JPH07139604A - ピストンクランク機構 - Google Patents
ピストンクランク機構Info
- Publication number
- JPH07139604A JPH07139604A JP29100893A JP29100893A JPH07139604A JP H07139604 A JPH07139604 A JP H07139604A JP 29100893 A JP29100893 A JP 29100893A JP 29100893 A JP29100893 A JP 29100893A JP H07139604 A JPH07139604 A JP H07139604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- gear
- planetary gear
- crank mechanism
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- F01B9/042—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 connections comprising gear transmissions
- F01B2009/045—Planetary gearings
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ピストンを所定の位置、特に圧縮上死点位置
近傍に比較的広いクランク角変位域において保持きるピ
ストンクランク機構を提供することにある。 【構成】 エンジン１のコンロッド３３に取り付けられ
たプラネタリギア３５、該プラネタリギア３５に噛合し
動力を出力するプライマリギア３７、該プライマリギア
に噛合しクラッチ３８側へ動力を出力する出力軸３４、
該プラネタリギア３５に噛合したリングギア４１、該リ
ングギア４１を回動させるカム軸４４を備える。
近傍に比較的広いクランク角変位域において保持きるピ
ストンクランク機構を提供することにある。 【構成】 エンジン１のコンロッド３３に取り付けられ
たプラネタリギア３５、該プラネタリギア３５に噛合し
動力を出力するプライマリギア３７、該プライマリギア
に噛合しクラッチ３８側へ動力を出力する出力軸３４、
該プラネタリギア３５に噛合したリングギア４１、該リ
ングギア４１を回動させるカム軸４４を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのシリンダ内
でピストンが往復動するのに連動してコンロッド及びギ
ア列を介して出力軸が一回転するようにしたピストンク
ランク機構に関する。
でピストンが往復動するのに連動してコンロッド及びギ
ア列を介して出力軸が一回転するようにしたピストンク
ランク機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ピストンクランク機構はシリン
ダ内で往復動するピストンと、出力軸であるクランク軸
と、クランク軸上のクランクアームの回動端のクランク
ピン及びピストンとの間を互いにそれぞれピン結合する
コンロッドとを備え、シリンダ内で加圧力を受けたピス
トンが生じる直線運動をクランク軸の回転運動に変換す
るように構成される。このようなピストンクランク機構
を用いたエンジンは、これに吸排気機構、燃料供給装置
等を組み込むことによって、吸入、圧縮、燃焼及び排気
の４行程を行わせ、シリンダ内の燃焼室において高温高
圧の燃焼ガスを生成し、その燃焼エネルギをピストンへ
の押圧力としてピストンクランク機構側に与え、この燃
焼ガスの押圧力（直線運動）をピストンクランク機構が
クランク軸の回転運動として被駆動部側に出力できる。
ダ内で往復動するピストンと、出力軸であるクランク軸
と、クランク軸上のクランクアームの回動端のクランク
ピン及びピストンとの間を互いにそれぞれピン結合する
コンロッドとを備え、シリンダ内で加圧力を受けたピス
トンが生じる直線運動をクランク軸の回転運動に変換す
るように構成される。このようなピストンクランク機構
を用いたエンジンは、これに吸排気機構、燃料供給装置
等を組み込むことによって、吸入、圧縮、燃焼及び排気
の４行程を行わせ、シリンダ内の燃焼室において高温高
圧の燃焼ガスを生成し、その燃焼エネルギをピストンへ
の押圧力としてピストンクランク機構側に与え、この燃
焼ガスの押圧力（直線運動）をピストンクランク機構が
クランク軸の回転運動として被駆動部側に出力できる。
【０００３】ところで、このようなピストンクランク機
構を用いたディーゼルエンジンでは同エンジンの駆動力
の一部を受けて駆動する燃料噴射ポンプにより燃料を高
圧化し、その燃料を燃料噴射弁によって燃焼室内に噴霧
