JP6754603B2 - Opposed piston engine - Google Patents

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Description

この発明は、水平シリンダ中に対向した2個のピストンを摺動自在に収納し、シリンダの外側壁にシリンダ内のピストン対向空間と連通した主燃焼室の容積空間を膨出させた対向ピストン型エンジンに関する。 The present invention is an opposed-piston type in which two pistons facing each other are slidably housed in a horizontal cylinder, and the volume space of the main combustion chamber communicating with the piston facing space in the cylinder is expanded on the outer wall of the cylinder. Regarding the engine.

従来、対向ピストン型エンジンは、例えば、下記の特許文献1や特許文献2に開示されているように、いずれも水平横向きの一個のシリンダ内の左右側にピストンをヘッドが互いに対峙した状態でピストンを直線的に往復動するように構成されている。そして、シリンダ内においてピストンヘッドの対峙した中間部が燃焼室となり、燃料と空気の混合ガス(以下、単に混合ガスという)の点火爆発によりピストンを作動させて出力し発電機等の外部アクチュエータの動力源とするものである。 Conventionally, in the opposed piston type engine, for example, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below, the pistons are in a state where the heads face each other on the left and right sides in one horizontally oriented cylinder. Is configured to reciprocate linearly. Then, the intermediate part of the piston head facing each other in the cylinder becomes a combustion chamber, and the piston is operated and output by the ignition explosion of the mixed gas of fuel and air (hereinafter, simply referred to as the mixed gas) to output the power of an external actuator such as a generator. It is the source.

特開2007−46534号公報JP-A-2007-46534 特開平8−93498号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-93498 特開2008−280988号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-280988

かかる構造の先行技術は多数見受けられるが、一部を除いて主に、水平の一個のシリンダであること、ピストンが互いに対向して離反、近接するものであること、対峙したピストンヘッドの間の空間を燃焼室として燃焼室側面に吸排気口を形成するものであること等において共通した典型的な水平の対向型ピストンエンジンであった。 There are many prior arts of such a structure, but with some exceptions, they are mainly one horizontal cylinder, the pistons are opposed to each other, separated and close to each other, and between the facing piston heads. It was a typical horizontally opposed piston engine that was common in that the space was used as the combustion chamber and intake and exhaust ports were formed on the side surfaces of the combustion chamber.

ユンカース社の様な2ストロークサイクルエンジンの場合は、シリンダ内周部に設けた掃気排気口とピストンによる適切なポートタイミングを得るためにストローク方向の往復動による吸気排気行程制御の燃焼を行うものであるが、オイル消費や燃焼制御の課題があり、従って、4ストロークサイクルの吸気弁、排気弁を用いた駆動制御をする方がその課題解決の対応としては有効である。しかし、かかる4ストロークサイクルのエンジンを示す特許文献1,2,3の構造事例では、燃焼室容積が小さくならないため、高圧縮比化が望めなく、エンジンの熱効率向上化には難しいものである。
また、一般的に知られている1クランク軸で駆動する水平対向エンジンの場合は、シリンダをオフセットする必要があり、偶力の発生に課題がある。また熱効率向上の一つとして燃焼室の断熱化を図るには、両端にシリンダヘッドが存在するため、それぞれに断熱化を施す必要があり、エンジンのサイズ及び重量が増加する。
これらは、水平対向エンジンにおいてエンジンの高圧縮比化や断熱化等による熱効率向上及び低振動化を両立させてよりコンパクトな構成にするという技術的思想は全く開示も示唆もされていなかった。
しかも、これらのシリンダに連通する吸排気用バルブはシリンダ内の燃焼室に直接に開放されて先端ポペット部の開閉作動により混合ガスの吸気、燃焼ガスの排気を行うものであった。
従って、吸排気用バルブの先端ポペット部を燃焼室に連通するための場所取りを行うためにシリンダ側壁に複数のポートを形成しなければならない。その分、燃焼室の容積は必然的に大きくなり圧縮比が劣ることになる。
In the case of a two-stroke cycle engine such as Junkers, combustion is performed by reciprocating in the stroke direction to control the intake and exhaust strokes in order to obtain appropriate port timing by the scavenging exhaust port and piston provided on the inner circumference of the cylinder. However, there are problems of oil consumption and combustion control. Therefore, it is more effective to perform drive control using an intake valve and an exhaust valve of a 4-stroke cycle as a solution to the problems. However, in the structural examples of Patent Documents 1, 2 and 3 showing such a 4-stroke cycle engine, since the combustion chamber volume is not reduced, a high compression ratio cannot be expected, and it is difficult to improve the thermal efficiency of the engine.
Further, in the case of a horizontally opposed engine driven by a generally known one crankshaft, it is necessary to offset the cylinder, which causes a problem in generating a couple. Further, in order to insulate the combustion chamber as one of the improvements in thermal efficiency, since there are cylinder heads at both ends, it is necessary to insulate each of them, which increases the size and weight of the engine.
There was no disclosure or suggestion of the technical idea of making the horizontally opposed engine more compact by achieving both high thermal efficiency improvement and low vibration by increasing the compression ratio and heat insulation of the engine.
Moreover, the intake / exhaust valves communicating with these cylinders are opened directly to the combustion chamber in the cylinder, and the mixed gas is taken in and the combustion gas is exhausted by opening and closing the tip poppet portion.
Therefore, a plurality of ports must be formed on the side wall of the cylinder in order to provide a space for communicating the tip poppet portion of the intake / exhaust valve with the combustion chamber. The volume of the combustion chamber is inevitably increased by that amount, and the compression ratio is inferior.

