between the fourth piston 25b and the second crankshaft. The reciprocating motion of the second piston 24b and the fourth piston 25b and the second crank And a second XY separation crank mechanism 30b that mutually converts the rotational movement of the shaft 12b. A second direction that is the reciprocating direction of the second piston 24b and the fourth piston 25b is a second direction X2 that is parallel to the first direction X1 and parallel to the center reference plane CRP. In the present embodiment, the lower fourth piston 25b is formed to have a larger diameter than the upper second piston 24b, and has a larger aspect ratio (diameter / height).

第1XY分離クランク機構30aと第2XY分離クランク機構30bとは、同一の構成を有し、中心基準平面CRPに対して左右、上下対称に配置されている。第2XY分離クランク機構30bを代表して、詳細に説明する。図22および図23に示すように、第2XY分離クランク機構30bは、第2ピストン24bの中心軸(移動軸、X軸)および第4ピストン25bの中心軸を含む第2設置平面MP2において、第2方向X2に沿って往復移動自在に設けられた第2支持部材(コンビネータ)32bと、第2設置平面MP2において、第2方向X2と直交する第4方向Y2(Y軸方向)に沿って往復移動自在に第2支持部材32bに取り付けられた第2クランク接続部材(クランク接続プレート)34bと、第2ピストン24bと第2支持部材32bとを連結する連結部材としての第2連結ロッド36bと、第4ピストン25bと第2支持部材32bとを連結する連結部材としての第4連結ロッド37bと、を備えている。第2支持部材32bの移動中心軸(第2方向X2)、第2クランク接続部材34bの移動中心軸(第4方向Y2)、および第2、第4連結ロッド36b、37bの中心移動軸(第2方向X2)は、第2設置平面MP2に位置している。   The first XY separation crank mechanism 30a and the second XY separation crank mechanism 30b have the same configuration and are arranged symmetrically with respect to the center reference plane CRP in the left-right direction. The second XY separation crank mechanism 30b will be described in detail as a representative. As shown in FIGS. 22 and 23, the second XY separation crank mechanism 30b has a second installation plane MP2 including the central axis (movement axis, X axis) of the second piston 24b and the central axis of the fourth piston 25b. In the second support member (combinator) 32b provided so as to be able to reciprocate along the two directions X2, and in the second installation plane MP2, it reciprocates along the fourth direction Y2 (Y-axis direction) orthogonal to the second direction X2. A second crank connecting member (crank connecting plate) 34b movably attached to the second support member 32b; a second connecting rod 36b as a connecting member for connecting the second piston 24b and the second support member 32b; And a fourth connecting rod 37b as a connecting member for connecting the fourth piston 25b and the second support member 32b. The movement center axis of the second support member 32b (second direction X2), the movement center axis of the second crank connecting member 34b (fourth direction Y2), and the center movement axis of the second and fourth connecting rods 36b and 37b (first The two directions X2) are located on the second installation plane MP2.

本実施形態において、第2支持部材32bは、例えば、矩形枠状に形成されている。すなわち、第2支持部材32bは、第2方向X2に延びる第1支持部35aと、第1支持部35aの軸方向両端から第4方向Y2に延びる第2支持部35bおよび第3支持部35cとを一体に有している。本実施形態において、第2支持部材32bは、第2支持部35bの延出端と第3支持部35cの延出端とを連結し、第1支持部35aと隙間を置いて対向する第4支持部35dを備えている。第2支持部35bおよび第3支持部35cの互いに対向する内面は、平坦に、かつ、互いに平行に形成され、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。第2支持部材32bは、例えば、アルミニウムによりダイカスト成形されている。   In the present embodiment, the second support member 32b is formed in a rectangular frame shape, for example. That is, the second support member 32b includes a first support portion 35a extending in the second direction X2, and a second support portion 35b and a third support portion 35c extending in the fourth direction Y2 from both axial ends of the first support portion 35a. Is integrated. In the present embodiment, the second support member 32b connects the extended end of the second support portion 35b and the extended end of the third support portion 35c, and faces the first support portion 35a with a gap therebetween. A support portion 35d is provided. The mutually opposing inner surfaces of the second support part 35b and the third support part 35c are formed flat and parallel to each other and extend along the fourth direction Y2. The second support member 32b is die-cast, for example, with aluminum.

第1支持部35aに第2リニアスライダ41aが固定されている。また、クランクケース70の内面に第2ガイドレール45aが設置され、第2設置平面MP2内で第2方向X2に延びている。第2リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに往復移動自在に支持およびガイドされている。これにより、第2支持部材32bの内、第1支持部35aのみが、第2ガイドレール45a上に第2方向X2に沿って往復移動自在に支持されている。第2リニアスライダ41aは、第2ガイドレール45aに転接するボールベアリングを内蔵していてもよい。   The second linear slider 41a is fixed to the first support portion 35a. A second guide rail 45a is installed on the inner surface of the crankcase 70, and extends in the second direction X2 within the second installation plane MP2. The second linear slider 41a is supported and guided by the second guide rail 45a so as to reciprocate. Thereby, only the 1st support part 35a is supported on the 2nd guide rail 45a so that reciprocation is possible along the 2nd direction X2 among the 2nd support members 32b. The second linear slider 41a may incorporate a ball bearing that is in rolling contact with the second guide rail 45a.

第2クランク接続部材34bは、矩形ブロック形状の部材として構成されている。クランク接続部材34bの上下の側面は、それぞれ第1摺動面60aおよび第2摺動面60bを構成している。第1摺動面60aおよび第2摺動面60bは、それぞれ平坦に、かつ、互いに平行に形成され、かつ、それぞれ第4方向Y2に沿って延びている。   The second crank connecting member 34b is configured as a rectangular block-shaped member. The upper and lower side surfaces of the crank connecting member 34b constitute a first sliding surface 60a and a second sliding surface 60b, respectively. The first sliding surface 60a and the second sliding surface 60b are each formed flat and parallel to each other, and each extend along the fourth direction Y2.

第2クランク接続部材34bのほぼ中央部に、円形の透孔46が貫通形成されている。透孔46は、第2方向X2および第4方向Y2と直交するZ軸方向に、すなわち、第2クランク軸12bと平行な方向に、延びている。この透孔46に第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。透孔46の摺動面、つまり、内面には、電鋳、電着等のライニング加工(メッキ)によりプレーンベアリングを形成している。メッキ後、ワイアカットを用いても良い。   A circular through hole 46 is formed through substantially the center of the second crank connecting member 34b. The through hole 46 extends in the Z-axis direction orthogonal to the second direction X2 and the fourth direction Y2, that is, in a direction parallel to the second crankshaft 12b. The crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46. A plain bearing is formed on the sliding surface, that is, the inner surface of the through hole 46 by lining processing (plating) such as electroforming or electrodeposition. A wire cut may be used after plating.

第2クランク接続部材34bは、枠状の第2支持部材32b内に配置され、第1摺動面60aが第2支持部35bの内面に摺動自在に接触し、第2摺動面60bが第3支持部35cの内面に摺動自在に接触している。これにより、第2クランク接続部材34bは、第第2支持部材32bの第2および第3支持部35b、35c間に、第4方向Y2に沿って往復移動自在に支持およびガイドされている。また、第2クランク接続部材34bの透孔46に、第2クランク軸12bのクランクピン16bが回転自在に挿通される。これにより、第2クランク接続部材34bは第2クランク軸12に係合し、第2クランク軸12bと第2支持部材32bとを接続している。   The second crank connecting member 34b is disposed in the frame-shaped second support member 32b, the first sliding surface 60a slidably contacts the inner surface of the second support portion 35b, and the second sliding surface 60b It is slidably in contact with the inner surface of the third support portion 35c. Thereby, the second crank connecting member 34b is supported and guided between the second and third support portions 35b and 35c of the second support member 32b so as to reciprocate along the fourth direction Y2. Further, the crank pin 16b of the second crankshaft 12b is rotatably inserted into the through hole 46 of the second crank connecting member 34b. Thus, the second crank connecting member 34b is engaged with the second crankshaft 12, and connects the second crankshaft 12b and the second support member 32b.

なお、第2支持部材32bの第2支持部35bおよび第3支持部35cの内面にそれぞれ第4方向Y2に延びるガイドレールを設置し、また、第2クランク接続部材34bの第1摺動面60aおよび第2摺動面60bに、それぞれガイドレールと係合するガイド溝を設けてもよい。   Note that guide rails extending in the fourth direction Y2 are installed on the inner surfaces of the second support portion 35b and the third support portion 35c of the second support member 32b, respectively, and the first sliding surface 60a of the second crank connection member 34b. In addition, guide grooves that engage with the guide rails may be provided in the second sliding surface 60b.

