JPH06323159A - Reciprocating engine - Google Patents

Reciprocating engine

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Publication number
JPH06323159A
JPH06323159A JP13290093A JP13290093A JPH06323159A JP H06323159 A JPH06323159 A JP H06323159A JP 13290093 A JP13290093 A JP 13290093A JP 13290093 A JP13290093 A JP 13290093A JP H06323159 A JPH06323159 A JP H06323159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
small
engine
stroke
guide groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP13290093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Yonekawa
喜明 米川
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of JPH06323159A publication Critical patent/JPH06323159A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a reciprocating engine capable of performing explosion of one time or more per one turn of a crankshaft, increasing expansion work volume and improving an output and thermal efficiency. CONSTITUTION:An engine has a rotatably arranged output shaft 12, connecting member 13 fixedly formed in the output shaft 12, cocoon-shaped guide groove 21 having a pair of small diametric guide grooves 21c, 21d and a pair of large diametric guide grooves 21a, 21b formed in the connecting member 13 and opposed by interposing the output shaft 12 and connecting rods 11 of relatively movable connecting big end parts 11b to the guide groove 21. The engine is provided with pistons 10 fixedly connected to small end parts 11a of the connecting rods 11 and cylinders 3 of inserting the pistons 10 in a direction at a right angle to the output shaft 12. A minimum distance S' from an axial line of the output shaft 12 to the one small diametric guide groove 21d is set smaller than a minimum distance S to the other small diametric guide groove 21c, and further in explosion and exhaust strokes, the one small diametric guide groove 21d passes through the big end part 11a of the connecting rod 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ピストンの往復運動を
出力軸の回転運動に変換するようにしたレシプロエンジ
ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reciprocating engine for converting reciprocating motion of a piston into rotational motion of an output shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】レシプロエンジンとしては4サイクルエ
ンジンが一般的であり、この4サイクルエンジンは、ク
ランク軸のクランクアームにコンロッドの大端部を回転
自在に連結するとともに該コンロッドの小端部にピスト
ンを回転自在に連結し、該ピストンをシリンダ内に挿入
し、該シリンダ内面,上記ピストン上端面,及びシリン
ダヘッド内面とで燃焼室を形成した構造となっている。
2. Description of the Related Art As a reciprocating engine, a 4-cycle engine is generally used. In this 4-cycle engine, a large end of a connecting rod is rotatably connected to a crank arm of a crankshaft and a piston is attached to a small end of the connecting rod. Is rotatably connected, the piston is inserted into the cylinder, and a combustion chamber is formed by the cylinder inner surface, the piston upper end surface, and the cylinder head inner surface.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところでレシプロエン
ジンにおいて、出力を増大するにはクランク軸1回転に
おける爆発回数を増加することが有利であり、また爆発
・排気行程において膨張仕事量を増加させることが有利
である。しかしながら上記従来の4サイクルエンジンは
クランク軸2回転に1回爆発し、2サイクルエンジンは
クランク軸1回転に1回爆発するものであり、爆発回数
をこれ以上増加することはできない。また膨張仕事量等
を増加させるにも限界がある。
In the reciprocating engine, it is advantageous to increase the number of explosions in one revolution of the crankshaft in order to increase the output, and it is possible to increase the expansion work amount in the explosion / exhaust stroke. It is advantageous. However, the conventional 4-cycle engine explodes once every two revolutions of the crankshaft, and the two-cycle engine explodes once every revolution of the crankshaft, and the number of explosions cannot be increased any further. There is also a limit to increase the work of expansion.

【0004】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たもので、クランク軸1回転に1回以上の爆発が可能で
あり、膨張仕事量を増加でき、出力向上と熱効率の改善
が可能なレシプロエンジンを提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and can explode once or more per one revolution of the crankshaft, increase the work of expansion, improve output and improve thermal efficiency. It is intended to provide a reciprocating engine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、回転
可能に配設された出力軸と、該出力軸に固着された連結
部材と、該連結部材に形成され、上記出力軸を挟んで対
向する複数の小径ガイド部,及び複数の大径ガイド部を
有するガイド部と、該ガイド部に大端端が相対移動可能
に連結されたコンロッドと、該コンロッドの小端部に固
定接続されたピストンと、該ピストンが上記出力軸と直
角方向に摺動可能に挿入されたシリンダとを備えたこと
を特徴とするレシプロエンジンである。なお、上記連結
部材には出力軸に一体形成されたものも含まれる。
According to a first aspect of the present invention, an output shaft rotatably arranged, a connecting member fixed to the output shaft, and a connecting member formed on the connecting member sandwiching the output shaft. A guide part having a plurality of small-diameter guide parts and a plurality of large-diameter guide parts facing each other, a connecting rod whose large end is movably connected to the guide part, and a connecting part fixedly connected to the small end of the connecting rod. And a cylinder into which the piston is slidably inserted in a direction perpendicular to the output shaft. Note that the connecting member also includes one integrally formed with the output shaft.

