JPH062567A - 動力伝達装置 - Google Patents
動力伝達装置Info
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- JPH062567A JPH062567A JP18175392A JP18175392A JPH062567A JP H062567 A JPH062567 A JP H062567A JP 18175392 A JP18175392 A JP 18175392A JP 18175392 A JP18175392 A JP 18175392A JP H062567 A JPH062567 A JP H062567A
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- drive shaft
- cam
- piston
- engine
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
- F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
- F01B9/06—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対向する２つの気筒を１組とした複数の気筒
から成るレシプロエンジンを用いた動力伝達装置の構成
を減速機構を含めてコンパクトなものとする。 【構成】 動力伝達装置１００は対向する２つの気筒を
１組とする気筒のピストン１５１，１５１′及び１５
４，１５４′に軸支された連結部材２１１，２１４と、
それらを直進案内するガイド部材２５１，２５４と、そ
れらに軸支されたカムフォロア２３１，２３４と、円筒
カム部３１の円筒側面に所定のカム溝３１ａを有する駆
動軸３０とから成る。エンジンの上記１組毎の気筒は円
筒の軸に平行な円筒側面方向に配置され、駆動軸の配設
方向はピストンの運動方向と同一方向となる。これによ
り、本発明の動力伝達装置は、複数の気筒が駆動軸の同
心円方向に対して極めてコンパクトに配設でき、連結部
材が往復運動の両終端位置で常に駆動力を受けるため滑
らかで高トルクを得ることができる。
から成るレシプロエンジンを用いた動力伝達装置の構成
を減速機構を含めてコンパクトなものとする。 【構成】 動力伝達装置１００は対向する２つの気筒を
１組とする気筒のピストン１５１，１５１′及び１５
４，１５４′に軸支された連結部材２１１，２１４と、
それらを直進案内するガイド部材２５１，２５４と、そ
れらに軸支されたカムフォロア２３１，２３４と、円筒
カム部３１の円筒側面に所定のカム溝３１ａを有する駆
動軸３０とから成る。エンジンの上記１組毎の気筒は円
筒の軸に平行な円筒側面方向に配置され、駆動軸の配設
方向はピストンの運動方向と同一方向となる。これによ
り、本発明の動力伝達装置は、複数の気筒が駆動軸の同
心円方向に対して極めてコンパクトに配設でき、連結部
材が往復運動の両終端位置で常に駆動力を受けるため滑
らかで高トルクを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レシプロエンジンにお
けるピストンの直進往復運動をその方向に垂直な面にお
ける回転運動に変換する動力伝達装置に関する。
けるピストンの直進往復運動をその方向に垂直な面にお
ける回転運動に変換する動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、容積型内燃機関をピストンの運動方
式に従って分類した場合、レシプロエンジン及びロータ
リエンジンがある。このうち、レシプロエンジンは、ピ
ストンの往復運動をコネクティングロッドを介してクラ
ンク軸の回転運動に変換して動力を得る方式であり、最
もよく用いられており知られている。
式に従って分類した場合、レシプロエンジン及びロータ
リエンジンがある。このうち、レシプロエンジンは、ピ
ストンの往復運動をコネクティングロッドを介してクラ
ンク軸の回転運動に変換して動力を得る方式であり、最
もよく用いられており知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記レシプロエンジン
において、ピストンの往復運動の方向と回転運動するク