そこで、本発明者はこれらの欠点をなくし、エンジンの高圧縮比を構造的変更により達成できる対向ピストン型エンジンを開発し、特許第5508604号として特許を取得した。
この特許発明は基本的にシリンダ外に主燃焼室を形成し、シリンダ内のピストン対峙空間を副燃焼室として両燃焼室を連通したことに特徴を有し、従来の対向ピストン型の水平シリンダに比し、エンジンの高圧縮比を得ることができるものであったが、主燃焼室の容積空間に連通した吸排気用バルブがそれぞれ並列してシリンダ外に配設されて混合気体の吸気、排気を行うものであった。
従って、2個のバルブを連通する容積空間は二個のバルブの二個のポペットが横並びに位置するだけの幅員を有していなければならない。
従って、勢い容積空間が大容積となり、容積空間の肉厚(吸気口高さ)を約8mmとして混合気体を吸入しやすくするとエンジン圧縮比は低下して効率的な圧縮比の9を得ることが困難となっていた。
そこで、本発明では上記課題を解決すべく、主燃焼室としての容積空間の吸気終端部の肉厚(吸気口高さ)を約8mmとしながらも、二個の吸排気用バルブを対向状態で容積空間の両側面に連通配設することにした。このように構成することにより容積空間の扁平幅員を吸排気用バルブの外径と同等か或いはそれよりやや大きい幅員としてその分容積空間の容積を可及的に小さくすることができ、その効果として、エンジンの高圧縮比を得ることができるようにした対向ピストン型エンジンを提供せんとする。
Therefore, the present inventor has developed an opposed-piston engine capable of eliminating these drawbacks and achieving a high compression ratio of the engine by structural modification, and obtained a patent as Patent No. 5508604.
This patented invention is characterized in that a main combustion chamber is basically formed outside the cylinder, and both combustion chambers are communicated with each other by using the piston confronting space in the cylinder as an auxiliary combustion chamber, and the conventional opposed piston type horizontal cylinder is used. In comparison, it was possible to obtain a high compression ratio of the engine, but intake and exhaust valves communicating with the volume space of the main combustion chamber were arranged in parallel outside the cylinder to intake and exhaust the mixed gas. Was to do.
Therefore, the volumetric space that communicates the two valves must be wide enough for the two poppets of the two valves to be located side by side.
Therefore, if the momentum volume space becomes large and the wall thickness (intake port height) of the volume space is set to about 8 mm to facilitate inhalation of the mixed gas, the engine compression ratio is lowered and an efficient compression ratio of 9 can be obtained. It was difficult.
Therefore, in order to solve the above problems in the present invention, the two intake / exhaust valves are opposed to each other while the wall thickness (intake port height) of the intake end portion of the volume space as the main combustion chamber is set to about 8 mm. We decided to arrange them in communication on both sides of the volume space. With this configuration, the flat width of the volume space can be made as wide as the outer diameter of the intake / exhaust valve or slightly larger than that, and the volume of the volume space can be reduced as much as possible. We intend to provide an opposed-piston engine capable of obtaining a high compression ratio of the engine.

この発明は、左右のピストンヘッドを左右のエンジンブロックの合体により形成したシリンダ内で対峙させた対向ピストン型エンジンにおいて、両ピストンヘッド端面に形成した扁平凹部により構成した接合空間と、接合空間と連通した状態でシリンダの中途部側壁の周方向外側にシリンダ軸線方向に直交して略扁平状に膨出した容積空間と、容積空間の両側面にそれぞれ下方傾斜状に対向して連通した吸気用バルブ及び排気用バルブと、により構成したことを特徴とする対向ピストン型エンジンを提供するものである。 According to the present invention, in an opposed-piston engine in which left and right piston heads face each other in a cylinder formed by combining left and right engine blocks, a joint space formed by flat recesses formed on the end faces of both piston heads and a joint space are communicated with each other. In this state, the volume space that bulges out in the circumferential direction of the side wall of the middle part of the cylinder in a substantially flat shape perpendicular to the cylinder axis direction, and the intake valve that communicates with both sides of the volume space in a downward inclined manner. The engine provides an opposed-piston engine characterized by being composed of an exhaust valve and an exhaust valve.

また、略扁平状に膨出して形成した容積空間の吸気口高さを約7〜9mmとすると共に、容積空間の幅員を吸排気用バルブのポペット部の径と略同一かやや大きく形成することによりエンジン圧縮比を略9以上としたことを特徴とする。 In addition, the height of the intake port of the volumetric space formed by bulging in a substantially flat shape shall be about 7 to 9 mm, and the width of the volumetric space shall be formed to be substantially the same as or slightly larger than the diameter of the poppet portion of the intake / exhaust valve. The engine compression ratio is set to about 9 or more.

また、容積空間は外形略放物線状の頂部に向って容積空間の両外側面が漸次薄くなる断面テーパー形状とし、かかる容積空間の傾斜外側面に吸排気用バルブのポペット部をそれぞれ連通当接したことを特徴とする。 In addition, the volumetric space has a tapered cross-sectional shape in which both outer surfaces of the volumetric space gradually become thinner toward the top of the substantially parabolic shape of the outer shape, and the poppet portions of the intake and exhaust valves communicate with each other on the inclined outer surfaces of the volumetric space. It is characterized by that.

本発明によれば、容積空間が主燃焼室としてシリンダ外に配設されているため吸排気用バルブを対向状態で配設しやすくなり、特に容積空間の燃焼効率を向上すべく吸気口高さを7〜9mmとし、外形放物線状の頂部に向って容積空間の外側面を漸次薄くした場合に容積空間の両側面に対向して傾斜状に吸排気用バルブを連通することができることになる。
従って、容積空間の幅員は吸排気用バルブを連通当接することができる長さ(すなわち、バルブ先端外径)だけ確保すればよいため、その分幅員を可及的に短くして容積空間の内容積を小さくして圧縮比を向上することができる効果がある。
According to the present invention, since the volumetric space is arranged outside the cylinder as the main combustion chamber, it is easy to dispose the intake / exhaust valves in a facing state, and in particular, the height of the intake port in order to improve the combustion efficiency of the volumetric space. Is 7 to 9 mm, and when the outer surface of the volume space is gradually thinned toward the top of the external parabolic shape, the intake / exhaust valves can be communicated in an inclined manner facing both side surfaces of the volume space.
Therefore, the width of the volume space needs to be secured only for the length that allows the intake / exhaust valves to communicate with each other (that is, the outer diameter of the valve tip), and the width is shortened as much as possible to reduce the width of the volume space. It has the effect of reducing the product and improving the compression ratio.

対向ピストン型エンジンの内部構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the internal structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す拡大図。An enlarged view showing an outline of the shape of the combustion chamber of an opposed-piston engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す断面図。The cross-sectional view which shows the outline of the shape of the combustion chamber of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す断面図。The cross-sectional view which shows the outline of the shape of the combustion chamber of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す断面図。The cross-sectional view which shows the outline of the shape of the combustion chamber of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す断面図。The cross-sectional view which shows the outline of the shape of the combustion chamber of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの燃焼室の形状の概略を示す断面図。The cross-sectional view which shows the outline of the shape of the combustion chamber of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの2軸出力型の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the two-axis output type of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. 対向ピストン型エンジンの構成を示す外観図。The external view which shows the structure of the opposed piston type engine. マルチコプターの構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of a multicopter. 燃焼室の構成を示す概略図。The schematic which shows the structure of the combustion chamber. 対向ピストンの燃焼室の構成を示す概略図。The schematic which shows the structure of the combustion chamber of the opposed piston.

本発明の実施の形態は、水平シリンダ内に独立した左右ピストンを互いにヘッドが対峙した状態で収納すると共に、主燃焼室を左右ピストンヘッド間に連通して水平シリンダ外に形成し、燃焼室内における点火爆発による左右ピストンの近接、離反作動を介して出力を取出すように構成した対向ピストン型エンジンに関する。 In the embodiment of the present invention, independent left and right pistons are housed in the horizontal cylinder with the heads facing each other, and the main combustion chamber is communicated between the left and right piston heads to be formed outside the horizontal cylinder in the combustion chamber. The present invention relates to an opposed-piston engine configured to take out output through the proximity and separation of the left and right pistons due to ignition explosion.