【0006】請求項2の発明は、上記請求項1のレシプ
ロエンジンにおいて、上記ガイド部が一対の小径ガイド
部,及び一対の大径ガイド部を有するまゆ形に形成さ
れ、上記出力軸軸線から一方の小径ガイド部までの最小
距離が他方の小径ガイド部までの最小距離より小さく設
定されており、かつ爆発・排気行程において上記一方の
小径ガイド部がコンロッドの大端部を通過するように構
成されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the reciprocating engine according to the first aspect, the guide portion is formed into an eyebrow shape having a pair of small diameter guide portions and a pair of large diameter guide portions, and one side from the output shaft axis line. The minimum distance to the small-diameter guide part is set smaller than the minimum distance to the other small-diameter guide part, and the one small-diameter guide part is configured to pass the large end part of the connecting rod during the explosion / exhaust stroke. It is characterized by

【0007】[0007]

【作用】請求項1の発明に係るレシプロエンジンによれ
ば、ピストンの往復運動に伴ってコンロッドがシリンダ
軸方向に往復運動する。そしてこのコンロッドの大端部
が連結部材のガイド部上を移動し、該連結部材,ひいて
は出力軸を回転させ、これによりピストンの往復運動が
出力軸の回転運動に変換される。
According to the reciprocating engine of the first aspect of the present invention, the connecting rod reciprocates in the cylinder axial direction as the piston reciprocates. The large end of the connecting rod moves on the guide portion of the connecting member to rotate the connecting member and thus the output shaft, whereby the reciprocating motion of the piston is converted into the rotating motion of the output shaft.

【0008】そして本発明では、連結部材のガイド部を
複数の小径ガイド部と複数の大径ガイド部とで構成した
ので、出力軸の1回転毎にピストンが小径,大径ガイド
部に対応した数だけストロークし、これにより出力軸の
1回転で1回以上の爆発が可能となる。例えば請求項1
の発明のように、上記小径ガイド部,大径ガイド部をそ
れぞれ一対ずつ設けた場合、つまり小径溝部と大径溝部
とを90度毎に設けた場合は、出力軸1回転においてピ
ストンが4ストロークし、従って出力軸の1回転毎に1
回爆発させることが可能である。また例えば小径,大径
溝部を45度毎に設けた場合は、出力軸1回転において
2回爆発可能である。このように本発明では、ガイド部
の形状如何によって出力軸1回転毎に1回以上の爆発が
可能であり、出力増大を図る上で有利である。
Further, in the present invention, since the guide portion of the connecting member is composed of the plurality of small diameter guide portions and the plurality of large diameter guide portions, the piston corresponds to the small diameter and large diameter guide portions every one rotation of the output shaft. It strokes a number of times, which allows one or more explosions per revolution of the output shaft. For example, claim 1
When a pair of the small-diameter guide portion and the large-diameter guide portion are provided in pairs, that is, when the small-diameter groove portion and the large-diameter groove portion are provided every 90 degrees, the piston has four strokes in one rotation of the output shaft. 1 for every revolution of the output shaft
It can be detonated twice. Further, for example, when the small-diameter and large-diameter groove portions are provided at every 45 degrees, the explosion can occur twice in one rotation of the output shaft. As described above, according to the present invention, it is possible to explode once or more for each rotation of the output shaft depending on the shape of the guide portion, which is advantageous in increasing the output.