ランク軸の配設方向とは互いに垂直方向である。このた
め、シリンダ及びピストン部分は比較的コンパクトにな
るにも拘わらず、コネクティングロッド以降の運動変換
機構部分がピストンの往復運動の方向から垂直方向に大
きく出っ張ることになる。そして、クランク軸の回転を
利用するには方向が限定されるためクランク軸を含めて
構成がコンパクトな装置を得ることは難しかった。又、
複数の気筒から成るレシプロエンジンでは更に、減速装
置を含めるとかなりの大きさとならざるを得なかった。
において、ピストンの往復運動の方向と回転運動するク
ランク軸の配設方向とは互いに垂直方向である。このた
め、シリンダ及びピストン部分は比較的コンパクトにな
るにも拘わらず、コネクティングロッド以降の運動変換
機構部分がピストンの往復運動の方向から垂直方向に大
きく出っ張ることになる。そして、クランク軸の回転を
利用するには方向が限定されるためクランク軸を含めて
構成がコンパクトな装置を得ることは難しかった。又、
複数の気筒から成るレシプロエンジンでは更に、減速装
置を含めるとかなりの大きさとならざるを得なかった。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、対向する
２つの気筒を１組とした複数の気筒から成るレシプロエ
ンジンの動力取出用軸の配設方向をピストンの往復運動
の方向に平行な方向とすると共に減速機構を含めてコン
パクトな動力伝達装置を提供することである。
されたものであり、その目的とするところは、対向する
２つの気筒を１組とした複数の気筒から成るレシプロエ
ンジンの動力取出用軸の配設方向をピストンの往復運動
の方向に平行な方向とすると共に減速機構を含めてコン
パクトな動力伝達装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明の構成は、対向する２つの気筒を１組とした複数
の気筒から成るレシプロエンジンにおける前記気筒のシ
リンダ内を往復し吸入・圧縮・爆発・排気の各作用をす
るピストンに両端を軸支され前記１組の気筒毎に配設さ
れた連結部材と、該連結部材を直進案内するガイド部材
と、前記連結部材に軸支された力伝達部材と、円筒側面
に形成され所定のカム曲線から成る前記力伝達部材と係
合するカムを有し、前記力伝達部材の直進往復運動によ
りその方向に垂直な面で回転運動される駆動軸とを備
え、前記対向する２つの気筒を１組とした複数の気筒
は、前記カムが形成された前記円筒側面方向で前記駆動
軸に平行に配置されたことを特徴とする。
の発明の構成は、対向する２つの気筒を１組とした複数
の気筒から成るレシプロエンジンにおける前記気筒のシ
リンダ内を往復し吸入・圧縮・爆発・排気の各作用をす
るピストンに両端を軸支され前記１組の気筒毎に配設さ
れた連結部材と、該連結部材を直進案内するガイド部材
と、前記連結部材に軸支された力伝達部材と、円筒側面
に形成され所定のカム曲線から成る前記力伝達部材と係
合するカムを有し、前記力伝達部材の直進往復運動によ
りその方向に垂直な面で回転運動される駆動軸とを備
え、前記対向する２つの気筒を１組とした複数の気筒
は、前記カムが形成された前記円筒側面方向で前記駆動
軸に平行に配置されたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記の手段によれば、連結部材は、対向する２
つの気筒を１組とし、気筒のシリンダ内を往復するピス
トンに両端を軸支され、その１組の気筒毎に配設されて
いる。そして、上記連結部材の直進往復運動が力伝達部
材及びカムを介して駆動軸に伝達される。すると、駆動
軸は連結部材の直進往復運動方向に垂直な面で回転運動
される。即ち、本発明の動力伝達装置の駆動軸の配置方
向及び回転方向は、従来のレシプロエンジンのクランク
軸に対し、ピストンの直進往復運動方向を同じとしたと
き、各々垂直な方向となる。そして、連結部材は対向す
る２つの気筒のピストンに両端を各々軸支されており、
この連結部材はそれら２つの気筒の交互の爆発により両
ピストンの上死点位置又は下死点位置である両運動終端
位置において常に力を受けることになる。このように、
連結部材には直進往復運動の両方向において常に駆動力
が与えられるため、駆動軸に連続的なトルクを発生させ
ることができる。更に、駆動軸の回転方向に対して等角