し、燃焼室に燃焼エネルギを発生させている。しかし、
このように高温高圧雰囲気下の燃焼室内に燃料を噴霧し
て圧縮着火させる場合、燃料噴霧後より着火までの送れ
である着火遅れが進むほど過度に筒内圧や筒内燃焼温度
が急激に高まり易く、騒音やＮＯXの発生等の問題を生
じやすい。そこで主噴射に先駆けて燃料を燃焼室内に少
量噴射するというパイロット燃料噴射方式を採り、この
パイロット噴射によって燃焼室内の雰囲気温度を高め、
主噴射時における着火性を改善することが知られてい
る。更に、ＮＯX低減のために燃料粒の微粒化を促進す
ることも行なわれている。
構を用いたディーゼルエンジンでは同エンジンの駆動力
の一部を受けて駆動する燃料噴射ポンプにより燃料を高
圧化し、その燃料を燃料噴射弁によって燃焼室内に噴霧
し、燃焼室に燃焼エネルギを発生させている。しかし、
このように高温高圧雰囲気下の燃焼室内に燃料を噴霧し
て圧縮着火させる場合、燃料噴霧後より着火までの送れ
である着火遅れが進むほど過度に筒内圧や筒内燃焼温度
が急激に高まり易く、騒音やＮＯXの発生等の問題を生
じやすい。そこで主噴射に先駆けて燃料を燃焼室内に少
量噴射するというパイロット燃料噴射方式を採り、この
パイロット噴射によって燃焼室内の雰囲気温度を高め、
主噴射時における着火性を改善することが知られてい
る。更に、ＮＯX低減のために燃料粒の微粒化を促進す
ることも行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このパイロッ
ト噴射モードでの運転を実施するにはパイロット噴射及
び主噴射を確実に実行する必要があり、燃料噴射弁の複
雑な開閉制御手段を必要とし、更に、燃料粒の微粒化を
促進する場合、噴射時期が延びる傾向にあり、これでは
燃焼後期にピストンが下降し始めてしまい、筒内温度、
圧力が低下し、燃焼が完全には終了せず、黒煙、ＨＣ等
のいわゆる燃え残りが多量に排出されるという問題があ
った。そこで、クランク角変化に対してピストンを圧縮
上死点位置近傍に比較的広いクランク角変位域において
保持できれば良いことが推定されるが、このようなピス
トンクランク運動機構は知られていない。例えば、特開
平４−１１９２１２号公報に示されるピストンクランク
運動機構では、連接棒の該リターンに枢着した返信軸に
従動遊星歯車を固定し、クランクピンで支承し、クラン
クアームに駆動遊星歯車を設けて、ストローク長の随時
無段階変位と位相変位を可能としている。しかし、これ
はピストンクランク運動のストロークあるいは位相の調
整を行なうもので、ピストンを圧縮上死点位置近傍に比
較的広いクランク角変位域において保持きるというもの
ではない。
ト噴射モードでの運転を実施するにはパイロット噴射及
び主噴射を確実に実行する必要があり、燃料噴射弁の複
雑な開閉制御手段を必要とし、更に、燃料粒の微粒化を
促進する場合、噴射時期が延びる傾向にあり、これでは
燃焼後期にピストンが下降し始めてしまい、筒内温度、
圧力が低下し、燃焼が完全には終了せず、黒煙、ＨＣ等
のいわゆる燃え残りが多量に排出されるという問題があ
った。そこで、クランク角変化に対してピストンを圧縮
上死点位置近傍に比較的広いクランク角変位域において
保持できれば良いことが推定されるが、このようなピス
トンクランク運動機構は知られていない。例えば、特開
平４−１１９２１２号公報に示されるピストンクランク
運動機構では、連接棒の該リターンに枢着した返信軸に
従動遊星歯車を固定し、クランクピンで支承し、クラン
クアームに駆動遊星歯車を設けて、ストローク長の随時
無段階変位と位相変位を可能としている。しかし、これ
はピストンクランク運動のストロークあるいは位相の調
整を行なうもので、ピストンを圧縮上死点位置近傍に比
較的広いクランク角変位域において保持きるというもの
ではない。
【０００５】本発明の目的は、ピストンを所定の位置、
特に圧縮上死点位置近傍に比較的広いクランク角変位域
において保持きるピストンクランク機構を提供すること
にある。
特に圧縮上死点位置近傍に比較的広いクランク角変位域
において保持きるピストンクランク機構を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、エンジンのコンロッドに取り付けられ
たプラネタリギア、該プラネタリギアに噛合し動力を出
力するプライマリギア、該プライマリギアに噛合しクラ
ッチ側へ動力を出力する出力軸、該プラネタリギアに噛
合したリングギア、該リングギアを回動させるカム軸、
を具備したことを特徴とする。本発明は、該カム軸を該
プラネタリギアの１／２の回転速度で該出力軸を介して
駆動しても良い。更に、本発明は、該カム軸により該リ
ングギアを該プラネタリギアの公転方向と逆方向に回転