第2クランク接続部材34bは、透孔46の中心軸を通り第2方向X2と直交する分割面62に沿って分割された2部材(第1摺動面60aを含む第1ハーフ部64a、および第2摺動面60bを含む第2ハーフ部64b)で構成し、これら2部材を分割面62同志を突き合せた状態で係合することにより、矩形ブロック形状のクランク接続部材34bを構成している。分割面62は、透孔46の中心軸を通り、第4方向Y2に延びる面としている。また、分割面62は、波状、S字形状、あるいはサイクロン形状の凹凸面に形成されている。分割面62の凹凸は、Z軸方向(透孔46の軸方向)に交互に並らび、各凹所および凸部は、第4方向Y2に延びている。本実施形態において、各分割面62は、交互に並んだ円弧状の凹面と円弧状の凸面とを有している。係合状態において、第1ハーフ部64aの分割面61と第2ハーフ部64bの分割面61との隙間は、100μ程度となるように形成されている。第1および第2ハーフ部64a、64bは、潤滑油を含みやすい材料、例えば、銅、真鍮、ファインセラミック等で形成されていることが望ましい。また、第1および第2ハーフ部64a、64bは、ABS等のエンジニアリングプラスティクで構成し、表面に蒸着メッキ等を施すことで作ることも可能である。   The second crank connecting member 34b is divided into two members (a first half portion 64a including a first sliding surface 60a, and a first half surface 64a, which are divided along a dividing surface 62 that passes through the central axis of the through hole 46 and is orthogonal to the second direction X2. The second half portion 64b including the second sliding surface 60b) is engaged, and the two members are engaged in a state where the divided surfaces 62 face each other, thereby forming a crank connecting member 34b having a rectangular block shape. Yes. The dividing surface 62 is a surface that passes through the central axis of the through hole 46 and extends in the fourth direction Y2. Further, the dividing surface 62 is formed in a corrugated surface having a wave shape, an S shape, or a cyclone shape. The unevenness of the dividing surface 62 is alternately arranged in the Z-axis direction (the axial direction of the through hole 46), and the respective recesses and protrusions extend in the fourth direction Y2. In the present embodiment, each divided surface 62 has arcuate concave surfaces and arcuate convex surfaces that are alternately arranged. In the engaged state, the gap between the dividing surface 61 of the first half portion 64a and the dividing surface 61 of the second half portion 64b is formed to be about 100 μm. The first and second half portions 64a and 64b are preferably formed of a material that easily contains lubricating oil, such as copper, brass, or fine ceramic. Further, the first and second half portions 64a and 64b can be made of engineering plastics such as ABS, and can be made by performing vapor deposition plating or the like on the surface.

なお、第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64bの各分割面62は、2つ以上の凸部および/あるいは、2つ以上の凹所を有する凹凸面としてもよい。また、凹凸面は、Z軸方向に凹部、凸部が並んでいればよく、凹部および凸部自体の形状は、曲面に限らず、他の形状に種々変更可能である。   In addition, each division surface 62 of the 1st half part 64a and the 2nd half part 64b is good also as an uneven surface which has a 2 or more convex part and / or a 2 or more recessed part. In addition, the concave / convex surface only needs to have concave portions and convex portions arranged in the Z-axis direction, and the shapes of the concave portions and the convex portions themselves are not limited to curved surfaces but can be variously changed to other shapes.

第2XY分離クランク機構30bの第2連結ロッド36bの一端は支持ピンを介して第2ピストン24bに連結され、他端は、第2支持部材32bの第2支持部35bに連結されている。第2連結ロッド36bは第2方向X2と平行に、かつ、第2ピストン24bと同軸的に延びている。第2連結ロッド36bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第2ピストン24bを第2方向X2に沿って往復移動させる。   One end of the second connecting rod 36b of the second XY separation crank mechanism 30b is connected to the second piston 24b via a support pin, and the other end is connected to the second support portion 35b of the second support member 32b. The second connecting rod 36b extends in parallel with the second direction X2 and coaxially with the second piston 24b. The second connecting rod 36b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the second piston 24b along the second direction X2.

第2XY分離クランク機構30bの第2連結ロッド36bの一端は支持ピンを介して第2ピストン24bに連結され、他端は、第2支持部材32bの第2支持部35bに連結されている。第2連結ロッド36bは第2方向X2と平行に、かつ、第2ピストン24bと同軸的に延びている。第2連結ロッド36bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第2ピストン24bを第2方向X2に沿って往復移動させる。   One end of the second connecting rod 36b of the second XY separation crank mechanism 30b is connected to the second piston 24b via a support pin, and the other end is connected to the second support portion 35b of the second support member 32b. The second connecting rod 36b extends in parallel with the second direction X2 and coaxially with the second piston 24b. The second connecting rod 36b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the second piston 24b along the second direction X2.

第2XY分離クランク機構30bの第4連結ロッド37bの一端は支持ピンを介して第4ピストン25bに連結され、他端は、第2支持部材32bの第3支持部35cに連結されている。第4連結ロッド37bは第2方向X2と平行に、かつ、第4ピストン25bと同軸的に延びている。第4連結ロッド37bは、第2方向X2に沿って第2支持部材32bと一体的に往復移動し、第4ピストン25bを第2方向X2に沿って往復移動させる。
なお、連結部材は、単一の連結ロッドに限らず、複数本の連結ロッド、あるいは、第4方向Y2に延びる板状の連結アームを用いてもよい。
One end of the fourth connecting rod 37b of the second XY separation crank mechanism 30b is connected to the fourth piston 25b via a support pin, and the other end is connected to the third support portion 35c of the second support member 32b. The fourth connecting rod 37b extends in parallel with the second direction X2 and coaxially with the fourth piston 25b. The fourth connecting rod 37b reciprocates integrally with the second support member 32b along the second direction X2, and reciprocates the fourth piston 25b along the second direction X2.
The connecting member is not limited to a single connecting rod, and a plurality of connecting rods or a plate-like connecting arm extending in the fourth direction Y2 may be used.

図22および図23に示すように、第1XY分離クランク機構30aは、第2XY分離クランク機構30bと同様に構成され、第1リニアスライダ40aおよび第1ガイドレール44aにより第1方向X1に沿って往復移動自在に設けられた矩形枠状の第1支持部材32aと、第1支持部材32a内に第3方向Y1に沿って往復移動自在に支持およびガイドされたブロック形状の第1クランク接続部材34aと、第1支持部材32aと第1ピストン24aとを連結した第1連結ロッド36aと、第1支持部材32aと第3ピストン25aとを連結した第3連結ロッド37aと、を備えている。第1クランク接続部材34aの透孔に第1クランク軸12aのクランクピンが回転自在に挿通されている。   As shown in FIGS. 22 and 23, the first XY separation crank mechanism 30a is configured similarly to the second XY separation crank mechanism 30b, and reciprocates along the first direction X1 by the first linear slider 40a and the first guide rail 44a. A rectangular frame-shaped first support member 32a provided movably, and a block-shaped first crank connecting member 34a supported and guided in the first support member 32a so as to reciprocate along the third direction Y1. The first connecting rod 36a connecting the first support member 32a and the first piston 24a and the third connecting rod 37a connecting the first support member 32a and the third piston 25a are provided. A crank pin of the first crankshaft 12a is rotatably inserted through the through hole of the first crank connecting member 34a.

第1クランク接続部材34aは、透孔の中心軸を通り第1方向X1と直交する分割面62に沿って分割された2部材(第1摺動面を含む第1ハーフ部、および第2摺動面を含む第2ハーフ部)で構成され、これら2部材を分割面62同志を突き合せた状態で係合することにより、矩形ブロック形状のクランク接続部材34aを構成している。分割面62は、透孔の中心軸を通り、第2方向Y1に延びる面としている。また、分割面62は、波状、S字形状、あるいはサイクロン形状の凹凸面に形成されている。分割面62の凹凸は、Z軸方向(透孔の軸方向)に交互に並らび、各凹所および凸部は、第2方向Y1に延びている。   The first crank connecting member 34a is divided into two members (a first half portion including a first sliding surface, and a second sliding member) divided along a dividing surface 62 that passes through the central axis of the through hole and is orthogonal to the first direction X1. A rectangular block-shaped crank connecting member 34a is formed by engaging these two members with the divided surfaces 62 facing each other. The dividing surface 62 is a surface that passes through the central axis of the through hole and extends in the second direction Y1. Further, the dividing surface 62 is formed in a corrugated surface having a wave shape, an S shape, or a cyclone shape. The unevenness of the dividing surface 62 is alternately arranged in the Z-axis direction (the axial direction of the through hole), and the respective recesses and protrusions extend in the second direction Y1.

上記のように構成された第1XY分離クランク機構30aおよび第2XY分離クランク機構30bは、クランクケース70内に設けられている。第1XY分離クランク機構30aは、中心基準平面CRPに対して、第2XY分離クランク機構30bと左右対称に配置および構成され、第2XY分離クランク機構30bと対称に動作する。
第1クランク軸12aは、その軸方向両端部がそれぞれクランクケース70の側壁を貫通し、それぞれ軸受によりクランクケース70に回転自在に支持されている。第2クランク軸12bは、第1クランク軸12aと平行に延び、その軸方向両端部がそれぞれクランクケース70の側壁を貫通し、それぞれ軸受によりクランクケース70に回転自在に支持されている。
The first XY separation crank mechanism 30 a and the second XY separation crank mechanism 30 b configured as described above are provided in the crankcase 70. The first XY separation crank mechanism 30a is arranged and configured symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b with respect to the center reference plane CRP, and operates symmetrically with the second XY separation crank mechanism 30b.
Both ends of the first crankshaft 12a in the axial direction pass through the side walls of the crankcase 70, and are rotatably supported on the crankcase 70 by bearings. The second crankshaft 12b extends in parallel with the first crankshaft 12a, and both axial ends thereof penetrate the side walls of the crankcase 70, respectively, and are rotatably supported by the crankcase 70 by bearings.