【0009】また本発明では、上記ガイド部の形状の如
何によって各行程のストローク,ピストン速度等を自由
に設定可能である。例えば請求項2の発明では、小径,
大径ガイド部をそれぞれ一対ずつ設け、一方の小径ガイ
ド部の出力軸までの最小距離を他方の小径ガイド部の最
小距離より小さく設定し、該一方の小径ガイド部をコン
ロッドの大端部が爆発・排気行程において通過するよう
にしたので、爆発・排気行程時のストロークが他の行程
時のストロークより長くなり、それだけ膨張仕事量が増
大し、熱効率が向上する。
Further, in the present invention, the stroke of each stroke, the piston speed, etc. can be freely set depending on the shape of the guide portion. For example, in the invention of claim 2, a small diameter,
A pair of large-diameter guides is provided, and the minimum distance of one small-diameter guide to the output shaft is set smaller than the minimum distance of the other small-diameter guide. -Because it passes through in the exhaust stroke, the stroke during the explosion / exhaust stroke becomes longer than the stroke during the other strokes, the expansion work amount increases correspondingly, and the thermal efficiency improves.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図1〜図5は本発明の一実施例による星型4サ
イクルエンジンを説明するための図であり、図1は断面
正面図、図2は断面側面図、図3は動作説明図、図4は
PV線図、図5は出力軸の回転角とストロークとの関係
を示す特性図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 5 are views for explaining a star-type four-cycle engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional front view, FIG. 2 is a sectional side view, and FIG. Is a PV diagram and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle of the output shaft and the stroke.

【0011】図において、1は星型4サイクル4気筒エ
ンジンであり、該エンジン1は、クランクケース2と、
該クランクケース2に90度間隔で取り付けられた4つ
のシリンダブロック3と、該各シリンダブロック3に接
続されたシリンダヘッド4と、該各シリンダヘッド4に
装着されたヘッドカバー5とを備えている。なお、4つ
のシリンダブロック3の内、3つについては上記シリン
ダヘッド,ヘッドカバーの図示を省略している。
In the figure, reference numeral 1 is a star-type four-cycle four-cylinder engine. The engine 1 includes a crankcase 2 and
It is provided with four cylinder blocks 3 attached to the crankcase 2 at intervals of 90 degrees, a cylinder head 4 connected to each cylinder block 3, and a head cover 5 attached to each cylinder head 4. The cylinder heads and head covers of three of the four cylinder blocks 3 are not shown.

【0012】上記各シリンダヘッド4のブロック側合面
には燃焼凹部4aが形成されており、該燃焼凹部4aは
上記シリンダブロック3のボア3a及びピストン10と
で燃焼室を構成している。また上記燃焼凹部4aに開口
する吸気口4b,排気口4cは吸気通路4d,排気通路
4eでシリンダ外壁に導出されている。また上記吸気口
4b,排気口4cは吸気弁6,排気弁7で開閉され、該
吸気弁6,排気弁7は吸気カム軸8,排気カム軸9で開
閉駆動される。
A combustion recess 4a is formed on the block-side mating surface of each cylinder head 4, and the combustion recess 4a constitutes a combustion chamber with the bore 3a of the cylinder block 3 and the piston 10. The intake port 4b and the exhaust port 4c opening to the combustion recess 4a are led out to the outer wall of the cylinder through an intake passage 4d and an exhaust passage 4e. The intake port 4b and the exhaust port 4c are opened and closed by an intake valve 6 and an exhaust valve 7, and the intake valve 6 and the exhaust valve 7 are opened and closed by an intake cam shaft 8 and an exhaust cam shaft 9.

【0013】上記ピストン10は上記シリンダブロック
3のシリンダボア3a内に摺動可能に挿入配置されてい
る。該ピストン10にはコンロッド11の小端部11a
が一体形成されており、該コンロッド11の大端部11
bは出力軸12に固定接続された連結部材13に連結機
構14を介して連結されている。
The piston 10 is slidably inserted in the cylinder bore 3a of the cylinder block 3. The piston 10 has a small end 11 a of a connecting rod 11.
Is integrally formed, and the large end portion 11 of the connecting rod 11 is formed.
b is connected to a connecting member 13 fixedly connected to the output shaft 12 via a connecting mechanism 14.