度に複数組の気筒を配設し連続して爆発をさせることに
より、駆動軸には極めて滑らかな高トルクを発生させる
ことができる。
つの気筒を１組とし、気筒のシリンダ内を往復するピス
トンに両端を軸支され、その１組の気筒毎に配設されて
いる。そして、上記連結部材の直進往復運動が力伝達部
材及びカムを介して駆動軸に伝達される。すると、駆動
軸は連結部材の直進往復運動方向に垂直な面で回転運動
される。即ち、本発明の動力伝達装置の駆動軸の配置方
向及び回転方向は、従来のレシプロエンジンのクランク
軸に対し、ピストンの直進往復運動方向を同じとしたと
き、各々垂直な方向となる。そして、連結部材は対向す
る２つの気筒のピストンに両端を各々軸支されており、
この連結部材はそれら２つの気筒の交互の爆発により両
ピストンの上死点位置又は下死点位置である両運動終端
位置において常に力を受けることになる。このように、
連結部材には直進往復運動の両方向において常に駆動力
が与えられるため、駆動軸に連続的なトルクを発生させ
ることができる。更に、駆動軸の回転方向に対して等角
度に複数組の気筒を配設し連続して爆発をさせることに
より、駆動軸には極めて滑らかな高トルクを発生させる
ことができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係る動力伝達装置の構成を示し
た中央断面図である。又、図２は図１の気筒配置及び円
筒カム部のカム溝に挿嵌されたカムフォロアなどの配置
を示した概略図である。動力伝達装置１００は、対向す
る２つの気筒を１組とした複数の気筒から成り、図２に
示したように、円筒カム部３１の周囲に等角度に配設し
た６組１２気筒のエンジンにて構成されている。対向す
る２つの気筒を１組とした各気筒の構成は基本的に同一
であり、中央のハウジング２０に対して対称に構成され
ている。ピストン１５１，１５１′、１５２，１５
２′、１５３，１５３′、１５４，１５４′、１５５，
１５５′及び１５６，１５６′がそれぞれ一つの連結部
材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５及び２１６
にて軸支されている。即ち、対向する２つの気筒を１組
とするそれらの気筒のピストンがそれぞれ１つの連結部
材により一体的に移動可能に構成されている。
明する。図１は本発明に係る動力伝達装置の構成を示し
た中央断面図である。又、図２は図１の気筒配置及び円
筒カム部のカム溝に挿嵌されたカムフォロアなどの配置
を示した概略図である。動力伝達装置１００は、対向す
る２つの気筒を１組とした複数の気筒から成り、図２に
示したように、円筒カム部３１の周囲に等角度に配設し
た６組１２気筒のエンジンにて構成されている。対向す
る２つの気筒を１組とした各気筒の構成は基本的に同一
であり、中央のハウジング２０に対して対称に構成され
ている。ピストン１５１，１５１′、１５２，１５
２′、１５３，１５３′、１５４，１５４′、１５５，
１５５′及び１５６，１５６′がそれぞれ一つの連結部
材２１１，２１２，２１３，２１４，２１５及び２１６
にて軸支されている。即ち、対向する２つの気筒を１組
とするそれらの気筒のピストンがそれぞれ１つの連結部
材により一体的に移動可能に構成されている。
【０００８】上記１２気筒のうち、図１に表された４気
筒を参照して、以下に説明する。駆動軸３０の円筒カム
部３１の円筒側面方向でその駆動軸３０に平行に対向す
る２つの気筒を１組とするそれらの気筒のピストン１５
１，１５１′及び１５４，１５４′が配置されている。
上記円筒カム部３１のカム溝３１ａに対応させてそれぞ
れの連結部材２１１，２１４が駆動軸３０の円筒カム部
３１に対して対称に配置されている。各気筒では、シリ
ンダ１１１，１１１′、１１４，１１４′とシリンダヘ
ッド１３１，１３１′、１３４，１３４′とがガスケッ
トなどにてシールされ、その内側にピストン１５１，１
５１′、１５４，１５４′が配設され、ハウジング２０
に固設されている。尚、図１の実施例のエンジンは２サ
イクルエンジンであり、通常、シリンダヘッド１３１，
１３１′、１３４，１３４′に螺合されて配設される点
火プラグやその電気系統の構成部品は省略されている。
又、図１に示されたように、ピストン１５１，１５４が
