JPH03185221A - レシプロエンジン - Google Patents

レシプロエンジン

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Publication number
JPH03185221A
JPH03185221A JP32432189A JP32432189A JPH03185221A JP H03185221 A JPH03185221 A JP H03185221A JP 32432189 A JP32432189 A JP 32432189A JP 32432189 A JP32432189 A JP 32432189A JP H03185221 A JPH03185221 A JP H03185221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
viscous
cylinder
eccentric cam
piston
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP32432189A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Ishiyama
達也 石山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP32432189A priority Critical patent/JPH03185221A/ja
Publication of JPH03185221A publication Critical patent/JPH03185221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002Cylinder arrangements
    • F02F7/0019Cylinders and crankshaft not in one plane (deaxation)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/24Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type
    • F02B75/243Multi-cylinder engines with cylinders arranged oppositely relative to main shaft and of "flat" type with only one crankshaft of the "boxer" type, e.g. all connecting rods attached to separate crankshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、全く新しい機構のレシプロエンジンに関する
【従来の技術】
現在主流のレシプロエンジンは、ピストンの往復運動を
コンロッドとクランクアームからなるクランク機構を介
してクランクシャフトの回転運動に変換するものである
。ここでクランクシャフトにはフライホイールを取付け
て回転運動をスムーズに持続させるようにしている。 また上記クランク機構の考案として、伸縮可能なりラン
クを設け、これをガイドレールもしくはガイド溝に案内
して真円以外の回転運動を与えるようにしたものが提案
されている(特開昭61−43222号公報参照)。 なお、クランクシャフトを用いないレシプロエンジンの
例としては、特開昭59−121248号公報、実開昭
60−66834号公報に関連する先行技術がみられる
【発明が解決しようとする課題】
ところでコンロッドおよびクランクシャフトを備えた前
述の従来例では、クランクシャフトがクランクアームを
有する複雑な形状をしていて剛性が低いため、ピストン
から間欠的に大きな力を受けると、クランクシャフトに
撓みやこれに伴った振動が発生し、この振動がフライホ
イールで大きく増幅されることとなる。 またクランクシャフトの慣性力はフライホイールに大き
く依存しているから、クランクシャフトの首振り運動が
生じて振動発生の原因となる。 さらにコンロッドが複雑なりランク運動をするため、コ
ンロッドとピストンとの結合部であるピストンピンまわ
りにガタがあると大きなピストン打音を発生することが
ある。 またコンロッドの存在によりシリンダブロックに長いス
カート部分が必要なため、シリンダブロックの剛性向上
および軽量コンパクト化の障害となる。 そこで本発明は、従来のクランクIl!l構を用いたレ
シプロエンジンに特有の振動および騒音を低減すると共
に、シリンダブロックの剛性向上および軽量コンパクト
化に寄与できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明によるレシプロエンジンは、出力
軸として偏心カム溝を有するビスカス円盤を同心状に固
定したビスカスシャフトを備え、ピストンに固定したア
ームをオフセット状態で上記偏心カム溝に係合してなる
【作   用】
このような手段では、ピストンの往復運動はアームおよ
びビスカス円盤を介して出力軸であるビスカスシャフト
の回転運動に変換される。 ここでビスカスシャフトはビスカス円盤を同心状に固定
した丸棒形状であるから、剛性が高く撓みや振動が発生
しにくい。 またビスカス円盤はフライホイールが負担すべき慣性力
を分担するから、ビスカスシャフトにはフライホイール
に起因する首振り運動が発生しにく(、振動が減少する
。 さらにアームはピストンと一体となって単純に往復運動