【0014】上記連結機構14は、上記コンロッド11
の大端部11bにニードルローラ15を介して挿入配置
された連結ピン16と、該連結ピン16の両端部に装着
された連結軸受17,18とを備えている。また上記大
端部11bの反ピストン側には凸条11cが突設されて
いる。該凸条11cは上記出力軸12に環状に凹設され
たリング溝12a内に摺動自在に挿入されており、これ
によりコンロッド11は出力軸12の軸方向移動が規制
されている。
The connecting mechanism 14 includes the connecting rod 11
The connecting pin 16 is inserted into the large end 11b of the connecting pin 16 via the needle roller 15, and the connecting bearings 17 and 18 are attached to both ends of the connecting pin 16. A ridge 11c is provided so as to protrude from the large end 11b on the side opposite to the piston. The ridge 11c is slidably inserted into a ring groove 12a that is annularly recessed in the output shaft 12, whereby the connecting rod 11 is restricted from moving in the axial direction of the output shaft 12.

【0015】上記連結部材13は、互いに対向配置され
た円盤状の左,右プレート19,20で構成されてい
る。上記左プレート19は上記出力軸12に一体形成さ
れており、また上記右プレート20は、そのボス部20
aが上記出力軸12に嵌合固着されている。上記左,右
プレート19,20の対向端面には、ガイド溝21が環
状に凹設されている。該ガイド溝21内に上記連結ピン
16の連結軸受17,18が転動可能に挿入されてい
る。このようにしてピストン10の往復移動によりコン
ロッド11の大端部11bが連結部材13,ひいては出
力軸12を回転させるようになっている。
The connecting member 13 is composed of disk-shaped left and right plates 19 and 20 arranged to face each other. The left plate 19 is integrally formed with the output shaft 12, and the right plate 20 has a boss portion 20.
a is fitted and fixed to the output shaft 12. A guide groove 21 is annularly formed in the opposing end surfaces of the left and right plates 19 and 20. The connecting bearings 17 and 18 of the connecting pin 16 are rotatably inserted in the guide groove 21. In this way, the reciprocating movement of the piston 10 causes the large end portion 11b of the connecting rod 11 to rotate the connecting member 13 and thus the output shaft 12.

【0016】上記ガイド溝21は、上記出力軸12を挟
んで対向する一対の大径溝部21a,21bと、同じく
出力軸12を挟んで対向する一対の小径溝部21c,2
1dとからなる繭形状をなしている。また上記出力軸1
2の軸線から大径溝部21a,21bまでの距離は何れ
もLに設定されているのに対し、小径溝部21c,21
dまでの距離はS,S′で、かつS>S′に設定されて
いる。そして爆発・排気行程において上記コンロッド1
1の大端部11aを上記小径溝部21dが通過するよう
になっている。
The guide groove 21 has a pair of large-diameter groove portions 21a and 21b facing each other with the output shaft 12 interposed therebetween, and a pair of small-diameter groove portions 21c, 2 having a large diameter groove portions 21c facing each other with the output shaft 12 interposed therebetween.
It has a cocoon shape consisting of 1d. In addition, the output shaft 1
The distances from the axis of 2 to the large diameter groove portions 21a and 21b are both set to L, while the small diameter groove portions 21c and 21b are set.
The distance to d is set to S, S'and S> S '. And in the explosion and exhaust stroke, the connecting rod 1
The small-diameter groove portion 21d passes through the large end portion 11a of No. 1.

【0017】次に本実施例の作用効果を説明する。本実
施例エンジン1では、ピストン10の軸方向移動に伴っ
てコンロッド11が連結部材13ひいては出力軸12を
回転させる。この動作を、図3の上側の気筒に着目して
説明する。
Next, the function and effect of this embodiment will be described. In the engine 1 of this embodiment, the connecting rod 11 rotates the connecting member 13 and thus the output shaft 12 as the piston 10 moves in the axial direction. This operation will be described focusing on the upper cylinder in FIG.

【0018】吸入行程では、ピストン10が上死点に位
置し、コンロッド11の連結ピン16が連結部材13の
ガイド溝21の大径溝部21bに位置している状態(図
3(a)参照)から、連結部材13が慣性による回転に
よってピストン10を下降させ、連結ピン16はガイド
溝21の小径溝部21cに位置する。この吸入行程での
ストロークはL−Sである。
In the suction stroke, the piston 10 is located at the top dead center and the connecting pin 16 of the connecting rod 11 is located in the large-diameter groove portion 21b of the guide groove 21 of the connecting member 13 (see FIG. 3 (a)). Therefore, the connecting member 13 lowers the piston 10 by rotation due to inertia, and the connecting pin 16 is positioned in the small-diameter groove portion 21c of the guide groove 21. The stroke in this suction stroke is L-S.