圧縮・爆発を行う上死点位置に在るときはピストン１５
１′，１５４′は吸気と排気を行う下死点位置に在る。
反対に、ピストン１５１，１５４が下死点位置となると
ピストン１５１′，１５４′は上死点位置となる。この
ように、各ピストン１５１，１５１′、１５４，１５
４′は交互に上死点位置から下死点位置まで往復移動す
る。
筒を参照して、以下に説明する。駆動軸３０の円筒カム
部３１の円筒側面方向でその駆動軸３０に平行に対向す
る２つの気筒を１組とするそれらの気筒のピストン１５
１，１５１′及び１５４，１５４′が配置されている。
上記円筒カム部３１のカム溝３１ａに対応させてそれぞ
れの連結部材２１１，２１４が駆動軸３０の円筒カム部
３１に対して対称に配置されている。各気筒では、シリ
ンダ１１１，１１１′、１１４，１１４′とシリンダヘ
ッド１３１，１３１′、１３４，１３４′とがガスケッ
トなどにてシールされ、その内側にピストン１５１，１
５１′、１５４，１５４′が配設され、ハウジング２０
に固設されている。尚、図１の実施例のエンジンは２サ
イクルエンジンであり、通常、シリンダヘッド１３１，
１３１′、１３４，１３４′に螺合されて配設される点
火プラグやその電気系統の構成部品は省略されている。
又、図１に示されたように、ピストン１５１，１５４が
圧縮・爆発を行う上死点位置に在るときはピストン１５
１′，１５４′は吸気と排気を行う下死点位置に在る。
反対に、ピストン１５１，１５４が下死点位置となると
ピストン１５１′，１５４′は上死点位置となる。この
ように、各ピストン１５１，１５１′、１５４，１５
４′は交互に上死点位置から下死点位置まで往復移動す
る。
【０００９】ピストン１５１，１５１′、１５４，１５
４′に軸支された連結部材２１１，２１４の中央部分
は、ハウジング２０に固設されたガイド部材２５１，２
５４により、それらピストン１５１，１５１′、１５
４，１５４′の往復移動方向と同一の矢印方向に直進案
内される。連結部材２１１，２１４の中央部分には力伝
達部材であるカムフォロア２３１，２３４が軸支されて
いる。上記カムフォロア２３１，２３４は、ハウジング
２０に配設された軸受部材２８，２９に回動自在に軸受
された駆動軸３０と一体的な円筒カム部３１に形成され
た後述の一続きのカム溝（カム）３１ａに慴動可能に挿
嵌されている。
４′に軸支された連結部材２１１，２１４の中央部分
は、ハウジング２０に固設されたガイド部材２５１，２
５４により、それらピストン１５１，１５１′、１５
４，１５４′の往復移動方向と同一の矢印方向に直進案
内される。連結部材２１１，２１４の中央部分には力伝
達部材であるカムフォロア２３１，２３４が軸支されて
いる。上記カムフォロア２３１，２３４は、ハウジング
２０に配設された軸受部材２８，２９に回動自在に軸受
された駆動軸３０と一体的な円筒カム部３１に形成され
た後述の一続きのカム溝（カム）３１ａに慴動可能に挿
嵌されている。
【００１０】上記カム溝３１ａは、その回転角に対する
上記カムフォロア２３１，２３４の変位を直交座標上に
表したカム線図が、図３(a) に示したような基礎曲線か
ら成る。従って、駆動軸３０の円筒カム部３１のカム溝
３１ａの展開図は、図３(b) に示したようになる。即
ち、このカム溝３１ａはカムフォロア２３１，２３４が
単弦運動をし、変位曲線は正弦曲線となる。このような
形状から成るカムは、圧力角に関する性能が良く、創成
加工が容易であるなど利点が多い。尚、カムの基礎曲線
としては、その他、種々のものが採用できる。
上記カムフォロア２３１，２３４の変位を直交座標上に
表したカム線図が、図３(a) に示したような基礎曲線か
ら成る。従って、駆動軸３０の円筒カム部３１のカム溝
３１ａの展開図は、図３(b) に示したようになる。即
ち、このカム溝３１ａはカムフォロア２３１，２３４が
単弦運動をし、変位曲線は正弦曲線となる。このような
形状から成るカムは、圧力角に関する性能が良く、創成
加工が容易であるなど利点が多い。尚、カムの基礎曲線
としては、その他、種々のものが採用できる。
【００１１】次に、その作用について、上述の構成と同
様に、便宜上、ピストン１５１，１５１′、１５４，１
５４′から成る対向する２組から成る４気筒を参照して
説明する。図示しないキャブレタから空気と混合された
燃料が送出され、エンジンは吸入・圧縮・爆発・排気工