そして、水平シリンダは、左右シリンダ単体を接合することにより構成すると共に、左右シリンダ単体の接合部はガスケット等のシール構成部材でシーリングし、しかも、水平シリンダ内に連通して形成した燃焼室は断熱材で形成している。 The horizontal cylinder is constructed by joining the left and right cylinders alone, and the joint between the left and right cylinders is sealed with a seal component such as a gasket, and the combustion chamber formed by communicating with the horizontal cylinder is insulated. It is made of wood.

そして、水平シリンダの両側方には吸排気用バルブを対峙して配設すると共に、吸排気用バルブのバルブ作動軸芯は水平シリンダの水平軸芯に対して下向きに傾斜するように構成し、しかも、吸排気用バルブ及び混合ガス点火用のスパークプラグは燃焼室内に配置し可及的に燃焼室容積が小さくなるように構成している。 Intake and exhaust valves are arranged on both sides of the horizontal cylinder so as to face each other, and the valve operating shaft core of the intake and exhaust valves is configured to be inclined downward with respect to the horizontal shaft core of the horizontal cylinder. Moreover, the intake / exhaust valve and the spark plug for igniting the mixed gas are arranged in the combustion chamber so that the volume of the combustion chamber is reduced as much as possible.

このように、吸気用バルブと排気用バルブは互いに対峙した状態で配置され、従って、各バルブの作動軸芯も互いに対峙して配置されている。 In this way, the intake valve and the exhaust valve are arranged so as to face each other, and therefore, the operating shaft cores of the respective valves are also arranged so as to face each other.

そして、左右ピストンのボトム部にそれぞれ左右クランク機構を連動連設し、左右ピストンからの出力を左右クランク機構における左右クランク出力軸から、または左右クランク出力軸にそれぞれ隣接する左右隣接軸から2軸で取出し、各2軸のそれぞれに外部アクチュエータ、例えば発電機などを独立して連動連設すると共に各2軸はそれぞれ反対方向に回転するように構成することにより各2軸の回転反力を互いに打ち消して低振動化を図る様に構成している。 Then, the left and right crank mechanisms are interlocked and connected to the bottom of the left and right pistons, and the output from the left and right pistons is from the left and right crank output shafts in the left and right crank mechanism, or from the left and right adjacent shafts adjacent to the left and right crank output shafts. External actuators such as generators are independently interlocked and connected to each of the two axes, and the two axes are configured to rotate in opposite directions so that the rotational reaction forces of the two axes cancel each other out. It is configured to reduce vibration.

そして、左右ピストンのボトム部にそれぞれ左右クランク機構を連動連設し、左右クランク機構の間に連動ギヤ群を介設することにより左右クランク機構からのそれぞれのクランク出力を連動ギヤ群に設けた出力軸に合流して取出すべく構成し、しかも、連動ギヤ群のギヤ出力軸は、左右ピストンの対峙中心軸からオフセットして配置している。 Then, the left and right crank mechanisms are interlocked and connected to the bottoms of the left and right pistons, and the interlocking gear group is interposed between the left and right crank mechanisms so that the respective crank outputs from the left and right crank mechanisms are provided in the interlocking gear group. It is configured to join the shaft and take out, and the gear output shaft of the interlocking gear group is arranged offset from the facing central axis of the left and right pistons.

以下、本発明の実施例を図1〜図17を用いて具体的に詳説する。 Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 17.

本発明の実施例の対向ピストン型エンジンAは、図5に示すように、エンジンブロック151を主体に、横方向の内収容シリンダの左右側方にはギヤボックス152を、その下方にオイルパン150をそれぞれ積層して配置することにより構成している。エンジンブロック151の外周面には放熱冷却効率を向上するために多数のフィンを突設した空冷式エンジンとしている。 As shown in FIG. 5, the opposed-piston engine A according to the embodiment of the present invention has the engine block 151 as the main body, gear boxes 152 on the left and right sides of the internal accommodation cylinder in the lateral direction, and an oil pan 150 below the gear box 152. Are stacked and arranged. The outer peripheral surface of the engine block 151 is an air-cooled engine in which a large number of fins are projected in order to improve heat dissipation cooling efficiency.

図1に示すように、エンジンブロック151は、左右に分割した左右エンジンブロック151−1,2、及び左右エンジンブロック151−1,2より構成している。左右エンジンブロック151−1,2は、鋳造によりそれぞれ一体成形するものであり、内部の中心部には、それぞれ左右シリンダ(左右シリンダブロック)単体148,149を形成し、その周辺に後述する燃焼室Sや、燃焼室Sに連通する吸排気用バルブ107,135を取付けるためのバルブ設置孔135a,107aや、スパークプラグ106を取付けるためのプラグ設置孔106aや、左右ピストン102,103に連動連設した左右クランク機構117,118等を構成している。
このように鋳造成形した左右エンジンブロック151−1,2をガスケットを介在して一体に接合することにより水平シリンダ101や燃焼室Sを形成すると共に、左右エンジンブロック151−1,2のそれぞれの外端部に左右クランク機構117,118を連動配設するように構成する。
As shown in FIG. 1, the engine block 151 is composed of left and right engine blocks 151-1, 2 and left and right engine blocks 151-1, 2, which are divided into left and right. The left and right engine blocks 151-1, 1 and 2 are integrally molded by casting, and the left and right cylinders (left and right cylinder blocks) 148 and 149 are formed in the central part of the inside, respectively, and the combustion chamber described later is formed around the left and right cylinder blocks, respectively. Valve installation holes 135a, 107a for mounting intake / exhaust valves 107, 135 communicating with S and combustion chamber S, plug installation holes 106a for mounting spark plug 106, and left and right pistons 102, 103 interlocked with each other. The left and right crank mechanisms 117, 118, etc. are configured.
The horizontal cylinder 101 and the combustion chamber S are formed by integrally joining the left and right engine blocks 151 to 1 and 21 cast and molded in this way with a gasket interposed therebetween, and the outside of the left and right engine blocks 151 to 1 and 21 respectively. The left and right crank mechanisms 117 and 118 are interlocked with each other at the ends.