する構造であるから、ピストン打音も発生しにくい。 従って、従来のクランク機構を用いたレシプロエンジン
に特有の振動及び騒音を低減することができる。 またコンロッドに代えピストンと一体となって往復運動
するアームを用いたので、シリンダブロックのスカー)
・部分を短縮でき、シリンダブロックの剛性向上および
軽量コンパクト化に寄与できる。
【実 施 例】
以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照して具体的
に説明する。 第1図、第2図は水平対向4気筒レシプロエンジンに適
用した一実施例の全体構成を示し、図中符号1は左右に
接合されてなるクランクケース、符号2はクランクケー
スlの下部に付設されたオイルパン、符号3はクランク
ケースに一体形成された片側2気筒のシリンダブロック
である。 上記シリンダブロック3.3には、吸気通路4を開閉す
る吸気弁5と、排気通路6を開閉する排気弁7と、これ
らを開閉駆動する動弁機構8とを備えたシリンダヘッド
9,9がそれぞれ連接され、これらのシリンダヘッド9
.9には上記動弁機構8.8を覆うシリンダへラドカバ
ー10.10が付設されている。 ここで前記シリンダブロック3,3にはそれぞれ2個の
ピストン11,11がシリンダライナ12,12を介し
て嵌挿されている。このピストンIIは従来のようにコ
ンロッドを連結したものではなく、第3図、第4図にも
示すように一対のアーム13.13の一端部をそれぞれ
2箇所においてピストンスカート部11a、llaにボ
ルト固定している。なお、このボルト固定箇所において
、1箇所はピストンスカート部1.1a、lla間にわ
たる長ボルトを用い、これに上記一対のアーム13.1
3の間隔を規制するカラー14を外装している。 上記一対のアーム13j3はピストン11の往復運動方
向に沿ってクランクケースl側に延びており、その先端
部にはそれぞれベアリング15.15が対向配置して回
転自在に支持しである。なお、このベアリング15に変
えて円形の突起をアーム13に一体形成してメタルベア
リングとしてもよい。 一方、前記クランクケースIには出力軸としてのビスカ
スシャフト16が回転自在に支持しである。 このビスカスシャフト16は従来のクランクシャフトと
異なり、単純な丸棒形状であって剛性の高いものである
。そしてこのようなビスカスシャフトI6のクランクケ
ースlから突出した一端部にはクランクスプロケット1
7が固定されると共に、他端部にはトランスミツシリン
との結合に必要最小限の質量であって従来より質量の小
さいフライホイール18が固定されている。 また、クランクケースl内を貫通するビスカスシャフト
16の中間部には、片側2気筒のピストン11.11に
対応して2枚のビスカス円盤19.19が同心状に固定
しである。このビスカス円盤19は本来フライホイール
18が負担すべき慣性力を分担できるように所定の質量
を有するものとなっている。 そしてこのようなビスカス円盤19には第5図にも示す
ように同一形状の円形の偏心カム溝19aが両面の対称
位置に形成してあり、2枚のビスカス円盤19.19は
、偏心カム溝19aの位相を回転方向に180’異なら
せてビスカスシャフト16に固定しである。 ここで一方のビスカス円盤19についてみると、その偏
心カム溝19aには、対向する両側のピストンIf、I
Iのうち一方のピストン11側のアーム13゜13の先
端のベアリング15.15がビスカスシャフトI6の軸
芯から所定tieだけ上方にオフセットして係合させで
ある。そして他方のピストンll側のアーム13.13
の先端のベアリング15.15は、ビスカスシャツ)1
Bの軸芯から所定jleだけ下方にオフセットして偏心
カム溝19aに係合させである。なお他方のビスカス円
盤19についても同様にオフセットしてアーム13.1
3の先端のベアリング15.15が偏心カム溝19aに
係合させである。 そして上記ベアリング15と偏心カム溝19aとの保合
部には、ビスカスシャフト16内を通る図示省略した油
路を介して潤滑油が供給されるようになっている。 以上の構成によるレシプロエンジンは、圧縮行程におけ
るピストン11の下降時、アーム13.13の先端のベ
アリング15.15が第6図に示すように偏心カム満1
9aを介してビスカス円盤19を押動する。 ここでベアリング15.15の押動力の作用点はビスカ
スシャフト16の軸芯から所定lieだけオフセットし
ているので、この押動力はビスカスシャツ)1Bの中心
に向く力と、ビスカス円盤19の回転方向に向く力とに
分力される。そしてこの回転方向の分力によりビスカス
円盤19が回転することでビスカスシャフト16が回転
駆動される。 つづいてビスカス円盤19の回転と共にピストン11が
下死点を過ぎると、ベアリング15.15が偏心カム溝
19aに案内されて押動されるようになり、ピストンI
Iは上昇行程に移行する。 こうして各気筒のピストン11が順次往復運動すること
により、ビスカスシャフトI6が連続して回転駆動され
るのであり、この回転運動はフライホイール18および
2枚のビスカス円盤19の慣性力によりスムーズに行わ
れる。 ここでビスカスシャフト16はビスカス円盤19を同心
状に固定した丸棒状の簡単な形状であるから、従来のク
ランクシャフトと較べると極めて剛性が高く、撓みや振
動が発生しにくい。 またビスカス円盤19.19はビスカスシャフト16の
中間部においてフライホイール18が負担すべき慣性力
を分担し、またその分フライホイール18は従来より質
量が小さく設定されているから、ビスカスシャフト16
は回転バランスが良く、フライホイール18に起因する
首振り運動が発生しにくくなって、それだけ振動が減少