図20ないし図22に示すように、駆動装置10の連結同期機構50は、第1クランク軸12aの一端部に同軸的に取り付けられた第1歯車52aと、第2クランク軸12bの一端部に同軸的に取り付けられた第2歯車52bと、を有している。第1歯車52aおよび第2歯車52bは、同一径、および同一歯数に形成され、互いに歯合している。第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、第1歯車52aおよび第2歯車52bを介して互いに連結されている。第1歯車52aが回転すると、第2歯車52bは、第1歯車52aの回転に同期して、第1歯車52aと逆方向へ回転する。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは、同期して互いに相反する方向に回転する。   As shown in FIGS. 20 to 22, the connection synchronization mechanism 50 of the driving device 10 includes a first gear 52 a coaxially attached to one end portion of the first crankshaft 12 a and one end portion of the second crankshaft 12 b. And a second gear 52b attached coaxially. The first gear 52a and the second gear 52b are formed to have the same diameter and the same number of teeth, and mesh with each other. The first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b are connected to each other via a first gear 52a and a second gear 52b. When the first gear 52a rotates, the second gear 52b rotates in the opposite direction to the first gear 52a in synchronization with the rotation of the first gear 52a. Thereby, the 1st crankshaft 12a and the 2nd crankshaft 12b rotate in the mutually opposite direction synchronously.

第1クランク軸12aの他端部に第1タイミングプーリ114aが同軸的に取り付けられている。第2クランク軸12bの他端部に第2タイミングプーリ114bが同軸的に取り付けられている。ヘッドカバー88に取り付けられているカムシャフト110の一端に第3タイミングプーリ114cが取り付けられている。更に、第2タイミングプーリ114bの近傍に、回転自在なアイドラープーリ116が設けられている。このアイドラープーリ116は、例えば、クランクケース70に支持されている。   A first timing pulley 114a is coaxially attached to the other end of the first crankshaft 12a. A second timing pulley 114b is coaxially attached to the other end of the second crankshaft 12b. A third timing pulley 114 c is attached to one end of the camshaft 110 attached to the head cover 88. Further, a rotatable idler pulley 116 is provided in the vicinity of the second timing pulley 114b. The idler pulley 116 is supported by the crankcase 70, for example.

これら第1、第2、第3タイミングプーリ114a、114b、114cおよびアイドラープーリ116にカムタイミングベルト114が架け渡されている。各タイミングプーリおよびアイドラープーリ116は、それぞれ歯付きプーリを用いている。また、タイミングベルト114は、両面に歯を有する歯付きベルトを用いている。これら第1、第2、第3タイミングプーリ114a、114b、114c、アイドラープーリ116、およびカムタイミングベルト114により、第1および第2クランク軸12a、12bの回転に同期してカムシャフト110を回転させ、所定のタイミングで吸気側および排気側バルブを開閉することができる。
なお、クランクシャフト110を回転させる機構は、歯付きプーリと歯付きベルトとの組合せに限らず、スプロケットとチェーンとの組合せを用いてもよい。
A cam timing belt 114 is stretched around the first, second, and third timing pulleys 114a, 114b, and 114c and the idler pulley 116. Each timing pulley and idler pulley 116 is a toothed pulley. The timing belt 114 is a toothed belt having teeth on both sides. The first, second, and third timing pulleys 114a, 114b, and 114c, the idler pulley 116, and the cam timing belt 114 rotate the camshaft 110 in synchronization with the rotation of the first and second crankshafts 12a and 12b. The intake side and exhaust side valves can be opened and closed at a predetermined timing.
The mechanism for rotating the crankshaft 110 is not limited to a combination of a toothed pulley and a toothed belt, and a combination of a sprocket and a chain may be used.

上記のようにエンジン装置として構成された駆動装置10において、始動時、図示しないモータ等により、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bを回転させ、第1ないし第4ピストン24a、24b、25a、25bを昇降させる。例えば、図22に示すように、第1および第2ピストン24a、24bが下死点から上死点に移動する間、第1吸気バルブおよび第2吸気バルブが開放され、吸気ポートから空気および燃料が第1および第2シリンダ22a、22bおよび燃焼室94a、94bに供給され、その後、第1吸気バルブおよび第2吸気バルブが閉じられ、燃料と空気の混合気が圧縮される。続いて、点火プラグ95a、95bによって燃焼室94a、94b内の混合気に点火し、燃焼、爆発させることにより第1および第2ピストン24a、24bが上死点から下死点に向かって下降する。この間、第1排気バルブおよび第2排気バルブが開放され、ピストンの下降の後半で、燃焼ガスが排気ポートから排気される。始動時以降は、給気、燃焼を繰り返すことにより、第1および第2ピストン24a、24bが第1方向X1および第2方向X2に往復駆動される。第1および第2ピストン24a、24bの往復運動は、第1XY分離クランク機構30aおよび第2XY分離クランク機構30bにより回転運動に変換され、第1および第2クランク軸12a、12bにそれぞれ回転力が入力される。これにより、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bが互いに相反する方向に回転する。この際、連結同期機構50により、第1クランク軸12aおよび第2クランク軸12bは互いに同期して回転する。   In the drive device 10 configured as an engine device as described above, at the time of starting, the first crank shaft 12a and the second crank shaft 12b are rotated by a motor (not shown) or the like, and the first to fourth pistons 24a, 24b, 25a are rotated. , 25b is moved up and down. For example, as shown in FIG. 22, while the first and second pistons 24a, 24b move from the bottom dead center to the top dead center, the first intake valve and the second intake valve are opened, and air and fuel are discharged from the intake port. Is supplied to the first and second cylinders 22a, 22b and the combustion chambers 94a, 94b, and then the first intake valve and the second intake valve are closed, and the fuel-air mixture is compressed. Subsequently, the air-fuel mixture in the combustion chambers 94a and 94b is ignited by the spark plugs 95a and 95b, and the first and second pistons 24a and 24b are lowered from the top dead center toward the bottom dead center by burning and exploding. . During this time, the first exhaust valve and the second exhaust valve are opened, and the combustion gas is exhausted from the exhaust port in the latter half of the lowering of the piston. After the start, the first and second pistons 24a and 24b are driven to reciprocate in the first direction X1 and the second direction X2 by repeating air supply and combustion. The reciprocating motion of the first and second pistons 24a and 24b is converted into rotational motion by the first XY separation crank mechanism 30a and the second XY separation crank mechanism 30b, and rotational force is input to the first and second crankshafts 12a and 12b, respectively. Is done. As a result, the first crankshaft 12a and the second crankshaft 12b rotate in directions opposite to each other. At this time, the first and second crankshafts 12a and 12b rotate in synchronization with each other by the connection synchronization mechanism 50.

また、第1および第2ピストン24a、24bの往復運動に同期して、第3および第4ピストン25a、25bが第1方向X1および第2方向X2に往復駆動される。第3および第4ピストン25a、25bが下降位置から上昇位置に移動する間、第1リードバルブ78aおよび第2リードバルブ78bから第2シリンダ23aおよび第4シリンダ23bに外気が吸気される。そして、第3および第4ピストン25a、25bが上昇位置から下降位置に移動する間、第2シリンダ23aおよび第4シリンダ23b内の空気が第3および第4ピストンによって圧縮され、この圧縮気体は排気リードバルブ79から排気流路112に排気される。更に、圧縮気体は、排気流路112を通ってヘッドカバー88の吸気ポートに送られ、第1吸気バルブおよび第2吸気バルブを通して燃焼室94a、94bへ供給される。第3および第4ピストン25a、25bが第1方向X1および第2方向X2に往復移動を繰り返すことにより、給気および圧縮気体の排気を繰り返す。このように、第2、第4シリンダ23a、23bおよび第2、第4ピストン25a、25bは、ポンプあるいはターボ過給器として機能することができる。   Further, the third and fourth pistons 25a and 25b are driven to reciprocate in the first direction X1 and the second direction X2 in synchronization with the reciprocating motion of the first and second pistons 24a and 24b. While the third and fourth pistons 25a, 25b move from the lowered position to the raised position, outside air is sucked into the second cylinder 23a and the fourth cylinder 23b from the first reed valve 78a and the second reed valve 78b. While the third and fourth pistons 25a and 25b move from the raised position to the lowered position, the air in the second cylinder 23a and the fourth cylinder 23b is compressed by the third and fourth pistons, and this compressed gas is exhausted. The air is exhausted from the reed valve 79 to the exhaust passage 112. Further, the compressed gas is sent to the intake port of the head cover 88 through the exhaust passage 112, and is supplied to the combustion chambers 94a and 94b through the first intake valve and the second intake valve. The third and fourth pistons 25a, 25b repeat reciprocating movements in the first direction X1 and the second direction X2, thereby repeating supply air and exhaust of compressed gas. Thus, the second and fourth cylinders 23a and 23b and the second and fourth pistons 25a and 25b can function as a pump or a turbocharger.

第1駆動ユニット20aと第2駆動ユニット20bとは、中心基準平面CRPに対して、左右対称、前後対称に配置および構成されていることから、これらユニットの動作も対称となる。第1ピストン24aが上死点に移動すると、これに同期して、第2ピストン24bも上死点に移動する。第1ピストン24aが上死点から下死点に向かって移動すると、同時に、第2ピストン24bが上死点から下死点に向かって移動する。同様に、第2ピストン25aと第4ピストン25bは、互いに同期して昇降動作する。   Since the first drive unit 20a and the second drive unit 20b are arranged and configured symmetrically and anteroposteriorly with respect to the center reference plane CRP, the operations of these units are also symmetric. When the first piston 24a moves to the top dead center, the second piston 24b also moves to the top dead center in synchronization with this. When the first piston 24a moves from the top dead center toward the bottom dead center, at the same time, the second piston 24b moves from the top dead center toward the bottom dead center. Similarly, the second piston 25a and the fourth piston 25b move up and down in synchronization with each other.