程を繰り返し実行する。エンジンの吸入・圧縮・爆発・
排気工程によりピストン１５１，１５１′、１５４，１
５４′は所定ストロークにて往復運動される。上記ピス
トン１５１，１５１′、１５４，１５４′にピストンピ
ン１７１，１７１′、１７４，１７４′を介して軸支さ
れた連結部材２１１，２１４は、ハウジング２０に固設
されたガイド部材２５１，２５４により各ピストンと同
じ運動方向に直進案内される。すると、連結部材２１
１，２１４に軸支されたカムフォロア２３１，２３４
は、上述の駆動軸３０の円筒カム部３１に形成されたカ
ム溝３１ａに沿って直進往復運動する。カム溝３１ａ
は、図３(b) に示したように、各ピストンの所定のスト
ロークと同一で２周期分が 360°となるように形成され
ている。従って、各ピストンが２往復運動すると駆動軸
３０は１回転運動することになる。そして、駆動軸３０
の回転により外部に動力が伝達される。
様に、便宜上、ピストン１５１，１５１′、１５４，１
５４′から成る対向する２組から成る４気筒を参照して
説明する。図示しないキャブレタから空気と混合された
燃料が送出され、エンジンは吸入・圧縮・爆発・排気工
程を繰り返し実行する。エンジンの吸入・圧縮・爆発・
排気工程によりピストン１５１，１５１′、１５４，１
５４′は所定ストロークにて往復運動される。上記ピス
トン１５１，１５１′、１５４，１５４′にピストンピ
ン１７１，１７１′、１７４，１７４′を介して軸支さ
れた連結部材２１１，２１４は、ハウジング２０に固設
されたガイド部材２５１，２５４により各ピストンと同
じ運動方向に直進案内される。すると、連結部材２１
１，２１４に軸支されたカムフォロア２３１，２３４
は、上述の駆動軸３０の円筒カム部３１に形成されたカ
ム溝３１ａに沿って直進往復運動する。カム溝３１ａ
は、図３(b) に示したように、各ピストンの所定のスト
ロークと同一で２周期分が 360°となるように形成され
ている。従って、各ピストンが２往復運動すると駆動軸
３０は１回転運動することになる。そして、駆動軸３０
の回転により外部に動力が伝達される。
【００１２】従来のレシプロエンジンにおいては、ピス
トンの往復運動はコネクティングロッドを介してクラン
ク軸の回転運動に変換されている。上述したように、本
実施例の動力伝達装置１００は、エンジンの各ピストン
の往復運動を連結部材を介して駆動軸３０の回転運動に
変換している。これらの大きな違いは、従来のクランク
軸は各ピストンの運動方向と垂直な平面で軸受され回転
されるが、この駆動軸３０は各ピストンの運動方向に平
行な平面で軸受され回転されることである。これによ
り、燃料供給系統及び点火系統を除いて、動力伝達装置
１００は、円筒カム部３１、即ち、駆動軸３０の同心円
方向に極めてコンパクトな構成とすることができる。
又、エンジンと駆動軸３０との減速比は、駆動軸３０の
円筒カム部３１の１回転（ 360°）内にピストンの何往
復分に対応するカム溝３１ａが形成されているかにより
決定される。即ち、ピストンの往復回数をｎ回とすると
ギヤ比ｎと同等になる。
トンの往復運動はコネクティングロッドを介してクラン
ク軸の回転運動に変換されている。上述したように、本
実施例の動力伝達装置１００は、エンジンの各ピストン
の往復運動を連結部材を介して駆動軸３０の回転運動に
変換している。これらの大きな違いは、従来のクランク
軸は各ピストンの運動方向と垂直な平面で軸受され回転
されるが、この駆動軸３０は各ピストンの運動方向に平
行な平面で軸受され回転されることである。これによ
り、燃料供給系統及び点火系統を除いて、動力伝達装置
１００は、円筒カム部３１、即ち、駆動軸３０の同心円
方向に極めてコンパクトな構成とすることができる。
又、エンジンと駆動軸３０との減速比は、駆動軸３０の
円筒カム部３１の１回転（ 360°）内にピストンの何往
復分に対応するカム溝３１ａが形成されているかにより
決定される。即ち、ピストンの往復回数をｎ回とすると
ギヤ比ｎと同等になる。
【００１３】ここで、駆動軸３０の円筒カム部３１のカ
ム溝３１ａを１周期分とした場合について考察する。そ
の円筒カム部３１の半径をｒ、その回転角をθ、円周方
向の移動距離をｘ、その垂直方向の変移量をｙ、ピスト
ンの全ストロークをＳt とする。そして、ピストンのス