する。 さらにアーム13はピストン11にボルト結合し、これ
と一体となって単純に往復運動するから、ピストン打音
も発生しにくい。加えてピストンスカート部+1aが従
来より長く延びてシリンダライナ12による規制を受け
るから、ピストン11の倒れが少なく、この点からもピ
ストン打音が発生しにくい。 従って、従来のクランク機構を用いたレシプロエンジン
に特有の振動及び騒音を低減することができる。 またコンロッドに代えピストン11と一体に往復運動す
るアーム13を用いたので、シリンダブロック3のスカ
ート部分を短縮でき、シリンダブロック3の剛性向上お
よび軽量コンパクト化に寄与できると共に、シリンダラ
イナI2をクランクケースl近くまで延長してクランク
ケースlの剛性を増すことも可能となる。 なお、ピストン11とアーム13とを別体に構成してボ
ルト固定したのは、アーム13のベアリング15をビス
カス円盤19の偏心カム溝19aに係合させる組立上の
都合である。 第7図は直列4気筒レシプロエンジンに適用した本発明
の他の実施例の概略構成を示す。 ここで各ピストン20には前記実施例におけるアーム1
3と同様のアーム部20aが一体形成され、このアーム
部20aの先端にベアリング21が前記実施例と同様に
回転自在に支持される。また、ビスカスシャフト16に
は各ピストン20に対応した4個のビスカス円盤22が
固定しである。 この実施例においても前記実施例と略同様の作用効果が
得られる。
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、ピストンの往復運
動はアームおよびビスカス円盤を介して出力軸であるビ
スカスシャフトの回転運動に変換される。 ここでビスカスシャフトはビスカス円盤を同心状に固定
した丸棒形状であるから、剛性が高く、撓みや振動が発
生しにくい。 またビスカス円盤はフライホイールが負担すべき慣性力
を分担するから、ビスカスシャフトにはフライホイール
に起因する首振り運動が発生しにくく、振動が減少する
。 さらにアームはピストンと一体となって単純に往復運動
する構造であるから、ピストン打音も発生しにくい。 従って、従来のクランク機構を用いたレシプロエンジン
に特有の振動及び騒音を低減することができる。 またコンロッドに代えピストンと一体となって往復運動
するアームを用いたので、シリンダブロックのスカート
部分を短縮でき、シリンダブロックの剛性向上および軽
量コンパクト化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す縦断面図、 第2図は同、横断面図、 第3図は一実施例の要部を示す斜視図、第4図は一実施
例のピストンを示す正面図、第5図は一実施例のビスカ
ス円盤を示す正面図、第6図は一実施例の作動説明図、 第7図は本発明の他の実施例の概略構成図である。 1・・・クランクケース、 2・・・オイルパン、 3・・・シリンダブロック、 4・・・吸気通路、 5・・・吸気弁、 6・・・排気通路、 7・・・排気弁、 8・・・動弁機構、 9・・・シリンダヘッド、 IO・・・シリンダヘッドカバー、 】l・・・ピストン、 11a・・・ピストンスカート部、 12・・・シリンダライナ、 13・・・アーム、 14・・・カラー 15・・・ベアリング、 16・・・ビスカスシャフト、 17・・・クランクスプロケット、 18・・・フライホイール、 19・・・ビスカス円盤、 19a・・・偏心カム溝、 20・・・ピストン、 20a・・・アーム部、 21・・・ベアリング、 22・・・ビスカス円盤。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  出力軸として偏心カム溝を有するビスカス円盤を同心
    状に固定したビスカスシャフトを備え、ピストンに固定
    したアームをオフセット状態で上記偏心カム溝に係合し
    てなるレシプロエンジン。
JP32432189A 1989-12-13 1989-12-13 レシプロエンジン Pending JPH03185221A (ja)

Priority Applications (1)

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JP32432189A JPH03185221A (ja) 1989-12-13 1989-12-13 レシプロエンジン

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JP32432189A JPH03185221A (ja) 1989-12-13 1989-12-13 レシプロエンジン

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JPH03185221A true JPH03185221A (ja) 1991-08-13

Family

ID=18164487

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JP32432189A Pending JPH03185221A (ja) 1989-12-13 1989-12-13 レシプロエンジン

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2019148260A (ja) * 2018-11-30 2019-09-05 高橋 哲 レシプロエンジンのピストン往復運動を回転運動に変換するカム及びカム機構

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