【0019】圧縮行程では、ガイド部材13が慣性によ
る回転によってピストン10を上昇させ、連結ピン16
はガイド溝21の大径溝部21aに位置することとな
る。この圧縮行程でのストロークは吸入行程と同じくL
−Sである。
In the compression stroke, the guide member 13 raises the piston 10 by rotation due to inertia, and the connecting pin 16
Will be located in the large-diameter groove portion 21a of the guide groove 21. The stroke in this compression stroke is L as in the suction stroke.
-S.

【0020】爆発行程では、高圧の燃焼ガスがピストン
10を略上死点位置から下死点位置まで下降させ、コン
ロッド11の連結ピン16が小径溝部21d内に位置す
る。この爆発行程でのストロークはL−S′であり、
S′がSより小さく設定されている分だけ上記吸入・圧
縮行程でのストロークより大きくなっている。
In the explosion stroke, the high pressure combustion gas causes the piston 10 to descend from the substantially top dead center position to the bottom dead center position, and the connecting pin 16 of the connecting rod 11 is located in the small diameter groove portion 21d. The stroke in this explosion stroke is L-S ',
Since S'is set to be smaller than S, it is larger than the stroke in the suction / compression stroke.

【0021】排気行程では、ガイド部材13が出力軸1
2の慣性による回転によってピストン10を上死点ま
で、上記爆発行程と同じストロークだけ上昇させる。
In the exhaust stroke, the guide member 13 moves the output shaft 1
By the rotation due to the inertia of 2, the piston 10 is raised to the top dead center by the same stroke as the above-described explosion stroke.

【0022】このように本実施例エンジン1では、連結
部材13のガイド溝21を一対の大径溝部21a,21
b、及び一対の小径溝部21c,21dによって構成し
たので、出力軸12の1回転につきピストン10が4行
程することとなり、出力軸12の1回転毎に1回爆発す
ることが可能となり、出力増大を図ることができる。ま
た同じ出力を得るには1/2の回転速度で済み、摩擦損
失,ポンピング損失等を低減できる。
As described above, in the engine 1 of this embodiment, the guide groove 21 of the connecting member 13 is formed into a pair of large-diameter groove portions 21a, 21.
b, and the pair of small-diameter groove portions 21c and 21d, the piston 10 makes four strokes for each rotation of the output shaft 12, and it is possible to explode once for each rotation of the output shaft 12 and increase the output. Can be achieved. Also, in order to obtain the same output, a rotation speed of 1/2 is sufficient, and friction loss, pumping loss, etc. can be reduced.

【0023】また本実施例では、出力軸12の軸線から
爆発・排気側の小径溝部21dまでの距離を吸入・圧縮
側の小径溝部21cまでの距離より小さく設定したの
で、爆発・排気時のストロークはL−S′と吸入・圧縮
時のストロークL−Sより大きくなる(図5参照)。そ
の結果、図4に斜線で示す領域分だけ膨張仕事量が大き
くなり、熱効率を改善できる。
Further, in this embodiment, the distance from the axis of the output shaft 12 to the small diameter groove portion 21d on the explosion / exhaust side is set smaller than the distance to the small diameter groove portion 21c on the suction / compression side. Is greater than L-S 'and the stroke L-S during suction / compression (see FIG. 5). As a result, the work of expansion is increased by the shaded area in FIG. 4, and the thermal efficiency can be improved.

【0024】また本実施例ではピストンとコンロッドと
を固定したことから、両者ともにシリンダ軸方向にのみ
移動し、ピストンの首振りが生じにくく、その結果ピス
トンの挙動が安定し、ブローバイガス量,潤滑油消費量
を低減できる。
Further, in this embodiment, since the piston and the connecting rod are fixed, both of them move only in the cylinder axis direction, and it is difficult for the piston to swing. As a result, the behavior of the piston is stable, and the amount of blow-by gas and lubrication are large. Oil consumption can be reduced.

【0025】さらにまた本実施例では、4つの気筒を十
字形に組み合わせたので、振動を互いに打ち消すことが
でき、静かなエンジンとすることができる。
Furthermore, in this embodiment, since the four cylinders are combined in a cross shape, the vibrations can be canceled by each other, and a quiet engine can be obtained.