トロークの中央位置でカム溝３１ａの傾きが45°である
とすると、駆動軸３０の円筒カム部３１の半径ｒとピス
トンの全ストロークＳt との間には以下の関係がある。
ム溝３１ａを１周期分とした場合について考察する。そ
の円筒カム部３１の半径をｒ、その回転角をθ、円周方
向の移動距離をｘ、その垂直方向の変移量をｙ、ピスト
ンの全ストロークをＳt とする。そして、ピストンのス
トロークの中央位置でカム溝３１ａの傾きが45°である
とすると、駆動軸３０の円筒カム部３１の半径ｒとピス
トンの全ストロークＳt との間には以下の関係がある。
【数１】ｙ＝(Ｓt／２)・sinθ ｘ＝ｒ・θ ∴ ｙ＝(Ｓt／２)・sin(ｘ／ｒ) ｄｙ／ｄｘ＝(Ｓt／２)・(１／ｒ)・cos(ｘ／ｒ) 上式で、ピストンのストロークの中央位置、即ち、ｘ＝
０とすると、
０とすると、
【数２】ｄｙ／ｄｘ＝(Ｓt／２ｒ) 又、このｘ＝０では、カム溝３１ａの傾きは45°、即
ち、ｄｙ／ｄｘ＝１である。
ち、ｄｙ／ｄｘ＝１である。
【数３】∴ ｒ＝Ｓt／２ 従って、ピストンのストロークの中央位置でカム溝３１
ａの傾きが45°の条件では、駆動軸３０の円筒カム部３
１の半径ｒはピストンの全ストロークＳt の（１／２）
倍とされる。
ａの傾きが45°の条件では、駆動軸３０の円筒カム部３
１の半径ｒはピストンの全ストロークＳt の（１／２）
倍とされる。
【００１４】次に、駆動軸３０の円筒カム部３１のカム
溝３１ａをｎ周期分とした場合について考察する。駆動
軸３０の回転角を実角Θとすると、その実角Θに対応す
るカム溝３１ａの動作角θは、以下のように表される。
溝３１ａをｎ周期分とした場合について考察する。駆動
軸３０の回転角を実角Θとすると、その実角Θに対応す
るカム溝３１ａの動作角θは、以下のように表される。
【数４】θ＝ｎ・Θ 上述の場合と同様に、円筒カム部３１の半径をｒ、円周
方向の移動距離をｘ、その垂直方向の変位量をｙ、ピス
トンの全ストロークをＳt とする。そして、ピストンの
ストローク運動の中央位置でカム溝３１ａの傾きが45°
であるとすると、駆動軸３０の円筒カム部３１の半径ｒ
とピストンの全ストロークＳt との間には以下の関係が
ある。
方向の移動距離をｘ、その垂直方向の変位量をｙ、ピス
トンの全ストロークをＳt とする。そして、ピストンの
ストローク運動の中央位置でカム溝３１ａの傾きが45°
であるとすると、駆動軸３０の円筒カム部３１の半径ｒ
とピストンの全ストロークＳt との間には以下の関係が
ある。
【数５】ｙ＝(Ｓt／２)・sinθ ｘ＝ｒ・Θ＝(ｒ／ｎ)・θ ∴ ｙ＝(Ｓt／２)・sin(ｎｘ／ｒ) ｄｙ／ｄｘ＝(Ｓt／２)・(ｎ／ｒ)・cos(ｎｘ／ｒ) そして、同様に、上述のピストンのストロークの中央位
置、即ち、ｘ＝０でカム溝３１ａの傾きは45°、即ち、
ｄｙ／ｄｘ＝１である。
置、即ち、ｘ＝０でカム溝３１ａの傾きは45°、即ち、
ｄｙ／ｄｘ＝１である。
【数６】∴ ｒ＝ｎＳt／２ 従って、ピストンのストロークの中央位置でカム溝３１
ａの傾きが45°の条件では、駆動軸３０の円筒カム部３
１の半径ｒはピストンの全ストロークＳt の（ｎ／２）
倍とされる。
ａの傾きが45°の条件では、駆動軸３０の円筒カム部３
１の半径ｒはピストンの全ストロークＳt の（ｎ／２）
倍とされる。
【００１５】本発明の動力伝達装置は、駆動軸の円筒カ
ム部にｎ（ｎは正の整数）周期分から成るカム溝を形成
することにより１／ｎ倍の減速比を有する１次減速装置
を内蔵したものと同等とすることができる。又、本発明
の動力伝達装置において、力伝達部材と係合するカムは
上述の実施例のようなカム溝以外、円筒側面に凸壁を形
成して成るカムであっても良い。
ム部にｎ（ｎは正の整数）周期分から成るカム溝を形成
することにより１／ｎ倍の減速比を有する１次減速装置
を内蔵したものと同等とすることができる。又、本発明
の動力伝達装置において、力伝達部材と係合するカムは
上述の実施例のようなカム溝以外、円筒側面に凸壁を形
成して成るカムであっても良い。
【００１６】円筒カム部３１のカム溝３１ａは、それら
上死点及び下死点近傍で常にエンジンの爆発により連結
部材２１１，２１４が矢印方向の直進往復運動する力を
カムフォロア２３１，２３４を介して受けることにな
る。そして、その円筒カム部３１と一体的な駆動軸３０