させることとしても良い。更に、本発明は、該リングギ
アを回転させる時期を該ピストン圧縮上死点後としても
良い。
めに、本発明は、エンジンのコンロッドに取り付けられ
たプラネタリギア、該プラネタリギアに噛合し動力を出
力するプライマリギア、該プライマリギアに噛合しクラ
ッチ側へ動力を出力する出力軸、該プラネタリギアに噛
合したリングギア、該リングギアを回動させるカム軸、
を具備したことを特徴とする。本発明は、該カム軸を該
プラネタリギアの１／２の回転速度で該出力軸を介して
駆動しても良い。更に、本発明は、該カム軸により該リ
ングギアを該プラネタリギアの公転方向と逆方向に回転
させることとしても良い。更に、本発明は、該リングギ
アを回転させる時期を該ピストン圧縮上死点後としても
良い。
【０００７】
【作用】リングギアをカム軸が回転させると、リングギ
アに噛合したプラネタリギアがその回転に対する公転方
向への回転を一時増減され、プラネタリギアに噛合する
プライマリギアの回転、即ち出力軸の回転が成されて
も、プラネタリギア側のコンロッド及びピストンは一時
変位を増減規制される様になる。カム軸をプラネタリギ
アの１／２の回転速度で出力軸を介して駆動すると、同
様に作動する。更に、カム軸によりリングギアをプラネ
タリギアの公転方向と逆方向に回転させると、プラネタ
リギアがその回転に対する公転方向への回転を一時低減
され、プライマリギアの回転、即ち出力軸の回転が成さ
れても、プラネタリギア側のコンロッド及びピストンは
一時変位を低減される様になる。更に、リングギアを回
転させる時期をピストン圧縮上死点後とすると、プラネ
タリギア側のコンロッド及びピストンを圧縮上死点近傍
に一時保持するようになる。
アに噛合したプラネタリギアがその回転に対する公転方
向への回転を一時増減され、プラネタリギアに噛合する
プライマリギアの回転、即ち出力軸の回転が成されて
も、プラネタリギア側のコンロッド及びピストンは一時
変位を増減規制される様になる。カム軸をプラネタリギ
アの１／２の回転速度で出力軸を介して駆動すると、同
様に作動する。更に、カム軸によりリングギアをプラネ
タリギアの公転方向と逆方向に回転させると、プラネタ
リギアがその回転に対する公転方向への回転を一時低減
され、プライマリギアの回転、即ち出力軸の回転が成さ
れても、プラネタリギア側のコンロッド及びピストンは
一時変位を低減される様になる。更に、リングギアを回
転させる時期をピストン圧縮上死点後とすると、プラネ
タリギア側のコンロッド及びピストンを圧縮上死点近傍
に一時保持するようになる。
【０００８】
【実施例】図１には本発明の一実施例としてのピストン
クランク機構を装備したディーゼルエンジン（以後単に
エンジンと記す）が示される。このエンジン１は多気筒
エンジンであり、図１には第１気筒のみを示したが、そ
の他の気筒も同様の構成を採る。エンジン１の燃焼室８
には周知の構造の吸排気系（図示せず）よりエアが供給
され排ガスが排出され、しかも後述の燃料供給系より燃
料供給が成され、燃焼室８に対向するピストン３１には
ピストンクランク機構が連結される。図１乃至図２に示
すように、ここでのピストンクランク運動機構は、シリ
ンダブロック３０の各シリンダ内で設定ストロークＳを
往復動するピストン３１と、ピストン３１にピストンピ
ン３２を介してピン結合されるコンロッド３３と、コン
ロッド３３の他端部３３１の回転運動を出力軸３４に回
転力として伝達する遊星ギア列Ｇと、遊星ギア列Ｇ内の
リングギアを一定量回転変動させる公転調整手段Ｒとを
備える。
クランク機構を装備したディーゼルエンジン（以後単に
エンジンと記す）が示される。このエンジン１は多気筒
エンジンであり、図１には第１気筒のみを示したが、そ
の他の気筒も同様の構成を採る。エンジン１の燃焼室８
には周知の構造の吸排気系（図示せず）よりエアが供給
され排ガスが排出され、しかも後述の燃料供給系より燃
料供給が成され、燃焼室８に対向するピストン３１には
ピストンクランク機構が連結される。図１乃至図２に示
すように、ここでのピストンクランク運動機構は、シリ
ンダブロック３０の各シリンダ内で設定ストロークＳを
往復動するピストン３１と、ピストン３１にピストンピ
ン３２を介してピン結合されるコンロッド３３と、コン
ロッド３３の他端部３３１の回転運動を出力軸３４に回
転力として伝達する遊星ギア列Ｇと、遊星ギア列Ｇ内の
リングギアを一定量回転変動させる公転調整手段Ｒとを
備える。
【０００９】図２、図３に示すように、遊星ギア列Ｇは
コンロッド３３のギア端部３３１に図示しない軸受を介
し枢着されるプラネタリギア３５と、同プラネタリギア
３５に残り２つのプラネタリギア３６を加えた３つのプ
ラネタリギア３５，３６，３６に内側より噛合し動力を