【0026】なお、上記実施例では、ガイド溝が一対の
小径溝部と一対の大径溝部とからなる場合を説明した
が、ガイド溝の形状はこれに限定されるものではなく、
例えば小径溝部と大径溝部とを45度毎に形成してもよ
い。このようにした場合は、出力軸の45度の回転に伴
ってピストンが1ストロークすることとなり、出力軸1
回転毎に2回爆発を行うことができる。
In the above embodiment, the guide groove has been described as consisting of a pair of small-diameter groove portions and a pair of large-diameter groove portions, but the shape of the guide groove is not limited to this.
For example, the small-diameter groove portion and the large-diameter groove portion may be formed every 45 degrees. In this case, the piston makes one stroke with the rotation of the output shaft by 45 degrees.
Explosion can be performed twice per revolution.

【0027】また上記実施例では、ガイド溝の形状によ
って爆発・排気ストロークを吸入・圧縮ストロークより
大きくしたが、本発明はガイド部の形状を適宜設定する
ことによりさらに各種のエンジン特性を実現することが
できる。例えば、吸気行程において、吸気弁の開き始め
付近のピストン速度を上昇させることにより、吸気通路
内への空気流速を速めて吸入効率を向上できる。また圧
縮行程において、上死点近傍のピストン上昇速度をゆっ
くりと変化させることにより、急激な圧縮による空気温
度の上昇を抑制し、着火前の温度を相対的に下げてノッ
キングの発生を防止することも可能である。
Further, in the above embodiment, the explosion / exhaust stroke is made larger than the intake / compression stroke by the shape of the guide groove, but the present invention realizes various engine characteristics by appropriately setting the shape of the guide portion. You can For example, in the intake stroke, by increasing the piston speed in the vicinity of the opening of the intake valve, the air flow velocity into the intake passage can be increased and the intake efficiency can be improved. Also, in the compression stroke, by slowly changing the piston rising speed near the top dead center, it is possible to suppress the rise in air temperature due to sudden compression, and to lower the temperature before ignition to prevent knocking. Is also possible.

【0028】図6〜図8は、上記ガイド溝形状を適宜設
定することにより、従来のレシプロエンジンより爆発行
程において、燃焼時のクランク角に対する体積変化率を
ゆるやかにした例である。この例では、図6に示すよう
に、ガイド溝21の爆発行程に対応する部分に膨出部2
1eを形成した。これにより図7,図8に示すように、
爆発行程における膨張仕事量が増大し、熱効率が向上す
る。
FIGS. 6 to 8 show examples in which the guide groove shape is appropriately set so that the volume change rate with respect to the crank angle at the time of combustion is made gentler in the explosion stroke than in the conventional reciprocating engine. In this example, as shown in FIG. 6, the bulging portion 2 is formed in the portion of the guide groove 21 corresponding to the explosion stroke.
1e was formed. As a result, as shown in FIGS. 7 and 8,
The expansion work in the explosion stroke is increased and the thermal efficiency is improved.

【0029】上記実施例では4サイクルエンジンについ
て説明したが、本発明は勿論2サイクルエンジンに対し
ても適用可能である。さらに本発明はレシプロエンジン
だけでなく、レシプロ式コンプレッサにも応用可能であ
る。
In the above embodiment, the 4-cycle engine has been described, but the present invention is of course applicable to a 2-cycle engine. Furthermore, the present invention can be applied not only to a reciprocating engine but also to a reciprocating compressor.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明に係るレシ
プロエンジンによれば、連結部材のガイド部を複数の小
径ガイド部と複数の大径ガイド部とで構成したので、出
力軸の1回転毎に1回以上の爆発が可能となり、出力増
大を図ることができ、あるいは同じ出力に対してはエン
ジン回転速度を低くできる効果がある。
As described above, according to the reciprocating engine of the first aspect of the present invention, since the guide portion of the connecting member is constituted by the plurality of small diameter guide portions and the plurality of large diameter guide portions, the output shaft 1 There is an effect that the explosion can be performed once or more for each rotation, the output can be increased, or the engine rotation speed can be reduced for the same output.