また、左シリンダ(左シリンダブロック)単体148と右シリンダ(右シリンダブロック)単体149とは接合して一つの水平シリンダ101を形成している。水平に形成された水平シリンダ101内には、独立して左右ピストン102,103を互いに左右ピストンヘッド104,105が対峙した状態で摺動自在に収納している。
このように、左右シリンダ単体148,149を接合して一つの水平シリンダ101を形成する分割構造とすることにより、水平シリンダ101の加工組立てが容易となり、水平シリンダ101の外に燃焼室Sを形成する場合の加工(例えば、燃焼室Sに付設される後述の吸気用バルブ107及び排気用バルブ135周辺の加工)が容易となり、一本のシリンダで形成した場合と比べて左右シリンダ単体148,149の鋳造効率化が良好となる等の各種の効果がある。
Further, the left cylinder (left cylinder block) single unit 148 and the right cylinder (right cylinder block) single unit 149 are joined to form one horizontal cylinder 101. The left and right pistons 102 and 103 are independently slidably housed in the horizontally formed horizontal cylinder 101 with the left and right piston heads 104 and 105 facing each other.
In this way, by joining the left and right cylinder units 148 and 149 to form one horizontal cylinder 101, the processing and assembly of the horizontal cylinder 101 becomes easy, and the combustion chamber S is formed outside the horizontal cylinder 101. Processing (for example, processing around the intake valve 107 and the exhaust valve 135, which will be described later) attached to the combustion chamber S becomes easier, and the left and right cylinders alone 148,149 are compared with the case of forming with one cylinder. There are various effects such as improving the casting efficiency of the cylinder.

このようなシリンダ構造とすることにより、1個の水平シリンダ101に対して左右ピストン102,103を備えるため、水平シリンダ101内で左右ピストン102,103のストロークを分割することができ、通常のエンジンに比べて、燃焼室S内で点火された混合ガスの高膨張比を取ることができる。 With such a cylinder structure, since the left and right pistons 102 and 103 are provided for one horizontal cylinder 101, the strokes of the left and right pistons 102 and 103 can be divided in the horizontal cylinder 101, and a normal engine can be used. It is possible to obtain a high expansion ratio of the mixed gas ignited in the combustion chamber S.

左右ピストンヘッド104,105間の接合空間を含む燃焼室Sは、混合ガスを充填してその中で点火爆発させることにより左右ピストン102,103を互いに離反近接する方向に摺動させ、かかるピストン作動から後述するクランク機構を介してピストン出力を取出すように構成している。 The combustion chamber S including the joint space between the left and right piston heads 104 and 105 slides the left and right pistons 102 and 103 in a direction in which the left and right pistons 102 and 103 are separated from each other by filling a mixed gas and causing an ignition explosion in the mixed gas. It is configured to take out the piston output via the crank mechanism described later.

燃焼室Sは、具体的には図2に示すように、一部左右ピストンヘッド104,105の近接部分にそれぞれ形成した傾斜面104a,105aからなる接合空間S−1(副燃焼室)と、水平シリンダ101の中途部側壁を膨出して接合空間S−1に連通して形成した容積空間S−2(主燃焼室)とから構成されている。
ここで、容積空間S−2とは、燃焼室Sを構成する空間から対向する左右ピストンヘッド104,105間のクリアランス(例えば、構成部品精度公差、熱膨張、ピストンヘッドの挙動を考慮した空間等)と上述した接合空間S−1と、後述のスパークプラグ106、吸気用バルブ107及び排気用バルブ135等の占有空間とを除いた空間である。このように容積空間S−2は、水平シリンダ101の側壁外方に水平シリンダ101の断面方向に形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the combustion chamber S includes a joint space S-1 (sub-combustion chamber) composed of inclined surfaces 104a and 105a formed in close portions of the left and right piston heads 104 and 105, respectively. It is composed of a volume space S-2 (main combustion chamber) formed by bulging the middle side wall of the horizontal cylinder 101 and communicating with the joint space S-1.
Here, the volume space S-2 is a clearance between the left and right piston heads 104 and 105 facing each other from the space constituting the combustion chamber S (for example, a space in consideration of component accuracy tolerance, thermal expansion, and piston head behavior). ) And the above-mentioned junction space S-1, and the space occupied by the spark plug 106, the intake valve 107, the exhaust valve 135, etc., which will be described later, is excluded. As described above, the volume space S-2 is formed on the outer side wall surface of the horizontal cylinder 101 in the cross-sectional direction of the horizontal cylinder 101.

図4A、図4B及び図4Cに示すように、燃焼室Sは、左右ピストンヘッド104,105が近接した状態で、両ピストンヘッド端面に下縁部から中心部上方にかけて略放物線形状の扁平凹部104a’,105a’を形成し、両ピストンヘッドの近接状態において、この扁平凹部104a’,105a’により形成される空間を接合空間S−1(副燃焼室)としている。 As shown in FIGS. 4A, 4B and 4C, in the combustion chamber S, with the left and right piston heads 104 and 105 in close proximity, a substantially parabolic flat recess 104a extends from the lower edge to the upper center of both piston head end faces. ', 105a' are formed, and the space formed by the flat recesses 104a', 105a' in a state where both piston heads are close to each other is designated as a joint space S-1 (secondary combustion chamber).

接合空間S−1は、水平シリンダ101の中途部側壁を水平シリンダ101の断面方向に沿った略扁平状に膨出して水平シリンダ1本体の外方に形成した容積空間S−2に連通している。 The joint space S-1 communicates with a volume space S-2 formed on the outer side of the main body of the horizontal cylinder 1 by bulging the side wall of the horizontal cylinder 101 in a substantially flat shape along the cross-sectional direction of the horizontal cylinder 101. There is.

容積空間S−2(主燃焼室)の形状は、先端に向って幅員が漸次小さくなる放物線形状の平坦面外形とすると共に、この肉厚空間の基部は、左右ピストンヘッド104,105の対峙間隔空間たる接合空間S−1と連通しており、その連通部分、すなわち、容積空間の吸気口高さは全体約8mmとしている。
換言すれば、容積空間の吸気終端部の空間肉厚を吸気口高さとして約7mm〜9mmの範囲で設定する。
The volume space S-2 (main combustion chamber) has a flat surface outer shape with a parabolic shape whose width gradually decreases toward the tip, and the base of this thick space is the distance between the left and right piston heads 104 and 105. It communicates with the joined space S-1, which is a space, and the height of the connecting portion, that is, the intake port of the volume space is about 8 mm as a whole.
In other words, the space thickness of the intake end portion of the volume space is set in the range of about 7 mm to 9 mm as the intake port height.

すなわち、左右ピストンヘッド104,105の対峙面は、図16に示すように、当接時に容積空間と連通する過半部分を容積空間の吸気口高さの約8mmと略同じ空間肉厚となるような副燃焼凹部としており、他残部分は、対峙面を当接した場合に約1mmのクリアランスとなる接合凹部としている。 That is, as shown in FIG. 16, the facing surfaces of the left and right piston heads 104 and 105 have a space thickness that is substantially the same as the intake port height of the volume space of about 8 mm at the majority portion that communicates with the volume space at the time of contact. The other remaining part is a joint recess with a clearance of about 1 mm when the facing surfaces are in contact with each other.