上記のように構成された駆動装置10によれば、第1駆動ユニット20aおよび第2駆動ユニット20bにおいて、第1および第2XY分離クランク機構30a、30bにより、第1クランク軸12aの回転運動および第2クランク軸12bの回転運動を、第1方向X1および第2方向X2の直線的な往復運動とこの第1方向、第2方向とそれぞれ直交する第3方向Y1、第4方向Y2の直線的な往復運動とに分離、変換することができ、第1ピストン24aおよび第2ピストン24bの完全な平行運動、並びに、第3ピストン25aおよび第4ピストン25bの完全な平行運動を実現することができる。そのため、シリンダに対するピストンの片当たりを無くし、シール性の向上、摩擦ロスの低減、サイドスラストロスレスで高い効率を得ることができる。更に、第1駆動ユニットと第2駆動ユニットとを、中心基準平面に対して左右対称、前後対称に配置(ミラー配置)、および構成しているため、偏差による振動を完全に打ち消し、無振動回転構造体を構成することができる。   According to the drive device 10 configured as described above, in the first drive unit 20a and the second drive unit 20b, the first and second XY separation crank mechanisms 30a and 30b cause the rotational motion and the first motion of the first crankshaft 12a. The rotational motion of the two crankshafts 12b is changed into linear reciprocation in the first direction X1 and second direction X2 and linear in the third direction Y1 and fourth direction Y2 orthogonal to the first direction and the second direction, respectively. It can be separated and converted into reciprocating motion, and complete parallel motion of the first piston 24a and the second piston 24b and complete parallel motion of the third piston 25a and the fourth piston 25b can be realized. Therefore, it is possible to eliminate the contact of the piston with the cylinder, to improve the sealing performance, to reduce the friction loss, and to achieve high efficiency with no side thrust loss. In addition, the first drive unit and the second drive unit are arranged symmetrically with respect to the central reference plane and symmetrically in the front-rear direction (mirror arrangement). A structure can be constructed.

XY分離クランク機構により、ピストンのサイドスラストを実質的に無くすことができ、その結果、シリンダ、ピストンをセラミック、ガラス等で形成することが可能となり、低温で保温型の熱効率のよいエンジン装置を構築することができる。更に、駆動装置は、サイドスラストによる振動が無いため、シリンダをカーボンファイバー、あるいは、PBT等のプラスティク素材で形成することが可能となる。更に、サイドスラストレスであることから、ピストンのハイアスペクト比化を実現でき、その分、ショートショートストローク化を図り小型ロープロファイルのエンジン装置を実現することができる。   The side thrust of the piston can be substantially eliminated by the XY separation crank mechanism. As a result, the cylinder and piston can be formed of ceramic, glass, etc., and a low-temperature, heat-retaining engine device with high thermal efficiency can be constructed. can do. Furthermore, since the drive device is not vibrated by side thrust, the cylinder can be formed of carbon fiber or a plastic material such as PBT. Furthermore, because of the side thrust, it is possible to realize a high aspect ratio of the piston, and accordingly, a short and short stroke can be achieved, thereby realizing a small low profile engine device.

本実施形態によれば、XY分離クランク機構における支持部材をU字形枠状とし、この枠体内にクランク接続部材をXYZ方向に摺動可能に配置する構成とすることにより、リニアガイドを省略し、XY分離クランク機構の構成部材数を低減することが可能となる。また、組み立て時、クランク接続部材を分割してクランク軸に装着し、装着後、クランク接続部材を支持部材の第2支持部と第3支持部との間に装着する。これにより、クランクピンを有する第1および第2クランク軸12a、12bに対して、クランク接続部材を組み付けることができる。これにより、クランク機構の組立工数を軽減し、多気筒の場合でも、組立てが容易となり、組立て性の向上を図ることができる。更に、支持部材とクランク接続部材とは、最適位置での摺動を自動的に調整する機能を持つことができる。   According to the present embodiment, the support member in the XY separation crank mechanism has a U-shaped frame shape, and the crank connection member is slidably arranged in the XYZ directions in the frame body, thereby omitting the linear guide, It is possible to reduce the number of constituent members of the XY separation crank mechanism. Further, at the time of assembly, the crank connecting member is divided and mounted on the crankshaft, and after mounting, the crank connecting member is mounted between the second support portion and the third support portion of the support member. Thereby, a crank connection member can be assembled | attached with respect to the 1st and 2nd crankshafts 12a and 12b which have a crankpin. As a result, the number of man-hours for assembling the crank mechanism can be reduced, and even in the case of multiple cylinders, the assembly can be facilitated and the assemblability can be improved. Furthermore, the support member and the crank connecting member can have a function of automatically adjusting the sliding at the optimum position.

クランク接続部材を透孔46の中心軸で左右に2分割し、分割面62を凸凹形状とすることにより、分割された第1ハーフ部64aおよび第2ハーフ部64b間にXY方向に開きがあっても相互干渉による不都合を防止することができる。凸凹形状を波状、S字状、あるいはサイクロイド状とすると、Z軸方向に垂直なZY平面においても、2部材の相互干渉を取り除くことが可能になる。2部材間のクリアランスを例えば100μ程度の小さな隙間で形成することにより、XY平面とZY平面で立体的な力の絶縁が可能となる。同時に、2部材間のZ軸方向への自動調芯を行うことができる。   The crank connecting member is divided into two on the left and right sides of the central axis of the through hole 46, and the dividing surface 62 is formed in an uneven shape so that there is an opening in the XY direction between the divided first half portion 64a and second half portion 64b. However, inconvenience due to mutual interference can be prevented. When the uneven shape is a wave shape, an S shape, or a cycloid shape, mutual interference between the two members can be removed even in the ZY plane perpendicular to the Z-axis direction. By forming the clearance between the two members with a small gap of about 100 μm, for example, it is possible to insulate a three-dimensional force between the XY plane and the ZY plane. At the same time, automatic alignment in the Z-axis direction between the two members can be performed.

更に、本実施形態によれば、燃焼ピストンである第1および第2ピストンと同期して作動する第3および第4ピストンを備え、これらの第3および第4ピストンにより過給器(ターボポンプ)を構成している。これにより、燃焼室に燃料とともに圧縮(加圧)気体を供給し、燃焼効率の向上を図ることができる。2サイクルターボエンジン、4サイクルターボエンジン、あるいは、デーゼルエンジン等の多様にエンジン装置を容易に実現することが可能となる。なお、本実施形態において、ピストンの形状は、オーバル形状に限定されることなく、他の非円形状、例えば、角を丸めた矩形状、その他の多角形状、中央部のくびれた楕円形状等としてもよい。   Furthermore, according to the present embodiment, the third and fourth pistons that operate in synchronization with the first and second pistons that are combustion pistons are provided, and the supercharger (turbo pump) is provided by these third and fourth pistons. Is configured. Thereby, compressed (pressurized) gas can be supplied to the combustion chamber together with the fuel, and the combustion efficiency can be improved. Various engine devices such as a two-cycle turbo engine, a four-cycle turbo engine, and a diesel engine can be easily realized. In this embodiment, the shape of the piston is not limited to the oval shape, and other non-circular shapes such as a rectangular shape with rounded corners, other polygonal shapes, a constricted elliptical shape at the center, and the like. Also good.

(第1変形例)
上述した第12の実施形態において、エンジン装置は、2サイクルに限らず、4サイクルエンジン装置としてもよい。図24は、4サイクルエンジン装置に適した第1変形例に係る過給機構を概略的に示す図である。
図に示すように、過給機構は、排気流路112を形成する排気配管130を有している。排気配管130の一端は、下部の第2(第3)シリンダ23a、23bの排気ポートに接続され、他端は、上部の第1(第2)シリンダ22a、22bの吸気ポートに接続されている。排気配管130には、インタークーラー124、アキュムレートチャンバ126が設けられ、更に、アキュムレートチャンバ126にリリーフバルブ128が接続されている。また、下部の第2(第3)シリンダ23a、23bの吸気ポートにキャブレタ120が接続されている。4サイクルエンジン装置の場合、第3、第4ピストン25a、25bの径は、第1、第2ピストン24a、24bの径と同等か、それ以下に形成している。
(First modification)
In the twelfth embodiment described above, the engine device is not limited to two cycles, and may be a four-cycle engine device. FIG. 24 is a diagram schematically showing a supercharging mechanism according to a first modification suitable for a four-cycle engine device.
As shown in the figure, the supercharging mechanism has an exhaust pipe 130 that forms an exhaust passage 112. One end of the exhaust pipe 130 is connected to the exhaust port of the lower second (third) cylinders 23a, 23b, and the other end is connected to the intake port of the upper first (second) cylinders 22a, 22b. . The exhaust pipe 130 is provided with an intercooler 124 and an accumulation chamber 126, and a relief valve 128 is connected to the accumulation chamber 126. A carburetor 120 is connected to the intake ports of the lower second (third) cylinders 23a and 23b. In the case of a 4-cycle engine device, the diameters of the third and fourth pistons 25a and 25b are equal to or smaller than the diameters of the first and second pistons 24a and 24b.

上記のように構成された過給機構では、キャブレタ120から第3、第4シリンダ23a、23bに供給された燃料と空気の混合気を、第3、第4ピストン25a、25bで加圧、圧縮した後、排気配管130に排気する。圧縮混合気は、インタークーラー124で冷却され、更に、アキュムレートチャンバ126に一時保留された後、排気配管130および給気ポートを通して上部の第1、第2シリンダ22a、22bの燃焼室に供給される。   In the supercharging mechanism configured as described above, the fuel / air mixture supplied from the carburetor 120 to the third and fourth cylinders 23a and 23b is pressurized and compressed by the third and fourth pistons 25a and 25b. After that, the exhaust pipe 130 is exhausted. The compressed air-fuel mixture is cooled by the intercooler 124 and further temporarily held in the accumulation chamber 126, and then supplied to the combustion chambers of the upper first and second cylinders 22a and 22b through the exhaust pipe 130 and the air supply port. .