は矢印方向に回転される。このように構成された動力伝
達装置１００では、駆動軸３０の１回転におけるエンジ
ンの各気筒の爆発が均等角度（ 180°）毎各２回の合計
２４回となるので、極めて滑らかで高いトルクを得るこ
とが可能となる。又、本実施例の動力伝達装置１００に
おいて、エンジンの各気筒は駆動軸３０の同心円方向に
配設されるため全体的にコンパクトな動力伝達装置とな
る。更に、駆動軸３０は円筒カム部３１に対して両端に
設けられており何れにも出力を取り出すことが可能であ
る。
上死点及び下死点近傍で常にエンジンの爆発により連結
部材２１１，２１４が矢印方向の直進往復運動する力を
カムフォロア２３１，２３４を介して受けることにな
る。そして、その円筒カム部３１と一体的な駆動軸３０
は矢印方向に回転される。このように構成された動力伝
達装置１００では、駆動軸３０の１回転におけるエンジ
ンの各気筒の爆発が均等角度（ 180°）毎各２回の合計
２４回となるので、極めて滑らかで高いトルクを得るこ
とが可能となる。又、本実施例の動力伝達装置１００に
おいて、エンジンの各気筒は駆動軸３０の同心円方向に
配設されるため全体的にコンパクトな動力伝達装置とな
る。更に、駆動軸３０は円筒カム部３１に対して両端に
設けられており何れにも出力を取り出すことが可能であ
る。
【００１７】尚、上述の実施例では全て、吸気及び排気
バルブが不必要で構造が簡単な２サイクルエンジンを想
定して述べたが、４サイクルエンジンであっても何ら問
題はない。この場合には、駆動軸の両出力端を上記バル
ブ制御のために使用することができ、従来のエンジンに
おけるバルブ制御に比較して、吸気及び排気バルブ近く
に出力軸が存在するためタイミング誤差の少ない極めて
正確な制御が可能となる。
バルブが不必要で構造が簡単な２サイクルエンジンを想
定して述べたが、４サイクルエンジンであっても何ら問
題はない。この場合には、駆動軸の両出力端を上記バル
ブ制御のために使用することができ、従来のエンジンに
おけるバルブ制御に比較して、吸気及び排気バルブ近く
に出力軸が存在するためタイミング誤差の少ない極めて
正確な制御が可能となる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、エンジンの複数の気筒は２つの気筒を対向させ１組
とされ、カムが形成された円筒の軸に平行な円筒側面方
向に配置されるため、駆動軸の配設方向はピストンの運
動方向と同一方向となる。従って、本発明の動力伝達装
置は、エンジンの気筒が複数であっても駆動軸の同心円
方向に対して極めてコンパクトな構成とすることができ
る。又、本発明の動力伝達装置は、円筒側面の１周当り
のカムのカム曲線形状によりピストンの１往復運動に対
する駆動軸の回転数が決まるため、一次減速装置を内蔵
したものと同等であってその構成を極めて簡単なものと
することができる。又、本発明の動力伝達装置は気筒配
置の自由度が大きく、エンジンの爆発を駆動軸の等角度
回転毎とすることができ、滑らかで高トルク回転が可能
となる。更に、駆動軸の両端を出力端とすることも容易
であるため、種々の構成及び応用が可能であるという効
果がある。
れ、エンジンの複数の気筒は２つの気筒を対向させ１組
とされ、カムが形成された円筒の軸に平行な円筒側面方
向に配置されるため、駆動軸の配設方向はピストンの運
動方向と同一方向となる。従って、本発明の動力伝達装
置は、エンジンの気筒が複数であっても駆動軸の同心円
方向に対して極めてコンパクトな構成とすることができ
る。又、本発明の動力伝達装置は、円筒側面の１周当り
のカムのカム曲線形状によりピストンの１往復運動に対
する駆動軸の回転数が決まるため、一次減速装置を内蔵
したものと同等であってその構成を極めて簡単なものと
することができる。又、本発明の動力伝達装置は気筒配
置の自由度が大きく、エンジンの爆発を駆動軸の等角度
回転毎とすることができ、滑らかで高トルク回転が可能
となる。更に、駆動軸の両端を出力端とすることも容易
であるため、種々の構成及び応用が可能であるという効
果がある。
【図１】本発明の具体的な一実施例に係る動力伝達装置
の構成を示した断面図である。
の構成を示した断面図である。
【図２】図１の気筒配置及び円筒カム部のカム溝に挿嵌
されたカムフォロアなどの配置を示した概略図である。