【0031】また本発明では、上記ガイド部の形状の如
何によって各行程のストローク,ピストン速度等を自由
に設定可能である。例えば請求項2の発明では、一方の
小径溝部の出力軸までの最小距離を他方の小径溝部の最
小距離より小さく設定したので、爆発・排気行程時のス
トロークを他の行程時のストロークより長くでき、それ
だけ膨張仕事量を増大して熱効率を向上できる効果があ
る。
In the present invention, the stroke of each stroke, the piston speed, etc. can be freely set depending on the shape of the guide portion. For example, in the invention of claim 2, the minimum distance to the output shaft of one small-diameter groove is set smaller than the minimum distance of the other small-diameter groove, so that the stroke during the explosion / exhaust stroke can be made longer than the stroke during the other strokes. Therefore, there is an effect that the expansion work amount can be increased and the thermal efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1,2の発明の一実施例によるレシプロ
エンジンの断面正面図である。
FIG. 1 is a sectional front view of a reciprocating engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例エンジンの断面側面図である。FIG. 2 is a sectional side view of the engine of the embodiment.

【図3】上記実施例エンジンの動作を説明するための模
式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the engine of the embodiment.

【図4】上記実施例エンジンの効果を説明するためのP
−V線図である。
FIG. 4 is a graph for explaining the effect of the engine of the above embodiment.
It is a -V diagram.

【図5】上記実施例エンジンの効果を動作を説明するた
めの出力軸回転角とストロークとの関係を示す特性図で
ある。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an output shaft rotation angle and a stroke for explaining the operation of the effect of the engine of the embodiment.

【図6】上記実施例の変形例のガイド溝を示す模式図で
ある。
FIG. 6 is a schematic view showing a guide groove of a modified example of the above embodiment.

【図7】上記変形例の動作を説明するめたの出力軸回転
角とストロークとの関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an output shaft rotation angle and a stroke for explaining the operation of the modified example.

【図8】上記変形例の効果を説明するためのP−V線図
である。
FIG. 8 is a P-V diagram for explaining the effect of the modified example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レシプロエンジン 4 シリンダ 10 ピストン 11 コンロッド 12 出力軸 13 カム板 21 ガイド溝 21a,21b 大径溝部 21c 他方の小径溝部 21d 一方の小径溝部 S 他方の小径溝部までの最小距離 S′ 一方の小径溝部までの最小距離 1 Reciprocating engine 4 Cylinder 10 Piston 11 Connecting rod 12 Output shaft 13 Cam plate 21 Guide groove 21a, 21b Large diameter groove 21c Other small diameter groove 21d One small diameter groove S Minimum distance to the other small diameter groove S'One small diameter groove The minimum distance of

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転可能に配設された出力軸と、該出力
軸に固着された連結部材と、該連結部材に形成され、上
記出力軸を挟んで対向する複数の小径ガイド部,及び複
数の大径ガイド部を有するガイド部と、該ガイド部に大
端部が相対移動可能に連結されたコンロッドと、該コン
ロッドの小端部に固定接続されたピストンと、該ピスト
ンが上記出力軸と直角方向に摺動可能に挿入されたシリ
ンダとを備えたことを特徴とするレシプロエンジン。
1. An output shaft rotatably disposed, a connecting member fixed to the output shaft, a plurality of small-diameter guide portions formed on the connecting member and facing each other across the output shaft, and a plurality of small-diameter guide portions. A guide part having a large-diameter guide part, a connecting rod having a large end connected to the guide part so as to be relatively movable, a piston fixedly connected to the small end of the connecting rod, and the piston being the output shaft. A reciprocating engine, comprising: a cylinder that is slidably inserted in a right angle direction.
【請求項2】 請求項1において、上記ガイド部が、一
対の小径ガイド部と一対の大径ガイド部とを有する繭型
に形成され、上記出力軸軸線から一方の小径ガイド部ま
での最小距離が他方の小径ガイド部までの最小距離より
小さく設定されており、かつ爆発・排気行程において上
記一方の小径ガイド部がコンロッドの大端部を通過する
ように構成されていることを特徴とするレシプロエンジ
ン。
2. The minimum distance from the output shaft axis line to one of the small diameter guide portions according to claim 1, wherein the guide portion is formed in a cocoon type having a pair of small diameter guide portions and a pair of large diameter guide portions. Is set to be smaller than the minimum distance to the other small-diameter guide section, and the one small-diameter guide section is configured to pass through the large end of the connecting rod in the explosion / exhaust stroke. engine.
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