このように、容積空間S−2は上記のように形成されているものであり、特に本発明では、燃焼効率化、高圧縮比化等の要請により、燃焼室Sの容積空間S−2を可及的に小さくするために、水平シリンダ101の外周壁から突出した略扁平形状の容積空間S−2を外形放物線形状とし、しかも、外形放物線の頂部に向って空間外側面が漸次薄くなるように構成しており、従って、容積空間の両側外面はテーパー形状の傾斜面としている。この頂部両側面に吸排気用バルブのポペット部を当接連通して、組付け外形も可及的に小さくすることができるように構成している。 As described above, the volume space S-2 is formed as described above. In particular, in the present invention, the volume space S-2 of the combustion chamber S is provided in response to a request for higher combustion efficiency and higher compression ratio. In order to make it as small as possible, the substantially flat volume space S-2 protruding from the outer peripheral wall of the horizontal cylinder 101 has an outer parabolic shape, and the outer surface of the space gradually becomes thinner toward the top of the outer parabolic line. Therefore, the outer surfaces on both sides of the volumetric space are tapered inclined surfaces. The poppet portions of the intake and exhaust valves are contacted and communicated with both sides of the top portion so that the outer shape of the assembly can be made as small as possible.

特に、容積空間S−2のケース外側面は、吸気用バルブを連通する側面を円形に膨出形状として、この膨出円形部は容積空間の先端に向って下り傾斜状としている。従って、吸気用バルブのステム方向を下り傾斜状に配設することにより正確に容積空間に連通密着させることができる。また、その反対側面は、やや傾斜状の平坦面とし、その平坦面に円形のバルブ当接面を形成して排気用バルブの連通側面としている。従って、容積空間の両側面に形成したバルブ当接連通面は円形とすると共に、その円形面は双方とも傾斜面として容積空間先端に向ったテーパー面としていることに特徴を有する。 In particular, the outer surface of the case of the volume space S-2 has a circular bulge on the side surface communicating with the intake valve, and the bulging circular portion has a downward slope toward the tip of the volume space. Therefore, by arranging the stem direction of the intake valve in a downwardly inclined shape, it is possible to accurately communicate and adhere to the volume space. Further, the opposite side surface is a slightly inclined flat surface, and a circular valve contact surface is formed on the flat surface to serve as a communication side surface of the exhaust valve. Therefore, the valve contact communication surfaces formed on both side surfaces of the volume space are circular, and both of the circular surfaces are inclined surfaces and tapered surfaces toward the tip of the volume space.

かかる容積空間の外形側面形状は吸排気用バルブの下り傾斜配設を可能とし、エンジン周りの関連部材占拠空間を可及的に小さくしている。
なお、接合空間S−1から容積空間S−2に連通する開口部面積S−4は、吸気用バルブ7及び排気用バルブ35による混合ガスの吸排気抵抗にならないように設定されている。
The external side shape of the volume space enables the intake / exhaust valves to be arranged in a downward inclination, and the space occupied by related members around the engine is made as small as possible.
The opening area S-4 communicating from the joint space S-1 to the volume space S-2 is set so as not to become the intake / exhaust resistance of the mixed gas by the intake valve 7 and the exhaust valve 35.

さらに、図4Dの部分拡大図に示すように、左右ピストンヘッド104,105が最接近した状態の、左右ピストンヘッド104,105間のクリアランスxは、シール構成部材としての後述のガスケット141を介して接合された左右シリンダ単体148,149の接合面のクリアランスyよりも狭くなるようにして、燃焼室Sの接合空間S−1を可及的に小さくすることができるように構成している。 Further, as shown in the partially enlarged view of FIG. 4D, the clearance x between the left and right piston heads 104 and 105 in the state where the left and right piston heads 104 and 105 are closest to each other is determined via the gasket 141 described later as a seal component. The clearance y of the joint surfaces of the joined left and right cylinder units 148 and 149 is made narrower so that the joint space S-1 of the combustion chamber S can be made as small as possible.

特に本発明においては、上記したエンジン1の基本的構成に対して可及的に軽量で、かつ出力パワーを最大限に生起することができる機能を有するエンジン1としたことに特徴を有する。 In particular, the present invention is characterized in that the engine 1 is as light as possible with respect to the basic configuration of the engine 1 described above and has a function of maximizing the output power.

すなわち、前述のとおり1気筒シリンダ内に2個のピストンヘッドが互いに対向して摺動する2気筒エンジンとすると共に、シリンダの中途部側壁を外部に略扁平の放物線形状に膨出してシリンダ内の左右ピストンヘッドの接合空間に連通した略扁平状の容積空間を設けた。 That is, as described above, the engine is a two-cylinder engine in which two piston heads slide in a one-cylinder cylinder so as to face each other, and the side wall of the middle portion of the cylinder bulges outward in a substantially flat parabolic shape to form an inside of the cylinder. A substantially flat volume space communicating with the joint space of the left and right piston heads was provided.

しかも、吸気用バルブと排気用バルブとの吸排気開口部をシリンダ外部膨出部分の略扁平状の容積空間両側面に互いに対向して配設した。 Moreover, the intake / exhaust openings of the intake valve and the exhaust valve are arranged so as to face each other on both side surfaces of a substantially flat volume space of the cylinder outer bulging portion.

次に、本発明のように吸排気用バルブを対向バルブとして配設した場合に、吸気開口部の開口高さ(以下、吸気口高さという)、すなわちシリンダ外側膨出の容積空間(主燃焼室)の吸気終端部の空間肉厚を約8mmとした場合に圧縮比9以上を得ることができる理由について説明する。
なお、説明中においては、吸排気バルブが図6から図14に示すように従前の並列配置されたエンジン構造である場合と対比して説明している。
Next, when the intake / exhaust valve is arranged as an opposed valve as in the present invention, the opening height of the intake opening (hereinafter referred to as the intake port height), that is, the volume space of the cylinder outer bulge (main combustion). The reason why a compression ratio of 9 or more can be obtained when the space thickness of the intake end portion of the chamber) is about 8 mm will be described.
In the description, the intake / exhaust valves are described in comparison with the conventional engine structure arranged in parallel as shown in FIGS. 6 to 14.

(1)一般的に燃料としての混合ガスの吸気に際して吸気用バルブのバルブ設置孔から充分燃料を効率的に吸気可能とするためには少なくとも吸気口高さ約8mm以上を必要とすることを基本構成とする。 (1) Generally, when taking in a mixed gas as fuel, it is basically necessary that the height of the intake port is at least about 8 mm in order to be able to take in sufficient fuel efficiently from the valve installation hole of the intake valve. It is configured.