出力するプライマリギア３７と、プライマリギア３７と
中心軸４２を介して一体結合された補助ギア４０と、補
助ギア４０に噛合し出力軸３４を介しクラッチ３８側へ
動力を伝達する出力ギア３９と、３つのプラネタリギア
３５，３６，３６に外側より噛合しシリンダブロック３
０より延出した図示しない支持枠に回転自在に支持され
たリングギア４１とを備える。３つのプラネタリギア３
５，３６，３６は図示しないキャリアにそれぞれ相対間
隔を一定に保って枢支され、しかも、リングギア４１と
プライマリギア３７との間を相対回転自在に保って噛合
されている。
コンロッド３３のギア端部３３１に図示しない軸受を介
し枢着されるプラネタリギア３５と、同プラネタリギア
３５に残り２つのプラネタリギア３６を加えた３つのプ
ラネタリギア３５，３６，３６に内側より噛合し動力を
出力するプライマリギア３７と、プライマリギア３７と
中心軸４２を介して一体結合された補助ギア４０と、補
助ギア４０に噛合し出力軸３４を介しクラッチ３８側へ
動力を伝達する出力ギア３９と、３つのプラネタリギア
３５，３６，３６に外側より噛合しシリンダブロック３
０より延出した図示しない支持枠に回転自在に支持され
たリングギア４１とを備える。３つのプラネタリギア３
５，３６，３６は図示しないキャリアにそれぞれ相対間
隔を一定に保って枢支され、しかも、リングギア４１と
プライマリギア３７との間を相対回転自在に保って噛合
されている。
【００１０】出力軸３４及び中心軸４２は図示しない軸
受を介しシリンダブロック３０側に枢支される。更に、
出力ギア３９にはカムギア４３が噛合し、カムギア４３
と一体のカム軸４４は図示しない軸受を介しシリンダブ
ロック３０側に枢支される。ここで、遊星ギア列Ｇはリ
ングギア４１が不動状態にある際に、ピストン３１がシ
リンダ内で設定ストロークＳを往復動すると、ピストン
３１にピン結合されるコンロッド３３のギア端部３３１
が１回転する。そのギア端部３３１の１回転、即ちエン
ジンの１回転は遊星ギア列Ｇ内の変速比に応じて変速さ
れて補助ギア４０側に伝わり、補助ギア４０と噛合する
出力ギア３９の両変速比に応じて変速され、出力軸３４
が回転する。更に、ここでは、補助ギア４０より出力ギ
ア３９を介しカムギア４３に回転力が減速して伝達され
ている。このため、このエンジン１の１回転は遊星ギア
列Ｇ内の変速比に加え、３つのギア４０，３９，４３の
合計の変速比によって変速され、ここではエンジン回転
数の１／２となるように合計変速比が設定されている。
受を介しシリンダブロック３０側に枢支される。更に、
出力ギア３９にはカムギア４３が噛合し、カムギア４３
と一体のカム軸４４は図示しない軸受を介しシリンダブ
ロック３０側に枢支される。ここで、遊星ギア列Ｇはリ
ングギア４１が不動状態にある際に、ピストン３１がシ
リンダ内で設定ストロークＳを往復動すると、ピストン
３１にピン結合されるコンロッド３３のギア端部３３１
が１回転する。そのギア端部３３１の１回転、即ちエン
ジンの１回転は遊星ギア列Ｇ内の変速比に応じて変速さ
れて補助ギア４０側に伝わり、補助ギア４０と噛合する
出力ギア３９の両変速比に応じて変速され、出力軸３４
が回転する。更に、ここでは、補助ギア４０より出力ギ
ア３９を介しカムギア４３に回転力が減速して伝達され
ている。このため、このエンジン１の１回転は遊星ギア
列Ｇ内の変速比に加え、３つのギア４０，３９，４３の
合計の変速比によって変速され、ここではエンジン回転
数の１／２となるように合計変速比が設定されている。
【００１１】公転調整手段Ｒは図示しないシリンダブロ
ック側の支持枠に回転自在に支持されたリングギア４１
の一部にピン結合されるプッシュロッド４５と、カム軸
４４の一端に形成され、プッシュロッド４５の他端の摺
接端４５１に摺接する公転調整カム４６と、プッシュロ
ッド４５を公転調整カム４６側に押圧付勢するバネ４７
とを備える。ここで、公転調整手段Ｒのカム軸４４はエ
ンジン回転の１／２の回転を行ない、カム軸上の公転調
整カム４６はクランク角で圧縮上死点ＴＤＣの直後より
リフトを開始し、設定角θｃ１までの公転調整域ａでプ
ッシュロッド４５をリフトさせ、リングギア４１をリフ
ト量ｈ相当プラネタリギア３５の公転方向Ａと逆方向Ｂ
に回転させる。この結果、図４に示すように、圧縮上死
点ＴＤＣより設定角θｃ１までの公転調整域ａにおい
て、通常時、即ち、公転調整手段Ｒが排除されている場
合のピストン位置（図４中の破線参照）に比較して、実
線で示すように、コンロッド３３及びピストン３１を圧
縮上死点ＴＤＣ近傍に通常より長く保持でき、次いで通
常より早くピストン３１を降下させ、設定角θｃ１後に
は通常の降下作動に戻るという、ピストン変位を繰り返
すことができる。