されたカムフォロアなどの配置を示した概略図である。
【図３】同実施例に係る駆動軸の円筒カム部のカム形状
を示した説明図である。
を示した説明図である。
２０…ハウジング ３０…駆動軸 ３１…円筒カム部 ３１ａ…カム溝（カム） １５１〜１５６，１５１′〜１５６′…ピストン ２１１〜２１６…連結部材 ２３１〜２３６…カムフォロア（力伝達部材） ２５１〜２５６…ガイド部材
Claims (1)
- 【請求項１】 対向する２つの気筒を１組とした複数の
気筒から成るレシプロエンジンにおける前記気筒のシリ
ンダ内を往復し吸入・圧縮・爆発・排気の各作用をする
ピストンに両端を軸支され前記１組の気筒毎に配設され
た連結部材と、 前記連結部材を直進案内するガイド部材と、 前記連結部材に軸支された力伝達部材と、 円筒側面に形成され所定のカム曲線から成る前記力伝達
部材と係合するカムを有し、前記力伝達部材の直進往復
運動によりその方向に垂直な面で回転運動される駆動軸
とを備え、 前記対向する２つの気筒を１組とした複数の気筒は、前
記カムが形成された前記円筒側面方向で前記駆動軸に平
行に配置されたことを特徴とする動力伝達装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18175392A JPH062567A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 動力伝達装置 |
| KR1019930005214A KR930021430A (ko) | 1992-04-14 | 1993-03-31 | 동력전달장치 |
| CA002093954A CA2093954A1 (en) | 1992-04-14 | 1993-04-13 | Power transmitting device |
| EP93106029A EP0566072A1 (en) | 1992-04-14 | 1993-04-14 | Power transmitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18175392A JPH062567A (ja) | 1992-06-15 | 1992-06-15 | 動力伝達装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062567A true JPH062567A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16106289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18175392A Pending JPH062567A (ja) | 1992-04-14 | 1992-06-15 | 動力伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031376A (ko) * | 2002-10-05 | 2004-04-13 | 방수연 | 왕복동 연동식 엔진 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58122325A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-07-21 | フランシス・イ−・ウオ−ラ− | 並列シリンダ型内燃機関 |
-
1992
- 1992-06-15 JP JP18175392A patent/JPH062567A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58122325A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-07-21 | フランシス・イ−・ウオ−ラ− | 並列シリンダ型内燃機関 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031376A (ko) * | 2002-10-05 | 2004-04-13 | 방수연 | 왕복동 연동식 엔진 |
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