(第2変形例)
次に、4サイクルエンジン装置に適した第2変形例に係る過給機構について説明する。前述した第1変形例と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第1変形例と異なる部分を中心に説明する。
図25は、第2変形例に係る過給機構を概略的に示す図である。
(Second modification)
Next, a supercharging mechanism according to a second modification suitable for a four-cycle engine device will be described. The same reference numerals are given to the same parts as those in the first modification described above, and detailed description thereof will be omitted, and description will be made centering on parts different from the first modification.
FIG. 25 is a diagram schematically showing a supercharging mechanism according to a second modification.

第2変形例によれば、過給機構の排気配管130において、アキュムレートチャンバ126と第1、第2シリンダ22a、22bとの間に、制御用エアフローメータ132、スロットル134、燃料インジェクタ136が順に設けられている。また、下部の第2、第3シリンダ23a、23bの吸気ポートに給気配管131がそれぞれ接続され、各給気配管131にスロットル134が設けられている。   According to the second modification, in the exhaust pipe 130 of the supercharging mechanism, the control air flow meter 132, the throttle 134, and the fuel injector 136 are arranged in this order between the accumulation chamber 126 and the first and second cylinders 22a and 22b. Is provided. In addition, an air supply pipe 131 is connected to the intake ports of the lower second and third cylinders 23a and 23b, and a throttle 134 is provided in each air supply pipe 131.

上記のように構成された過給機構では、スロットル134を通して第3、第4シリンダ23a、23bに供給された空気を、第3、第4ピストン25a、25bで加圧、圧縮した後、排気配管130に排気する。圧縮空気は、インタークーラー124で冷却され、更に、アキュムレートチャンバ126に一時保留された後、エアフローメータ132、スロットル134を通り、給気ポートから上部の第1、第2シリンダ22a、22bの燃焼室に供給される。その際、インジェクタ136により圧縮空気に燃料が噴射され、圧縮空気と燃料との混合気が燃焼室に供給される。   In the supercharging mechanism configured as described above, the air supplied to the third and fourth cylinders 23a and 23b through the throttle 134 is pressurized and compressed by the third and fourth pistons 25a and 25b, and then the exhaust pipe. Exhaust to 130. The compressed air is cooled by the intercooler 124, and further temporarily held in the accumulation chamber 126, then passes through the air flow meter 132 and the throttle 134, and the combustion chambers of the upper first and second cylinders 22 a and 22 b from the air supply port. To be supplied. At that time, fuel is injected into the compressed air by the injector 136, and an air-fuel mixture of the compressed air and the fuel is supplied to the combustion chamber.

上記のように構成された第1変形例および第2変形例に係る過給機構によれば、第3および第4ピストンにより加圧、圧縮された空気を燃料と共に上部の燃焼室に供給することができ、燃焼効率の向上を図ることができる。なお、第1変形例および第2変形例に係る過給機構は、4サイクルターボエンジン装置に限らず、2サイクルエンジン装置、あるいは、デーゼルエンジン等に適用可能である。   According to the supercharging mechanism according to the first and second modifications configured as described above, the air pressurized and compressed by the third and fourth pistons is supplied to the upper combustion chamber together with the fuel. Thus, combustion efficiency can be improved. The supercharging mechanism according to the first modification and the second modification can be applied not only to the 4-cycle turbo engine device but also to a 2-cycle engine device, a diesel engine, or the like.

本発明は上述した実施形態あるいは変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment or modification as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

12a…第1クランク軸、12b…第2クランク軸、20a…第1駆動ユニット、
20b…第2駆動ユニット、22a…第1シリンダ、22b…第2シリンダ、
23a…第3シリンダ、23b…第4シリンダ、24a…第1ピストン、
24b…第2ピストン、25a…第3ピストン、25b…第4ピストン、
30a…第1XY分離クランク機構、30b…第2XY分離クランク機構、
32a…第1支持部材、32b…第2支持部材、50…連結同期機構、
80a…第1駆動モータ、80b…第2駆動モータ、112…排気流路、
130…排気配管
12a ... 1st crankshaft, 12b ... 2nd crankshaft, 20a ... 1st drive unit,
20b ... 2nd drive unit, 22a ... 1st cylinder, 22b ... 2nd cylinder,
23a ... 3rd cylinder, 23b ... 4th cylinder, 24a ... 1st piston,
24b ... 2nd piston, 25a ... 3rd piston, 25b ... 4th piston,
30a ... 1st XY separation crank mechanism, 30b ... 2nd XY separation crank mechanism,
32a ... 1st support member, 32b ... 2nd support member, 50 ... Connection synchronous mechanism,
80a ... 1st drive motor, 80b ... 2nd drive motor, 112 ... Exhaust flow path,
130 ... Exhaust piping

Claims (17)