(2)吸排気用バルブを従前の並列配置した場合に対向するピストンヘッド間の距離を約1mmとして吸気口高さを4、5、6、7、8mmの5段階に区分した各段階での燃焼室容積、吸気口断面積、圧縮比、流速、速度比をそれぞれ対比して一覧表とした。
(2) When the intake and exhaust valves are arranged in parallel in the past, the distance between the opposing piston heads is about 1 mm, and the intake port height is divided into 5 stages of 4, 5, 6, 7, and 8 mm at each stage. The volume of the combustion chamber, the cross-sectional area of the intake port, the compression ratio, the flow velocity, and the speed ratio are compared and listed.

この一覧表を見ると、吸気口高さを8mmとした場合に圧縮比は「7.13」であり、圧縮比「9.0」を達成することはできなかった。 Looking at this list, the compression ratio was "7.13" when the height of the intake port was 8 mm, and the compression ratio "9.0" could not be achieved.

この知見を基礎として、前提条件の吸排気バルブを並列配置ではなく、バルブ開口端を対向させて容積空間の両側面に当接連通する対向配置とした。 Based on this knowledge, the precondition intake and exhaust valves were not arranged in parallel, but were arranged so that the valve opening ends faced each other and contacted and communicated with both sides of the volume space.

(3)次に示すのは、並列の吸排気用バルブとして並列したバルブの占拠場所を左右に拡大する、すなわち、容積空間の主燃焼室を左右に拡大し、吸気口高さ8mmとした場合における圧縮比、流速等の数値を示す一覧表であり、(2)で上記したように圧縮比9を満たすのは困難であることが判明する。
この状態での接合空間外形と容積空間外形とバルブポペット部当接位置外形の関係を示す図を図16に示す。
(3) The following is a case where the occupied place of the parallel valve as a parallel intake / exhaust valve is expanded to the left and right, that is, the main combustion chamber of the volumetric space is expanded to the left and right so that the intake port height is 8 mm. It is a list showing numerical values such as the compression ratio and the flow velocity in (2), and it is found that it is difficult to satisfy the compression ratio 9 as described above in (2).
FIG. 16 shows a diagram showing the relationship between the outer shape of the joint space, the outer shape of the volume space, and the outer shape of the contact position of the valve poppet portion in this state.

(4)次に示すのは、吸排気バルブの開口端を容積空間両側面で対向させた場合、容積空間は対向したバルブの開口端外径の大きさだけ幅員を形成しておけばよく、従って、容積空間を可及的に小さくすることができ、この幅員において吸気口高さ8mmとした場合の圧縮比、流速等の数値を示す。
この状態での接合空間外形と容積空間外形とポペット部当接位置外形の関係を示す図を図16に示す。
(4) As shown below, when the open ends of the intake and exhaust valves are opposed to each other on both sides of the volumetric space, the volumetric space may be widened by the size of the outer diameter of the open end of the facing valve. Therefore, the volumetric space can be made as small as possible, and numerical values such as the compression ratio and the flow velocity when the intake port height is 8 mm in this width are shown.
FIG. 16 shows a diagram showing the relationship between the outer shape of the joint space, the outer shape of the volume space, and the outer shape of the poppet portion contact position in this state.

この数値から両バルブの対向配置と吸気口高さの選択により燃焼室容積を大幅にダウンして圧縮比、流速共に所定の条件をクリアしていることが判明する。 From this value, it can be seen that the volume of the combustion chamber is significantly reduced by selecting the facing arrangement of both valves and the height of the intake port, and both the compression ratio and the flow velocity meet the predetermined conditions.

すなわち、上記した対向バルブの条件のもとでボア径φ40×ストローク行程36mm、排気量45cc、吸気用バルブ径φ24、排気用バルブ径φ21、吸気口断面積39×8とすることにより、圧縮比9を確保でき、流速は音速の半分以下とすることができ、エンジン容積を可及的に小さくして効果的に最大の燃焼効率を得ることができる。 That is, under the above-mentioned conditions of the opposing valve, the compression ratio is set to bore diameter φ40 × stroke stroke 36 mm, displacement 45 cc, intake valve diameter φ24, exhaust valve diameter φ21, and intake port cross-sectional area 39 × 8. 9 can be secured, the flow velocity can be reduced to half or less of the sound velocity, the engine volume can be made as small as possible, and the maximum combustion efficiency can be effectively obtained.

(5)上記の検討の結果、次のように結論することができる。
吸気用バルブをφ24とした場合の開口面積3.2cmに対して対向するピストンヘッド間の距離を約8mmとした場合(すなわち、容積空間の最大肉厚を約8mmとした場合)、吸気口断面積は3.16cmであり、3.16/3.2=0.98となり、約98%をカバーしている。
(5) As a result of the above examination, we can conclude as follows.
When the distance between the piston heads facing each other with respect to the opening area of 3.2 cm 2 when the intake valve is φ24 is about 8 mm (that is, when the maximum wall thickness of the volume space is about 8 mm), the intake port The cross-sectional area is 3.16 cm 2, which is 3.16 / 3.2 = 0.98, which covers about 98%.

次にバルブの作動機構について具体的に説明する。すなわち、シリンダの外部膨出部たる容積空間S−2(主燃焼室)には互いに対向状態で連通した吸排気用バルブ313,314が配設されている。 Next, the valve operating mechanism will be specifically described. That is, intake / exhaust valves 313 and 314 that communicate with each other in a state of facing each other are arranged in the volume space S-2 (main combustion chamber) which is the external bulging portion of the cylinder.

左右ピストンヘッド304,305の先端部にはクランク機構308L,308Rの左右クランク出力軸308L’,308R’を介して発電機7の回転子軸7a’が連動連設されており、回転子軸7a’は、その伸延軸に左右駆動ギヤ315L,315Rを設け、左右駆動ギヤ315L,315Rにはそれぞれ左右従動ギヤ316L,316Rを噛合し、左右従動ギヤ316L,316Rの各ギヤ軸はカムシャフト318,318となりバルブ駆動用カム319,319を設けている。 At the tips of the left and right piston heads 304 and 305, the rotor shafts 7a'of the generator 7 are interlocked and connected via the left and right crank output shafts 308L'and 308R' of the crank mechanisms 308L and 308R. 'Has provided left and right drive gears 315L and 315R on its extension shaft, meshes left and right driven gears 316L and 316R with the left and right drive gears 315L and 315R, respectively, and the left and right driven gears 316L and 316R have camshafts 318 and 316R respectively. It becomes 318 and is provided with valve drive cams 319 and 319.