ック側の支持枠に回転自在に支持されたリングギア４１
の一部にピン結合されるプッシュロッド４５と、カム軸
４４の一端に形成され、プッシュロッド４５の他端の摺
接端４５１に摺接する公転調整カム４６と、プッシュロ
ッド４５を公転調整カム４６側に押圧付勢するバネ４７
とを備える。ここで、公転調整手段Ｒのカム軸４４はエ
ンジン回転の１／２の回転を行ない、カム軸上の公転調
整カム４６はクランク角で圧縮上死点ＴＤＣの直後より
リフトを開始し、設定角θｃ１までの公転調整域ａでプ
ッシュロッド４５をリフトさせ、リングギア４１をリフ
ト量ｈ相当プラネタリギア３５の公転方向Ａと逆方向Ｂ
に回転させる。この結果、図４に示すように、圧縮上死
点ＴＤＣより設定角θｃ１までの公転調整域ａにおい
て、通常時、即ち、公転調整手段Ｒが排除されている場
合のピストン位置（図４中の破線参照）に比較して、実
線で示すように、コンロッド３３及びピストン３１を圧
縮上死点ＴＤＣ近傍に通常より長く保持でき、次いで通
常より早くピストン３１を降下させ、設定角θｃ１後に
は通常の降下作動に戻るという、ピストン変位を繰り返
すことができる。
【００１２】次に、エンジン１に設けられた燃料供給系
を説明する。この燃料供給系内の燃料供給路２は燃料タ
ンク３の燃料を燃料ポンプ４によって主路５に送る。更
に主路５からは各気筒に達する複数の分岐路６が分岐
し、各気筒の残り燃料が低圧路７側に導かれるように構
成される。各分岐路６には各気筒の燃焼室８に向けて燃
料噴射を行えるユニットインジェクタ９がそれぞれ装備
される。ユニットインジェクタ９は電子制御式であり、
燃料噴射を行うインジェクタ１０と、エンジン１の回転
伝達系１３に駆動される高圧ポンプ部１１及び電磁弁１
２とを単一のハウジング９０１内に備えるという周知構
成を採る。ここで電磁弁１２はエンジンコントロールユ
ニット（以後単にＥＣＵと記す）１４にドライバ１５を
介して連結され、オフ時には高圧ポンプ部１１側と低圧
路７を連通状態に保持し、オン時には高圧ポンプ部１１
側と低圧路７とを遮断し、高圧ポンプ部１１で高圧化さ
れた燃料をインジェクタ１０を介し噴射するように構成
される。
を説明する。この燃料供給系内の燃料供給路２は燃料タ
ンク３の燃料を燃料ポンプ４によって主路５に送る。更
に主路５からは各気筒に達する複数の分岐路６が分岐
し、各気筒の残り燃料が低圧路７側に導かれるように構
成される。各分岐路６には各気筒の燃焼室８に向けて燃
料噴射を行えるユニットインジェクタ９がそれぞれ装備
される。ユニットインジェクタ９は電子制御式であり、
燃料噴射を行うインジェクタ１０と、エンジン１の回転
伝達系１３に駆動される高圧ポンプ部１１及び電磁弁１
２とを単一のハウジング９０１内に備えるという周知構
成を採る。ここで電磁弁１２はエンジンコントロールユ
ニット（以後単にＥＣＵと記す）１４にドライバ１５を
介して連結され、オフ時には高圧ポンプ部１１側と低圧
路７を連通状態に保持し、オン時には高圧ポンプ部１１
側と低圧路７とを遮断し、高圧ポンプ部１１で高圧化さ
れた燃料をインジェクタ１０を介し噴射するように構成
される。
【００１３】ＥＣＵ１４にはエンジン１の機関回転数Ｎ
ｅ信号を出力するエンジン回転センサ１６と、図示しな
いアクセルペダルの踏み込み量相当の負荷信号θLを出
力する負荷センサ１７と、エンジン１の単位クランク角
信号ｄθ及び基準信号θ０を出力するクランク角センサ
１８とが接続される。このような図１のエンジン１はメ
インスイッチがオンされることによりＥＣＵ１４が駆動
を開始し、各気筒のユニットインジェクタ９がエンジン
１の回転伝達系１３に駆動されて高圧燃料が電磁弁１２
側に圧送される。この場合、電磁弁１２は圧縮上死点直
前の所定噴射時期θｉに達するとＥＣＵ１４より開弁信
号を受けて開弁し、高圧燃料をインジェクタ１０より圧
縮上死点近傍にある燃焼室８に噴霧し、Ｔｉの噴射期間
の経過後に燃料噴射を停止させる。
ｅ信号を出力するエンジン回転センサ１６と、図示しな
いアクセルペダルの踏み込み量相当の負荷信号θLを出
力する負荷センサ１７と、エンジン１の単位クランク角
信号ｄθ及び基準信号θ０を出力するクランク角センサ
１８とが接続される。このような図１のエンジン１はメ
インスイッチがオンされることによりＥＣＵ１４が駆動
を開始し、各気筒のユニットインジェクタ９がエンジン
１の回転伝達系１３に駆動されて高圧燃料が電磁弁１２
側に圧送される。この場合、電磁弁１２は圧縮上死点直
前の所定噴射時期θｉに達するとＥＣＵ１４より開弁信
号を受けて開弁し、高圧燃料をインジェクタ１０より圧
縮上死点近傍にある燃焼室８に噴霧し、Ｔｉの噴射期間
の経過後に燃料噴射を停止させる。
【００１４】この際、インジェクタ１０より燃料噴射を
受けた燃焼室８は圧縮上死点近傍に達して、高温高圧雰