中心基準平面の片側に位置する第1設置平面内に設けられた第1シリンダと、前記第1設置平面内で第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1設置平面と直交して延びる第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、
前記中心基準平面の反対側に位置し、前記中心基準平面に対して前記第1設置平面と対称に位置する第2設置平面内に設けられた第2シリンダと、前記第2設置平面内で前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2設置平面と直交して延びる第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、
前記第1クランク軸の一端部と前記第2クランク軸の一端部とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構と、を備えた2気筒の駆動装置であって
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材であって、前記第1方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に延びる第2支持部と、前記第3方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部と、を有する第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材の前記第2支持部と第3支持部との間に設けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、を備え、
前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材であって、前記第2方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に延びる第2支持部と、前記第4方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部と、を有する第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材の前記第2支持部と第3支持部との間に設けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、を備え、
前記第1クランク接続部材および第2クランク接続部材の各々は、前記第2支持部に前記第3方向あるいは前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第1摺動部と、前記第3支持部に前記第3方向あるいは前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第2摺動部と、前記第1方向および第2方向と直交する方向に延び、前記第1クランク軸あるいは第2クランク軸のクランクが回転自在に挿通される透孔と、を備え、
前記透孔の中心軸を通り前記第1方向あるいは第2方向と直交する分割面により前記第1摺動部を含む第1接続部材と前記第2摺動部を含む第2接続部材とに分割され、前記第1および第2接続部材の分割面は、前記透孔の軸方向に並らぶ凹所および凸部を有する凹凸面状に形成され、前記第1接続部材および第2接続部材は、前記クランクピンに取り付けられ前記分割面同士を突き合わせた状態で係合し、
前記第1ピストンおよび前記第1XY分離クランク機構は、前記中心基準平面に対して、前記第2ピストンおよび前記第2XY分離クランク機構とそれぞれ対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作し、
前記第1クランク軸に連結される第1被駆動体を前記第1クランク軸により回転駆動し、前記第2クランク軸に連結される第2被駆動体を前記第2クランク軸により逆回転駆動する2気筒の駆動装置。
A first cylinder provided in a first installation plane located on one side of the center reference plane, and a first cylinder provided in the first cylinder so as to reciprocate along a first direction in the first installation plane. A piston, a first crankshaft extending orthogonally to the first installation plane, and a reciprocating motion of the first piston provided between the first piston and the first crankshaft in the first installation plane; And a first XY separation crank mechanism that mutually converts the rotational motion of the first crankshaft,
A second cylinder provided in a second installation plane located opposite to the center reference plane and symmetrically with respect to the first installation plane with respect to the center reference plane; and in the second installation plane, A second piston provided in the second cylinder so as to freely reciprocate along a second direction symmetrical to the first direction, a second crankshaft extending perpendicular to the second installation plane, and the second installation A second XY separation crank mechanism that is provided between the second piston and the second crankshaft in a plane and converts the reciprocating motion of the second piston and the rotational motion of the second crankshaft to each other;
Connecting the one end portion of the one end portion and the second crank shaft of the first crank shaft, a connecting synchronization mechanism for reverse rotation in synchronization with the first crankshaft and the second crankshaft, the two cylinders provided with a A drive device comprising :
The first XY separation crank mechanism is a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction, the first support portion extending in the first direction, and the first installation from the first support portion. A second support portion extending in a third direction orthogonal to the first direction in a plane, and a third portion extending from the first support portion along the third direction and facing the second support portion with a gap therebetween. A first support member having a support portion; and between the second support portion and the third support portion of the first support member so as to be reciprocally movable along the third direction within the first installation plane. And a first crank connecting member that is rotatably engaged with a crank pin of the first crankshaft, and a first connecting member that connects the first piston and the first support member. ,
The second XY separation crank mechanism is a second support member provided to be reciprocally movable in the second direction, and includes a first support portion extending in the second direction, and the second installation from the first support portion. A second support portion extending in a fourth direction orthogonal to the second direction in a plane, and a third support portion extending from the first support portion along the fourth direction and facing the second support portion with a gap. A second support member having a support portion, and between the second support portion and the third support portion of the second support member so as to be reciprocally movable along the fourth direction in the second installation plane. And a second crank connecting member that is rotatably engaged with a crank pin of the second crank shaft, and a second connecting member that connects the second piston and the second support member. ,
Each of the first crank connecting member and the second crank connecting member includes a first sliding portion supported by the second supporting portion so as to be reciprocally movable along the third direction or the fourth direction, A second sliding portion supported by the three supporting portions so as to be reciprocally movable along the third direction or the fourth direction, and extending in a direction perpendicular to the first direction and the second direction, and the first crankshaft Or a through hole through which the crank of the second crankshaft is rotatably inserted,
The first connecting member including the first sliding portion and the second connecting member including the second sliding portion are divided by a dividing surface passing through the central axis of the through hole and orthogonal to the first direction or the second direction. The dividing surfaces of the first and second connection members are formed in an uneven surface shape having recesses and protrusions aligned in the axial direction of the through hole, and the first connection member and the second connection member are engage abutted the divided faces attached to the crank pin,
The first piston and the first XY separation crank mechanism operate in synchronization with each other while maintaining a state symmetric with the second piston and the second XY separation crank mechanism with respect to the center reference plane,
The first driven body connected to the first crankshaft is driven to rotate by the first crankshaft, and the second driven body connected to the second crankshaft is driven to rotate reversely by the second crankshaft. Two cylinder drive.
第1クランク軸を含み、中心基準平面の片側に設けられた第1駆動ユニットと、第2クランク軸を含み、前記第1駆動ユニットと同一の構成を有し、前記中心基準平面の反対側に前記中心基準平面に対して前記第1駆動ユニットと対称に配置された第2駆動ユニットと、前記第1クランク軸の一端部と前記第2クランク軸の一端部とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して互いに反対方向に回転させる連結同期機構と、を備えた2気筒の駆動装置であって
前記第1駆動ユニットは、第1シリンダと、第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1ピストンの前記第1方向に沿った移動軸を含む第1設置平面と直交して延びる前記第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、を備え、
前記第2駆動ユニットは、第2シリンダと、前記中心基準平面に対して前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2ピストンの前記第2方向に沿った移動軸を含み前記中心基準平面に対して前記第1設置平面と対称に位置する第2設置平面と直交して延びる前記第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、を備え、
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材であって、前記第1方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に延びる第2支持部と、を有する第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材に取り付けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、を備え、
前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材あって、前記第2方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に延びる第2支持部と、を有する第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材に取り付けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、を備え、前記第2支持部材、前記第2クランク接続部材、および前記第2連結部材は、前記中心基準平面に対して、前記第1XY分離クランク機構の前記第1支持部材、前記第1クランク接続部材および前記第1連結部材とそれぞれ対称に形成および配置され、それぞれ対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作し、
前記第1クランク軸に連結される第1被駆動体を前記第1クランク軸により回転駆動し、前記第2クランク軸に連結される第2被駆動体を前記第2クランク軸により逆回転駆動する2気筒の駆動装置。
A first drive unit including the first crankshaft and provided on one side of the center reference plane, and a second crankshaft, having the same configuration as the first drive unit, on the opposite side of the center reference plane a second driving unit arranged on the first drive unit and symmetrically with respect to said central reference plane, and connects the one end of the second crank shaft and one end portion of the first crankshaft, the first crank in synchronization with the shaft and the second crank shaft to a driving device of two cylinders that example Bei and a coupling synchronous mechanism for rotating in opposite directions,
The first drive unit includes a first cylinder, a first piston provided in the first cylinder so as to be capable of reciprocating along a first direction, and a movement axis of the first piston along the first direction. A first crankshaft extending perpendicularly to a first installation plane including the first piston, and a reciprocating motion of the first piston provided between the first piston and the first crankshaft in the first installation plane. A first XY separation crank mechanism that mutually converts the rotational movement of the first crankshaft,
The second drive unit includes a second cylinder, a second piston provided in the second cylinder so as to be capable of reciprocating along a second direction symmetrical to the first direction with respect to the center reference plane, The second crankshaft extending perpendicular to a second installation plane including a movement axis of the second piston along the second direction and positioned symmetrically to the first installation plane with respect to the center reference plane; A second XY separation crank mechanism that is provided between the second piston and the second crankshaft in a second installation plane and mutually converts the reciprocating motion of the second piston and the rotational motion of the second crankshaft. And comprising
The first XY separation crank mechanism is a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction, the first support portion extending in the first direction, and the first installation from the first support portion. a second support portion extending in a third direction perpendicular to the first direction in a plane, a first support member having a reciprocating movably the first along the said third direction in a first installation plane A first crank connecting member that is attached to the support member and in which a crank pin of the first crankshaft is rotatably engaged; and a first connection member that connects the first piston and the first support member; With
The second XY separation crank mechanism includes a second support member provided so as to freely reciprocate in the second direction, a first support portion extending in the second direction, and the second installation plane from the first support portion. A second support member having a second support portion extending in a fourth direction orthogonal to the second direction, and the second support reciprocally movable along the fourth direction within the second installation plane. A second crank connecting member that is attached to the member and is rotatably engaged with a crank pin of the second crankshaft; a second connecting member that connects the second piston and the second support member; wherein the second support member, said second crank connecting member, and the second coupling member, to the central reference plane, said first support member of the first 1XY separation crank mechanism, wherein the first crank connected Member and said first Respectively forming member is formed and arranged symmetrically, while maintaining the symmetrical condition, respectively, and operate in synchronization with each other,
The first driven body connected to the first crankshaft is driven to rotate by the first crankshaft, and the second driven body connected to the second crankshaft is driven to rotate reversely by the second crankshaft. Two cylinder drive.
中心基準平面の片側に位置する第1設置平面内に設けられた第1シリンダと、前記第1設置平面内で第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1設置平面と直交して延びる第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、