バルブ駆動用カム319,319は、対向配設したポペットバルブ機構の吸排気用バルブ313,314を進退作動して吸排気口の開閉を行い混合ガスの吸気と燃焼ガスの排気を行う。 The valve drive cams 319 and 319 move the intake and exhaust valves 313 and 314 of the poppet valve mechanism arranged opposite to each other to open and close the intake and exhaust ports to take in the mixed gas and exhaust the combustion gas.

すなわち、エンジン1の左右ピストンヘッド304,305のストローク作動に応じて左右クランク機構308L,308Rを介して、駆動ギヤ315L,315R、従動ギヤ316L,316R、カムシャフト318,318を連動し、最終的にバルブ駆動用カム319,319のカム作動により吸排気用バルブ313,314による混合ガスの吸排気作動を行う。 That is, the drive gears 315L, 315R, the driven gears 316L, 316R, and the camshafts 318, 318 are interlocked with each other via the left and right crank mechanisms 308L, 308R according to the stroke operation of the left and right piston heads 304, 305 of the engine 1, and finally. By operating the cams of the valve driving cams 319 and 319, the intake and exhaust operations of the mixed gas are performed by the intake and exhaust valves 313 and 314.

なお、シリンダ外壁の容積空間Sはエンジンの上方向に突出して設けられており、外形略放物線形状とした容積空間の燃焼ケース321には左右側扁平面にバルブ設置孔322,322を設けバルブ設置孔322,322に吸排気用バルブ313,314のポペット部323,323が弁機構として設けられている。 The volume space S of the outer wall of the cylinder is provided so as to project upward in the engine, and the combustion case 321 of the volume space having a substantially parabolic shape is provided with valve installation holes 322 and 322 on the left and right flat surfaces. Poppet portions 323 and 323 of intake and exhaust valves 313 and 314 are provided in 322 and 322 as a valve mechanism.

すなわち、当該バルブ313,314は、ステムとキノコ型のバルブ本体と、バルブシートと閉塞用の付勢スプリングより構成され、バルブ全体がステムの軸方向に摺動することによりバルブシートとバルブ本体との間隔が変化してバルブ設置孔322への混合ガスの流量を制御するように構成されている。 That is, the valves 313 and 314 are composed of a stem, a mushroom-shaped valve body, a valve seat and an urging spring for closing, and the entire valve slides in the axial direction of the stem to form a valve seat and a valve body. It is configured to control the flow rate of the mixed gas to the valve installation hole 322 by changing the interval between the two.

容積空間Sを形成する燃焼ケース321は、左右側扁平面であるが、外形放物線形状の頂部方向に向かって外側面が薄くなるテーパー形状の傾斜面としている。なお、容積空間の外形放物線形状の本体部分外側面は吸気用バルブ連通側を大きく膨出させて円形のバルブ連通部とし、反対側の排気用バルブ連通側はやや小さく膨出させて円形のバルブ連通部とし、両膨出面はテーパー状の傾斜面として各バルブを先端下り傾斜姿勢に配設可能としている。 The combustion case 321 forming the volume space S is a flat surface on the left and right sides, but has a tapered inclined surface whose outer surface becomes thinner toward the top of the outer parabolic shape. In addition, the outer surface of the main body part of the outer parabolic shape of the volume space is a circular valve with a large bulge on the intake valve communication side and a slightly small bulge on the opposite side of the exhaust valve communication side. It is a communication part, and both bulging surfaces are tapered inclined surfaces so that each valve can be arranged in a downward inclined posture at the tip.

従って、図14に示すように、吸排気用バルブ313,314のポペット部323,323が互いに対向してこの傾斜したテーパー扁平面に当接するため吸排気用バルブ313,314のステムをやや下方傾斜して配設することにより、その先端部のポペット部323を燃焼ケース321に開口したバルブ設置孔322に当接密着するように構成することができる。 Therefore, as shown in FIG. 14, the poppet portions 323 and 323 of the intake and exhaust valves 313 and 314 face each other and abut on the inclined tapered flat surface, so that the stems of the intake and exhaust valves 313 and 314 are slightly inclined downward. The poppet portion 323 at the tip of the poppet portion 323 can be configured to be in close contact with the valve installation hole 322 opened in the combustion case 321.

ピストンヘッドや容積空間や吸排気用バルブのポペット部等に関連する位置空間の大きさの数値は次の通りである。 The numerical values of the size of the position space related to the piston head, the volume space, the poppet part of the intake / exhaust valve, etc. are as follows.

すなわち、図17に示すようにポペット部323,323のバルブ設置孔開閉のための摺動範囲、すなわちバルブリフト長は約6mmとしており、吸気用バルブ313のバルブ本体は約φ24とし、排気用バルブ314のバルブ本体は約φ21とし、左右ピストンヘッド304,305の対向端面に形成したスキッシュ部(突面部)の間隔は約1mmとし、シリンダ外側壁に膨出した主燃焼室としての容積空間Sの吸気口高さ(膨出空間の肉厚)は約8mmとし、ピストンヘッドの外周から吸排気用バルブのポペット部323に至る間隔は約3mmとしている。 That is, as shown in FIG. 17, the sliding range for opening and closing the valve installation holes of the poppet portions 323 and 323, that is, the valve lift length is about 6 mm, the valve body of the intake valve 313 is about φ24, and the exhaust valve. The valve body of 314 is about φ21, the distance between the squish portions (protruding surfaces) formed on the opposite end faces of the left and right piston heads 304 and 305 is about 1 mm, and the volume space S as the main combustion chamber bulging on the outer wall of the cylinder. The height of the intake port (thickness of the bulging space) is about 8 mm, and the distance from the outer circumference of the piston head to the poppet portion 323 of the intake / exhaust valve is about 3 mm.

なお、上記した数値は、一定の圧縮比9を得るための許容範囲を有しており吸気用バルブリフト長は5〜7mm、バルブはφ22〜φ26、排気用バルブはφ20〜φ23、スキッシュ部の間隔は約0.5mm〜1.5mm、容積空間の吸気口高さは約7〜9mm、ピストンヘッド外周から吸排気用バルブポペット部の間隔は2.5mm〜3.5mmとすることが可能である。 The above values have an allowable range for obtaining a constant compression ratio of 9, and the intake valve lift length is 5 to 7 mm, the valve is φ22 to φ26, the exhaust valve is φ20 to φ23, and the squish part. The distance can be about 0.5 mm to 1.5 mm, the height of the intake port in the volume space can be about 7 to 9 mm, and the distance from the outer circumference of the piston head to the intake / exhaust valve poppet part can be 2.5 mm to 3.5 mm. is there.

図中、106はスパークプラグを示し、容積空間Sの一側壁に形成されている。 In the figure, 106 indicates a spark plug, which is formed on one side wall of the volume space S.