囲気化にあり、自己着火した混合気が燃焼を開始し、筒
内圧ｐｍが急増する。しかも、このとき同時に図４に示
すように、公転調整カム４６は圧縮上死点ＴＤＣの直後
よりリフトを開始し、プッシュロッド４５を介しリング
ギア４１をリフト量ｈ相当プラネタリギア３５の公転方
向Ａと逆方向Ｂに回転させる。この作動に連動し、プラ
ネタリギア３５側のコンロッド及びピストンはその位置
を図４中の実線で示すように、ピストン３１を圧縮上死
点ＴＤＣ近傍に通常（図４中の破線参照）より長く保持
できる。この結果、燃焼室８の筒内圧及び温度は通常よ
り長い期間高圧及び高温に保持され、燃焼後期において
も燃焼が確実に促進され、燃焼が比較的完全に成され、
排ガス中の黒煙、ＨＣ等の燃え残りは低減されることと
成る。
受けた燃焼室８は圧縮上死点近傍に達して、高温高圧雰
囲気化にあり、自己着火した混合気が燃焼を開始し、筒
内圧ｐｍが急増する。しかも、このとき同時に図４に示
すように、公転調整カム４６は圧縮上死点ＴＤＣの直後
よりリフトを開始し、プッシュロッド４５を介しリング
ギア４１をリフト量ｈ相当プラネタリギア３５の公転方
向Ａと逆方向Ｂに回転させる。この作動に連動し、プラ
ネタリギア３５側のコンロッド及びピストンはその位置
を図４中の実線で示すように、ピストン３１を圧縮上死
点ＴＤＣ近傍に通常（図４中の破線参照）より長く保持
できる。この結果、燃焼室８の筒内圧及び温度は通常よ
り長い期間高圧及び高温に保持され、燃焼後期において
も燃焼が確実に促進され、燃焼が比較的完全に成され、
排ガス中の黒煙、ＨＣ等の燃え残りは低減されることと
成る。
【００１５】上述のところにおいて燃料噴射弁はユニッ
トインジェクタ９としたが、これに代えて、列型あるい
は分配型燃料噴射ポンプに連結されるインジェクタを用
いても良く、この場合も同様の作用効果を得ることがで
きる。更に、図１の公転調整手段Ｒは圧縮上死点位置通
過後の公転調整域ａでピストンの移動速度を低減させた
が、その他のクランク角変位域、例えば、圧縮上死点位
置の直前の運転域でリングギア４１を公転方向Ａと同方
向に回転させるように公転調整手段Ｒを構成し、これに
よって、圧縮上死点位置でピストンを早めに圧縮上死点
ＴＤＣ近傍に移動させ、そのピストンを圧縮上死点ＴＤ
Ｃ近傍に比較的長く保持してもよい。この場合のピスト
ンクランク機構は周知の主噴射に先立つパイロット噴射
を行なうエンジンに有効利用出来、パイロット噴射時の
燃焼室８の筒内圧及び温度を通常より高圧及び高温に保
持でき、パイロット噴射された燃料の燃焼を確実に促進
出来る利点がある。
トインジェクタ９としたが、これに代えて、列型あるい
は分配型燃料噴射ポンプに連結されるインジェクタを用
いても良く、この場合も同様の作用効果を得ることがで
きる。更に、図１の公転調整手段Ｒは圧縮上死点位置通
過後の公転調整域ａでピストンの移動速度を低減させた
が、その他のクランク角変位域、例えば、圧縮上死点位
置の直前の運転域でリングギア４１を公転方向Ａと同方
向に回転させるように公転調整手段Ｒを構成し、これに
よって、圧縮上死点位置でピストンを早めに圧縮上死点
ＴＤＣ近傍に移動させ、そのピストンを圧縮上死点ＴＤ
Ｃ近傍に比較的長く保持してもよい。この場合のピスト
ンクランク機構は周知の主噴射に先立つパイロット噴射
を行なうエンジンに有効利用出来、パイロット噴射時の
燃焼室８の筒内圧及び温度を通常より高圧及び高温に保
持でき、パイロット噴射された燃料の燃焼を確実に促進
出来る利点がある。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、リングギアをカム軸が回
転させてプラネタリギアの回転に対する公転方向への回
転を一時増減調整し、プラネタリギア側のコンロッド及
びピストンの変位を増減調整出来、ピストンを所定の位
置に比較的長く保持できる。
転させてプラネタリギアの回転に対する公転方向への回
転を一時増減調整し、プラネタリギア側のコンロッド及
びピストンの変位を増減調整出来、ピストンを所定の位
置に比較的長く保持できる。
【００１７】特に、カム軸をプラネタリギアの１／２の
回転速度で出力軸を介して駆動すれば、同様の効果が得
られる。特に、カム軸によりリングギアをプラネタリギ
アの公転方向と逆方向に回転させると、プラネタリギア
側のコンロッド及びピストンは一時変位を低減され、同
様の効果が得られる。特に、リングギアを回転させる時
期をピストン圧縮上死点後とすると、プラネタリギア側
のコンロッド及びピストンを圧縮上死点近傍に一時保持
するようになり、燃焼室の筒内圧及び温度を通常より長
い期間高圧及び高温に保持可能となり、燃焼後期におい
ても燃焼を確実に促進でき、燃焼が比較的完全に成さ