前記中心基準平面の反対側に位置し、前記中心基準平面に対して前記第1設置平面と対称に位置する第2設置平面内に設けられた第2シリンダと、前記第2設置平面内で前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2設置平面と直交して延びる第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、
前記第1クランク軸の一端部と前記第2クランク軸の一端部とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構と、
前記第1クランク軸に接続され前記第1クランク軸を回転駆動する第1モータと、
前記第2クランク軸に接続され前記第2クランク軸を前記第1クランク軸と逆方向に回転駆動する第2モータと、を備えた2気筒の駆動装置であって
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材であって、前記第1方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に延びる第2支持部と、前記第3方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部と、を有する第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材の前記第2支持部と第3支持部との間に設けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、を備え、
前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材であって、前記第2方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に延びる第2支持部と、前記第4方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部と、を有する第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材の前記第2支持部と第3支持部との間に設けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、を備え、
前記第1クランク接続部材および第2クランク接続部材の各々は、前記第2支持部に前記第3方向あるいは前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第1摺動部と、前記第3支持部に前記第3方向あるいは前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第2摺動部と、前記第1方向および第2方向と直交する方向に延び、前記第1クランク軸あるいは第2クランク軸のクランクが回転自在に挿通される透孔と、を備え、
前記透孔の中心軸を通り前記第1方向あるいは第2方向と直交する分割面により前記第1摺動部を含む第1接続部材と前記第2摺動部を含む第2接続部材とに分割され、前記第1および第2接続部材の分割面は、前記透孔の軸方向に並らぶ凹所および凸部を有する凹凸面状に形成され、前記第1接続部材および第2接続部材は、前記クランクピンに取り付けられ前記分割面同士を突き合わせた状態で係合し、
前記第1ピストンおよび前記第1XY分離クランク機構は、前記中心基準平面に対して、前記第2ピストンおよび前記第2XY分離クランク機構とそれぞれ対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作する2気筒の駆動装置。
A first cylinder provided in a first installation plane located on one side of the center reference plane, and a first cylinder provided in the first cylinder so as to reciprocate along a first direction in the first installation plane. A piston, a first crankshaft extending orthogonally to the first installation plane, and a reciprocating motion of the first piston provided between the first piston and the first crankshaft in the first installation plane; And a first XY separation crank mechanism that mutually converts the rotational motion of the first crankshaft,
A second cylinder provided in a second installation plane located opposite to the center reference plane and symmetrically with respect to the first installation plane with respect to the center reference plane; and in the second installation plane, A second piston provided in the second cylinder so as to freely reciprocate along a second direction symmetrical to the first direction, a second crankshaft extending perpendicular to the second installation plane, and the second installation A second XY separation crank mechanism that is provided between the second piston and the second crankshaft in a plane and converts the reciprocating motion of the second piston and the rotational motion of the second crankshaft to each other;
Connecting the one end of the second crank shaft and one end portion of the first crank shaft, a connecting synchronization mechanism for reverse rotation in synchronization with the first crankshaft and the second crankshaft,
A first motor connected to the first crankshaft for rotationally driving the first crankshaft;
A two-cylinder driving device comprising: a second motor connected to the second crankshaft and configured to rotate the second crankshaft in a direction opposite to the first crankshaft ;
The first XY separation crank mechanism is a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction, the first support portion extending in the first direction, and the first installation from the first support portion. A second support portion extending in a third direction orthogonal to the first direction in a plane, and a third portion extending from the first support portion along the third direction and facing the second support portion with a gap therebetween. A first support member having a support portion; and between the second support portion and the third support portion of the first support member so as to be reciprocally movable along the third direction within the first installation plane. And a first crank connecting member that is rotatably engaged with a crank pin of the first crankshaft, and a first connecting member that connects the first piston and the first support member. ,
The second XY separation crank mechanism is a second support member provided to be reciprocally movable in the second direction, and includes a first support portion extending in the second direction, and the second installation from the first support portion. A second support portion extending in a fourth direction orthogonal to the second direction in a plane, and a third support portion extending from the first support portion along the fourth direction and facing the second support portion with a gap. A second support member having a support portion, and between the second support portion and the third support portion of the second support member so as to be reciprocally movable along the fourth direction in the second installation plane. And a second crank connecting member that is rotatably engaged with a crank pin of the second crank shaft, and a second connecting member that connects the second piston and the second support member. ,
Each of the first crank connecting member and the second crank connecting member includes a first sliding portion supported by the second supporting portion so as to be reciprocally movable along the third direction or the fourth direction, A second sliding portion supported by the three supporting portions so as to be reciprocally movable along the third direction or the fourth direction, and extending in a direction perpendicular to the first direction and the second direction, and the first crankshaft Or a through hole through which the crank of the second crankshaft is rotatably inserted,
The first connecting member including the first sliding portion and the second connecting member including the second sliding portion are divided by a dividing surface passing through the central axis of the through hole and orthogonal to the first direction or the second direction. The dividing surfaces of the first and second connection members are formed in an uneven surface shape having recesses and protrusions aligned in the axial direction of the through hole, and the first connection member and the second connection member are engage abutted the divided faces attached to the crank pin,
The first piston and the first XY separation crank mechanism are two-cylinders that operate in synchronization with each other while maintaining symmetry with the second piston and the second XY separation crank mechanism with respect to the center reference plane. Drive device.
第1クランク軸を含み、中心基準平面の片側に設けられた第1駆動ユニットと、第2クランク軸を含み、前記第1駆動ユニットと同一の構成を有し、前記中心基準平面の反対側に前記中心基準平面に対して前記第1駆動ユニットと対称に配置された第2駆動ユニットと、前記第1クランク軸の一端部と前記第2クランク軸の一端部とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して互いに反対方向に回転させる連結同期機構と、前記第1クランク軸に接続され前記第1クランク軸を回転駆動する第1モータと、前記第2クランク軸に接続され前記第2クランク軸を前記第1クランク軸と逆方向に回転駆動する第2モータと、を備える2気筒の駆動装置であって
前記第1駆動ユニットは、第1シリンダと、第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1ピストンの前記第1方向に沿った移動軸を含む第1設置平面と直交して延びる前記第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、を備え、
前記第2駆動ユニットは、第2シリンダと、前記中心基準平面に対して前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2ピストンの前記第2方向に沿った移動軸を含み前記中心基準平面に対して前記第1設置平面と対称に位置する第2設置平面と直交して延びる前記第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、を備え、
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材であって、前記第1方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に延びる第2支持部と、を有する第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材に取り付けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、を備え、
前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材あって、前記第2方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に延びる第2支持部と、を有する第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材に取り付けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、を備え、前記第2支持部材、前記第2クランク接続部材、および前記第2連結部材は、前記中心基準平面に対して、前記第1XY分離クランク機構の前記第1支持部材、前記第1クランク接続部材および前記第1連結部材とそれぞれ対称に形成および配置され、それぞれ対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作する2気筒の駆動装置。
A first drive unit including the first crankshaft and provided on one side of the center reference plane, and a second crankshaft, having the same configuration as the first drive unit, on the opposite side of the center reference plane a second driving unit arranged on the first drive unit and symmetrically with respect to said central reference plane, and connects the one end of the second crank shaft and one end portion of the first crankshaft, the first crank A coupling synchronization mechanism for synchronizing and rotating the shaft and the second crankshaft in opposite directions, a first motor connected to the first crankshaft for rotationally driving the first crankshaft, and connected to the second crankshaft And a second motor that rotates the second crankshaft in a direction opposite to the first crankshaft .
The first drive unit includes a first cylinder, a first piston provided in the first cylinder so as to be capable of reciprocating along a first direction, and a movement axis of the first piston along the first direction. A first crankshaft extending perpendicularly to a first installation plane including the first piston, and a reciprocating motion of the first piston provided between the first piston and the first crankshaft in the first installation plane. A first XY separation crank mechanism that mutually converts the rotational movement of the first crankshaft,
The second drive unit includes a second cylinder, a second piston provided in the second cylinder so as to be capable of reciprocating along a second direction symmetrical to the first direction with respect to the center reference plane, The second crankshaft extending perpendicular to a second installation plane including a movement axis of the second piston along the second direction and positioned symmetrically to the first installation plane with respect to the center reference plane; A second XY separation crank mechanism that is provided between the second piston and the second crankshaft in a second installation plane and mutually converts the reciprocating motion of the second piston and the rotational motion of the second crankshaft. And comprising
The first XY separation crank mechanism is a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction, the first support portion extending in the first direction, and the first installation from the first support portion. a second support portion extending in a third direction perpendicular to the first direction in a plane, a first support member having a reciprocating movably the first along the said third direction in a first installation plane A first crank connecting member that is attached to the support member and in which a crank pin of the first crankshaft is rotatably engaged; and a first connection member that connects the first piston and the first support member; With
The second XY separation crank mechanism includes a second support member provided so as to freely reciprocate in the second direction, a first support portion extending in the second direction, and the second installation plane from the first support portion. A second support member having a second support portion extending in a fourth direction orthogonal to the second direction, and the second support reciprocally movable along the fourth direction within the second installation plane. A second crank connecting member that is attached to the member and is rotatably engaged with a crank pin of the second crankshaft; a second connecting member that connects the second piston and the second support member; wherein the second support member, said second crank connecting member, and the second coupling member, to the central reference plane, said first support member of the first 1XY separation crank mechanism, wherein the first crank connected Member and said first Binding member and formed and arranged respectively symmetrically, while each maintaining a symmetrical state, the two cylinders operating in synchronization with each other driving device.