次に、本発明のエンジン1を中心としてエンジン1からの出力を受けて稼働する外部アクチュエーターとしての発電機7及びエンジン1の主燃焼室S−2に連通する吸排気用バルブ313,314に関連する連動機構について説明する。 Next, it relates to the generator 7 as an external actuator that operates by receiving the output from the engine 1 centering on the engine 1 of the present invention, and the intake / exhaust valves 313 and 314 communicating with the main combustion chamber S-2 of the engine 1. The interlocking mechanism to be used will be described.

左右シリンダ301L,301Rは水平左右に伸延して配設されており、左右シリンダ301L,301Rの左右ピストン302L,302R基部にはクランク機構308L,308Rを連動連設しており、クランクシャフト309,309の先端には左右発電機7,7が連結されている。このようにクランク機構308L,308Rの機械エネルギーを発電機7の電気エネルギーに変換してエンジン1の周辺に配したローター4に通電して伝動モータ5を介してサイドファン4−1を駆動するように構成することによりマルチコプターAを構成して遠隔操作によるエンジン搭載型の無人飛行(図15参照)を可能としている。 The left and right cylinders 301L and 301R are arranged so as to extend horizontally and horizontally, and the crank mechanisms 308L and 308R are interlocked and connected to the left and right pistons 302L and 302R bases of the left and right cylinders 301L and 301R, and the crankshafts 309 and 309 Left and right generators 7 and 7 are connected to the tip of the cylinder. In this way, the mechanical energy of the crank mechanisms 308L and 308R is converted into the electric energy of the generator 7 and the rotor 4 arranged around the engine 1 is energized to drive the side fan 4-1 via the transmission motor 5. The multicopter A is configured to enable remote-controlled engine-mounted unmanned flight (see FIG. 15).

クランクシャフト309の先端回転軸310には、発電機7のマグネット回転子7aが一体に連動されている。 The magnet rotor 7a of the generator 7 is integrally linked to the tip rotating shaft 310 of the crankshaft 309.

図中、7は発電機,7bはコイル部、7cは発電機ケースを示す。
左右発電機7,7において各マグネット回転子7a,7aはそれぞれ反対方向に回転するようにクランク機構308L,308Rを調整しており、互いに回転トルクの反動を打ち消して気体の飛行時の偏奇荷重が生起しないように構成し振動や騒音を可及的に小さくしている。
In the figure, 7 is a generator, 7b is a coil portion, and 7c is a generator case.
In the left and right generators 7 and 7, the crank mechanisms 308L and 308R are adjusted so that the magnet rotors 7a and 7a rotate in opposite directions, respectively, and the reaction of the rotational torque cancels each other out, and the eccentric load during gas flight It is configured so that it does not occur, and vibration and noise are minimized.

また、図中、311は反転ベルト、312はプーリーを示しており、左右クランク機構308L,308Rの左右クランク出力軸308L’,308R’の回転出力を反対方向に回転するように構成して、反転ベルト311とプーリー312により回転方向を反転させるカウンタローテーションを実現することで左右クランク出力軸308L’,308R’からの回転反力を互いに打ち消して低振動化を図っている。図中、331はオイルタンクである。
また、発電機7の前方には発電機7の回転子軸7a’に連動した冷却ファン330,3330がそれぞれ設けられている。
なお、エンジンの冷却は基本的には空冷式としている。
Further, in the figure, 311 indicates an inversion belt and 312 indicates a pulley, and the rotational outputs of the left and right crank output shafts 308L'and 308R'of the left and right crank mechanisms 308L and 308R are configured to rotate in opposite directions and inverted. By realizing counter rotation in which the rotation direction is reversed by the belt 311 and the pulley 312, the rotational reaction forces from the left and right crank output shafts 308L'and 308R' cancel each other out to reduce vibration. In the figure, reference numeral 331 is an oil tank.
Further, cooling fans 330 and 3330 linked to the rotor shaft 7a'of the generator 7 are provided in front of the generator 7, respectively.
The engine is basically air-cooled.

以上、実施例や変形例を説明したが、本発明の具体的な構成は上述した実施例や変形例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。 Although the examples and modifications have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-mentioned examples and modifications, and even if there is a design change or the like within a range that does not deviate from the gist of the invention. Included in the present invention.

A マルチコプター
a 機体フレーム

1 エンジン
2 燃料タンク
3 ペイロード積載部
4 ロータ
4−1 サイドファン
5 電動モータ
6 制御部
7 発電機
A multicopter a aircraft frame

1 Engine 2 Fuel tank 3 Payload loading unit 4 Rotor 4-1 Side fan 5 Electric motor 6 Control unit 7 Generator

Claims (3)

左右のピストンヘッドを左右のエンジンブロックの合体により形成したシリンダ内で対峙させた対向ピストン型エンジンにおいて、両ピストンヘッド端面に形成した扁平凹部により構成した接合空間と、接合空間と連通した状態でシリンダの中途部側壁の周方向外側にシリンダ軸線方向に直交して略扁平状に膨出し、上方向に突出した容積空間と、当該容積空間の両膨出面に先端をそれぞれ下方傾斜状に対向して連通した吸気用バルブ及び排気用バルブと、により構成したことを特徴とする対向ピストン型エンジン。 In an opposed-piston engine in which the left and right piston heads face each other in a cylinder formed by combining the left and right engine blocks, the cylinder communicates with the joint space formed by the flat recesses formed on the end faces of both piston heads. The tip of the volume space that bulges outward in the circumferential direction of the midway side wall in a substantially flat shape perpendicular to the cylinder axis direction and protrudes upward, and the tip of each bulging surface of the volume space faces downward. An opposed-piston engine characterized by being composed of an intake valve and an exhaust valve that are communicated with each other. 略扁平状に膨出して形成した容積空間の吸気口高さを7〜9mmとすると共に、容積空
間の幅員を吸排気用バルブのポペット部の径と略同一かやや大きく形成することによりエ
ンジン圧縮比を略9以上とした
ことを特徴とする請求項1に記載の対向ピストン型エンジン。
The height of the intake port of the volume space formed by bulging into a substantially flat shape is set to 7 to 9 mm, and the width of the volume space is formed to be approximately the same as or slightly larger than the diameter of the poppet portion of the intake / exhaust valve to compress the engine. The opposed-piston engine according to claim 1, wherein the ratio is about 9 or more.
容積空間は外形略放物線状の頂部に向って容積空間の両外側面が漸次薄くなる断面テーパー形状とし、かかる容積空間の傾斜外側面に吸排気用バルブのポペット部をそれぞれ連通当接した
ことを特徴とする請求項1に記載の対向ピストン型エンジン。
The volumetric space has a tapered cross-sectional shape in which both outer surfaces of the volumetric space gradually become thinner toward the top of the substantially parabolic shape, and the poppet parts of the intake and exhaust valves are in continuous contact with the inclined outer surfaces of the volumetric space. The opposed piston type engine according to claim 1.
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