れ、排ガス中の黒煙、ＨＣ等の燃え残りを低減し易く成
る。
回転速度で出力軸を介して駆動すれば、同様の効果が得
られる。特に、カム軸によりリングギアをプラネタリギ
アの公転方向と逆方向に回転させると、プラネタリギア
側のコンロッド及びピストンは一時変位を低減され、同
様の効果が得られる。特に、リングギアを回転させる時
期をピストン圧縮上死点後とすると、プラネタリギア側
のコンロッド及びピストンを圧縮上死点近傍に一時保持
するようになり、燃焼室の筒内圧及び温度を通常より長
い期間高圧及び高温に保持可能となり、燃焼後期におい
ても燃焼を確実に促進でき、燃焼が比較的完全に成さ
れ、排ガス中の黒煙、ＨＣ等の燃え残りを低減し易く成
る。
【図１】本発明のピストンクランク機構概略全体構成図
である。
である。
【図２】図１の装置内のピストンクランク運動機構の要
部拡大側面である。
部拡大側面である。
【図３】図１の装置内のピストンクランク運動機構内の
一部のギア列の部分切欠拡大側面である。
一部のギア列の部分切欠拡大側面である。
【図４】図１のピストンクランク運動機構を備えたエン
ジンのピストン位置特性線図である。
ジンのピストン位置特性線図である。
【図５】図１のピストンクランク運動機構を備えたエン
ジンの筒内圧線図である。
ジンの筒内圧線図である。
１ エンジン ８ 燃焼室 ３３ コンロッド ３４ 出力軸 ３５ プラネタリギア ３７ プライマリギア ３８ クラッチ ４１ リングギア ４４ カム軸
Claims (4)
- 【請求項１】エンジンのコンロッドに取り付けられたプ
ラネタリギア、該プラネタリギアに噛合し動力を出力す
るプライマリギア、該プライマリギアに噛合しクラッチ
側へ動力を出力する出力軸、該プラネタリギアに噛合し
たリングギア、該リングギアを回動させるカム軸、を具
備したピストンクランク機構。 - 【請求項２】該カム軸を該プラネタリギアの１／２の回
転速度で該出力軸を介して駆動した請求項１のピストン
クランク機構。 - 【請求項３】該カム軸により該リングギアを該プラネタ
リギアの公転方向と逆方向に回転させた請求項１のピス
トンクランク機構。 - 【請求項４】該リングギアを回転させる時期を該ピスト
ン圧縮上死点後とした請求項１のピストンクランク機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291008A JP3063496B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ピストンクランク機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291008A JP3063496B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ピストンクランク機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139604A true JPH07139604A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3063496B2 JP3063496B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=17763268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5291008A Expired - Fee Related JP3063496B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | ピストンクランク機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3063496B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310701A2 (de) | 2001-11-07 | 2003-05-14 | Marjan Miler | Getriebe |
| DE10154589A1 (de) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Marjan Miler | Getriebe |
| JP2009243462A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hyundai Motor Co Ltd | 可変圧縮比装置 |
| JP2010242686A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Fukuyoshi Kikukawa | エンジン |