前記第1クランク軸と第2クランク軸とは互いに平行に配置されている請求項1から4のいずれか1項に記載の駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first crankshaft and the second crankshaft are arranged in parallel to each other. 前記第1方向および前記第2方向は、前記中心基準平面と直交し、かつ、互いに同軸的に延びている請求項1からのいずれか1項に記載の駆動装置。 Said first and second directions, said central reference plane and orthogonal, and the drive device according to claim 1 which extends coaxially to any one of 4 to each other. 前記第1方向と第2方向とは、180度よりも小さい角度を成しているとともに、前記中心基準平面で互いに交差している請求項1からのいずれか1項に記載の駆動装置。 Wherein the first and second directions, with and forms a smaller angle than 180 degrees, the driving device according to any one of the central reference plane of the claims 1 to cross each other 4. 前記第1方向および第2方向は、前記中心基準平面と平行に延びている請求項1からのいずれか1項に記載の駆動装置。 It said first and second directions, the driving device according to any one of the central reference plane parallel to the extending and claims 1 to 4. 前記第1ピストンは、前記第1方向と直交する長軸および短軸を有するオーバル形を含む非円形に形成され、前記第2ピストンは、前記第2方向と直交する長軸および短軸を有するオーバル形を含む非円形に形成されている請求項1からのいずれか1項に記載の駆動装置。 The first piston is formed in a non-circular shape including an oval shape having a major axis and a minor axis perpendicular to the first direction, and the second piston has a major axis and a minor axis perpendicular to the second direction. drive apparatus according to any one of claims 1 to 8, which is formed in a non-circular shape including oval shaped. 前記第1ピストンは、前記長軸が前記第3方向と平行となる向きに配置され、前記第2ピストンは、前記長軸が前記第4方向と平行となる向きに配置されている請求項に記載の駆動装置。 The first piston, the long axis is arranged in a direction parallel to the third direction, the second piston, according to claim 9, wherein the long axis is oriented so as to be parallel to the fourth direction The drive device described in 1. 前記連結同期機構は、前記第1クランク軸の前記一端部に取り付けられた第1歯車と、前記第2クランク軸の前記一端部に取り付けられ、前記第1歯車に歯合した第2歯車と、を有し、前記第1歯車および第2歯車は、互いに同一の径および同一歯数に形成されている請求項1から10のいずれか1項に記載の駆動装置。 The coupling synchronization mechanism includes a first gear, wherein mounted on the one end of the first crank shaft, attached to said one end of said second crank shaft, a second gear meshed with the first gear, The drive device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the first gear and the second gear are formed to have the same diameter and the same number of teeth. 前記連結同期機構は、前記第1クランク軸の前記一端部に取り付けられた第1駆動プーリと、前記第2クランク軸の前記一端部に取り付けられた第2駆動プーリと、前記第1駆動プーリおよび第2駆動プーリに架け渡された駆動ベルトと、を備え、前記第1および第2クランク軸を互いに同期して逆回転させる請求項1から10のいずれか1項に記載の駆動装置。 The connection synchronization mechanism includes a first drive pulley attached to the one end of the first crankshaft, a second drive pulley attached to the one end of the second crankshaft, the first drive pulley, comprising a drive belt looped around the second drive pulley, the drive apparatus according to any one of claims 1 to 10 for reverse rotation in synchronization with each other the first and second crankshaft. 第1クランク軸を含み、中心基準平面の片側に設けられた第1駆動ユニットと、第2クランク軸を含み、前記第1駆動ユニットと同一の構成を有し、前記中心基準平面の反対側に前記中心基準平面に対して前記第1駆動ユニットと対称に配置された第2駆動ユニットと、前記第1クランク軸の一端部と第2クランク軸の一端部とを連結し、前記第1クランク軸および第2クランク軸を同期して回転させる連結同期機構と、を備え、
前記第1駆動ユニットは、第1シリンダと、第1方向に沿って往復移動自在に前記第1シリンダ内に設けられた第1ピストンと、前記第1シリンダと同軸的に設けられた第3シリンダと、前記第1方向に沿って往復動自在に前記第3シリンダ内に設けられた第3ピストンと、前記第1ピストンと第3ピストンとの間に設けられ、前記第1ピストンの前記第1方向に沿った移動軸を含む第1設置平面と直交して延びる前記第1クランク軸と、前記第1設置平面内で前記第1ピストンおよび第3ピストンと前記第1クランク軸との間に設けられ、前記第1ピストンおよび第3ピストンの往復運動と前記第1クランク軸の回転運動とを相互に変換する第1XY分離クランク機構と、前記第1シリンダと第3シリンダとの間に設けられ、前記第1XY分離クランク機構を収容したクランクケースと、を備え、
前記第2駆動ユニットは、第2シリンダと、前記中心基準平面に対して前記第1方向と対称な第2方向に沿って往復移動自在に前記第2シリンダ内に設けられた第2ピストンと、前記第2シリンダと同軸的に設けられた第4シリンダと、前記第2方向に沿って往復動自在に前記第4シリンダ内に設けられた第4ピストンと、前記第2ピストンと第4ピストンとの間に設けられ、前記第2ピストンの前記第2方向に沿った移動軸を含む第2設置平面と直交して延びる前記第2クランク軸と、前記第2設置平面内で前記第2ピストンおよび第4ピストンと前記第2クランク軸との間に設けられ、前記第2ピストンおよび第4ピストンの往復運動と前記第2クランク軸の回転運動とを相互に変換する第2XY分離クランク機構と、前記第2シリンダと第4シリンダとの間に設けられ、前記第2XY分離クランク機構を収容したクランクケースと、を備え、
前記第1XY分離クランク機構は、前記第1方向に往復移動自在に設けられた第1支持部材と、前記第1設置平面内で前記第1方向と直交する第3方向に沿って往復移動自在に前記第1支持部材に取り付けられているとともに、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第1クランク接続部材と、前記第1ピストンと前記第1支持部材とを連結した第1連結部材と、前記第3ピストンと前記第1支持部材とを連結した第3連結部材と、を備え、
前記第2XY分離クランク機構は、前記第2方向に往復移動自在に設けられた第2支持部材と、前記第2設置平面内で前記第2方向と直交する第4方向に沿って往復移動自在に前記第2支持部材に取り付けられているとともに、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に係合する第2クランク接続部材と、前記第2ピストンと前記第2支持部材とを連結した第2連結部材と、前記第4ピストンと前記第2支持部材とを連結した第4連結部材と、を備え、前記第2支持部材、前記第2クランク接続部材、前記第2連結部材、および前記第4連結部材は、前記中心基準平面に対して、前記第1XY分離クランク機構の前記第1支持部材、前記第1クランク接続部材、前記第1連結部材、および前記第3連結部材とそれぞれ対称に形成および配置され、それぞれ対称な状態を保ちながら、互いに同期して動作する駆動装置。
A first drive unit including the first crankshaft and provided on one side of the center reference plane, and a second crankshaft, having the same configuration as the first drive unit, on the opposite side of the center reference plane a second driving unit arranged on the first drive unit and symmetrically with respect to said central reference plane, and connects the one end portion of the one end portion and a second crankshaft of the first crankshaft, the first crank shaft And a coupling synchronization mechanism that rotates the second crankshaft synchronously,
The first drive unit includes a first cylinder, a first piston provided in the first cylinder so as to be capable of reciprocating along a first direction, and a third cylinder provided coaxially with the first cylinder. And a third piston provided in the third cylinder so as to reciprocate along the first direction, and provided between the first piston and the third piston, and the first piston of the first piston. A first crankshaft extending orthogonally to a first installation plane including a moving axis along a direction; and provided between the first piston, the third piston, and the first crankshaft in the first installation plane. A first XY separation crank mechanism that mutually converts the reciprocating motion of the first piston and the third piston and the rotational motion of the first crankshaft, and the first and third cylinders, The first XY Comprising a crank case housing a release crank mechanism, a,
The second drive unit includes a second cylinder, a second piston provided in the second cylinder so as to be capable of reciprocating along a second direction symmetrical to the first direction with respect to the center reference plane, A fourth cylinder provided coaxially with the second cylinder, a fourth piston provided in the fourth cylinder so as to be capable of reciprocating along the second direction, the second piston and the fourth piston; The second crankshaft extending perpendicularly to a second installation plane including a moving axis along the second direction of the second piston, the second piston in the second installation plane, and fourth provided between the piston and said second crankshaft, and the 2XY separation crank mechanism for converting a rotary motion of the reciprocating motion and the second crank shaft of the second piston and the fourth piston each other, the 2nd cylinder Provided between the fourth cylinder, and a crankcase that houses the first 2XY separation crank mechanism,
The first XY separation crank mechanism is reciprocally movable along a first support member provided to be reciprocally movable in the first direction and a third direction orthogonal to the first direction in the first installation plane. A first crank connecting member, which is attached to the first support member and in which a crank pin of the first crankshaft is rotatably engaged, and is connected to the first piston and the first support member. A connection member, and a third connection member that connects the third piston and the first support member,
The second XY separation crank mechanism is reciprocally movable along a second support member provided to be reciprocally movable in the second direction and a fourth direction orthogonal to the second direction in the second installation plane. A second crank connecting member that is attached to the second support member and that is rotatably engaged with a crank pin of the second crankshaft, and a second piston that connects the second piston and the second support member. And a fourth connecting member connecting the fourth piston and the second supporting member, the second supporting member, the second crank connecting member, the second connecting member, and the fourth The connecting member is formed symmetrically with respect to the center reference plane, respectively, with the first support member, the first crank connecting member, the first connecting member, and the third connecting member of the first XY separation crank mechanism. It is location, while maintaining the symmetrical condition, respectively, operate in synchronization with each other driving device.
前記第3シリンダおよび第4シリンダ内で圧縮され、前記第3シリンダおよび第4シリンダから排気された加圧気体を、前記第1シリンダおよび第2シリンダの吸気側に供給する排気流路を備えている請求項13に記載の駆動装置。   An exhaust passage for supplying pressurized gas compressed in the third and fourth cylinders and exhausted from the third and fourth cylinders to an intake side of the first and second cylinders; The drive device according to claim 13. 前記第1XY分離クランク機構の第1支持部材は、前記第1方向に延びる第1支持部と、前記第1支持部から前記第1設置平面内で前記第3方向に延びる第2支持部と、前記第3方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部とを有し、前記第1クランク接続部材は、前記第2支持部に前記第3方向に沿って往復動自在に支持される第1摺動部と、前記第3支持部に前記第3方向に沿って往復動自在に支持される第2摺動部と、前記第1方向と直交する方向に延び、前記第1クランク軸のクランクピンが回転自在に挿通される透孔と、を備え、前記第1連結部材は前記第支持部に連結され、前記第3連結部材は前記第3支持部に連結され、
前記第2XY分離クランク機構の第2支持部材は、前記第2方向に延びる第1支持部と、前記第2支持部から前記第4方向に延びる第2支持部と、前記第4方向に沿って前記第1支持部から延出し前記第2支持部と隙間を置いて対向する第3支持部とを有し、前記第2クランク接続部材は、前記第2支持部に前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第1摺動部と、前記第3支持部に前記第4方向に沿って往復動自在に支持される第2摺動部と、前記第2方向と直交する方向に延び、前記第2クランク軸のクランクピンが回転自在に挿通される透孔と、を備え、前記第2連結部材は前記第支持部に連結され、前記第4連結部材は前記第3支持部に連結されている請求項13又は14に記載の駆動装置。
The first support member of the first XY separation crank mechanism includes a first support portion extending in the first direction, a second support portion extending from the first support portion in the third direction within the first installation plane, A third support portion extending from the first support portion along the third direction and facing the second support portion with a gap therebetween, and the first crank connecting member is disposed on the second support portion. A first sliding portion supported reciprocally along the third direction; a second sliding portion supported reciprocally along the third direction by the third support portion; A through hole extending in a direction orthogonal to one direction and through which a crank pin of the first crankshaft is rotatably inserted, wherein the first connection member is connected to the second support portion, and the third connection The member is connected to the third support part,
The second support member of the second XY separation crank mechanism includes a first support portion extending in the second direction, a second support portion extending from the second support portion in the fourth direction, and the fourth direction. A third support portion extending from the first support portion and facing the second support portion with a gap therebetween, and the second crank connecting member extends along the fourth direction to the second support portion. A first sliding portion supported reciprocally, a second sliding portion supported reciprocally along the fourth direction by the third support portion, and a direction orthogonal to the second direction. And a through hole through which a crank pin of the second crankshaft is rotatably inserted. The second connecting member is connected to the second support portion, and the fourth connecting member is the third support portion. The drive device according to claim 13 or 14, wherein the drive device is connected to the drive unit.
前記第1クランク接続部材および第2クランク接続部材の各々は、前記透孔の中心軸を通り前記第1方向あるいは第2方向と直交する分割面により前記第1摺動部を含む第1接続部材と前記第2摺動部を含む第2接続部材とに分割され、前記第1および第2接続部材の分割面は、前記透孔の軸方向に並らぶ凹所および凸部を有する凹凸面状に形成され、前記第1接続部材および第2接続部材は、前記クランクピンに取り付けられ前記分割面同士を突き合わせた状態で係合している請求項15に記載の駆動装置。   Each of the first crank connecting member and the second crank connecting member includes the first sliding portion by a dividing surface passing through the central axis of the through hole and orthogonal to the first direction or the second direction. And a second connecting member including the second sliding portion, and the dividing surfaces of the first and second connecting members are concave and convex surfaces having concave and convex portions that are aligned in the axial direction of the through hole. The drive device according to claim 15, wherein the first connection member and the second connection member are attached to the crank pin and are engaged with each other in a state in which the divided surfaces are abutted with each other. 前記第3ピストンおよび第4ピストンは、同一径を有し、前記第1ピストンおよび第2ピストンの径よりも大きな径を有している請求項13から16のいずれか1項に記載の駆動装置。   The drive device according to any one of claims 13 to 16, wherein the third piston and the fourth piston have the same diameter, and have a diameter larger than the diameters of the first piston and the second piston. .
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