| CN101994567A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 石殿来 | 多臂联动内燃机 |
| CN103234016A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 扬州大学 | 长幅内摆线机构 |
| JP2015214901A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン |
| CN105446380A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-30 | 天津宝恒流体控制设备股份有限公司 | 电动执行器的大比例变速调节机构 |
| CN105589479A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-18 | 天津宝恒流体控制设备股份有限公司 | 带控制器的电动执行器大比例变速调节机构 |
| JP2019094895A (ja) * | 2016-12-09 | 2019-06-20 | マーク・アルバート・ソカルスキＭａｒｋ Ａｌｂｅｒｔ ＳＯＫＡＬＳＫＩ | ２サイクルまたは４サイクル往復動内燃機関の無限可変圧縮比とシングルストローク長機構またはデュアルストローク長機構 |
| US20230383692A1 (en) * | 2016-05-16 | 2023-11-30 | Frank J. Ardezzone | Internal Combustion Engine with Planetary Piston Gears |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5291008A patent/JP3063496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1310701A2 (de) | 2001-11-07 | 2003-05-14 | Marjan Miler | Getriebe |
| DE10154589A1 (de) * | 2001-11-07 | 2003-05-15 | Marjan Miler | Getriebe |
| JP2009243462A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hyundai Motor Co Ltd | 可変圧縮比装置 |
| JP2010242686A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Fukuyoshi Kikukawa | エンジン |
| CN101994567A (zh) * | 2009-08-17 | 2011-03-30 | 石殿来 | 多臂联动内燃机 |
| CN103234016A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-07 | 扬州大学 | 长幅内摆线机构 |
| JP2015214901A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン |
| CN105446380A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-30 | 天津宝恒流体控制设备股份有限公司 | 电动执行器的大比例变速调节机构 |
| CN105589479A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-18 | 天津宝恒流体控制设备股份有限公司 | 带控制器的电动执行器大比例变速调节机构 |
| US20230383692A1 (en) * | 2016-05-16 | 2023-11-30 | Frank J. Ardezzone | Internal Combustion Engine with Planetary Piston Gears |
| JP2019094895A (ja) * | 2016-12-09 | 2019-06-20 | マーク・アルバート・ソカルスキＭａｒｋ Ａｌｂｅｒｔ ＳＯＫＡＬＳＫＩ | ２サイクルまたは４サイクル往復動内燃機関の無限可変圧縮比とシングルストローク長機構またはデュアルストローク長機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3063496B2 (ja) | 2000-07-12 |
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