JPH0751901B2 - 往復内燃機関 - Google Patents

往復内燃機関

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JPH0751901B2
JPH0751901B2 JP62081342A JP8134287A JPH0751901B2 JP H0751901 B2 JPH0751901 B2 JP H0751901B2 JP 62081342 A JP62081342 A JP 62081342A JP 8134287 A JP8134287 A JP 8134287A JP H0751901 B2 JPH0751901 B2 JP H0751901B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は往復内燃機関に関する。
本発明に従って、２つのシリンダは直径方向に対向し第
３のシリンダの軸線は２つの対向シリンダの軸線に直角
である３気筒４行程星形内燃機関が提供される。
更に本発明に従って、回転出力軸８と、各シリンダ内に
往復ピストン4A,4B,4Cを有する少なくとも一式の３つの
シリンダA,B,Cとを有する４行程内燃機関であって、３
つのシリンダは出力軸９の偏心部分11に係合し、第１と
第３のシリンダA,Cは出力軸９をはさむ相対する側で対
向するシリンダであり、それらの軸線は第２のシリンダ
Ｂの軸線に垂直であり、第２のピストン4Bの反対側の往
復カウンタウェイト31は第２のシリンダＢの軸方向の往
復運動を案内され、駆動手段16,20,22,23は出力軸の偏
心部分11を３つのシリンダのピストン4A,4B,4Cと係合さ
せ、軸上の往復ウェイト31及び回転カウンタウェイト手
段12は第２のピストンと往復カウンタウェイトとの位相
と90度異なって変動する第１、第３のピストン４により
形成された回転質量を効果的に平衡させていることを特
徴とする４行程内燃機関が提供される。
更に本発明に従って２つの軌道レースと、２つの軌道レ
ースの間に挿入された一式の回転要素32と、回転要素32
を必要な空間内に保持するための保持器33とから成り、
歯付ラック35は各軌道レースと係合し、ラック35は互い
に対面し、ピニオン34は両ラックと噛合し、保持器に関
して固着された軸を有する往復ローラ軸受装置が提供さ
れる。このような軸受装置の構成は、本発明に係る機関
内の駆動ブロックと連接リンクの横断案内との間、ある
いは工作機械のテーブルとベッドの間に使用され得る。
本発明は一例として添付図面に関して以下に述べられ
る。
図に示された４行程サイクル内燃機関は油溜め２により
下側を密閉されたクランクケース１から成る。３つの単
一シリンダブロック3A,3B及び3Cは３つの正方形側面を
形成するクランクケース１のクランク壁内の各開口と一
直線上になってクランクケース１に取付けられている。
シリンダＡ及びＣは水平方向に対向して同軸であり、一
方シリンダＢはシリンダＡ及びＣの共通軸に対して垂直
かつ僅かにオフセットした軸を有する。各シリンダA,B,
Cはロッカーカバー7A,7B,7Cを支持しているシリンダヘ
ッド6A,6B,6Cを夫々支持している。各シリンダブロック
３とそのヘッド６は４本一組の長い植込みボルト（第１
図ではＱで示されている）によりクランクケース１に取
付けられ、該植込みボルトは一端がクランクケースにね
じ込まれ、他端でナットを支持するためにシリンダヘッ
ドを貫通して延びている。通常のピストンリング５を有
するピストン４がシリンダブロック３内を滑動する。
第２図からわかるように、単行程クランクシャフト８は
クランクケース１内に於いてジャーナル部9,10で軸支さ
れ、該ジャーナル部は同軸であり、クランクケース１内
で主たる軸受シェル（単一シェルでも良い）内い支持さ
れる。クランクシャフト８はウェブによりジャーナル部
9,10に連結された単一の偏心クランクピン11を有し、該
ウェブはカウンタウェイト12を形成するためにクランク
シャフト軸線のクランクピン11とは反対側に延びてい
る。通常の始動大歯車14を支持しているフライホイール
13はボルト15によりクランクシャフト・ジャーナル９に
取付けられている。
駆動ブロック16はクランクピン11上に回動自在に取付け
られ、第３図の半径方向断面及び正面図の如く四角形の
輪郭を成す。該駆動ブロックは対角線的２つに切断され
てセットスクリュウ17（第４図）により互い取付けら
れ、軸受シェル18を支持している。
駆動ブロック16の各外周面はリニアローラ軸受20の平坦
な軌道レースを形成（あるいは支持）し、軸受の他の軌
道レースは各連接リンク22又は23のＴ形状連接アーム21
の基部に形成（あるいは支持）され、該連接リンクは駆
動ブロックを跨ぎ、該ブロックを受容するために矩形の
孔又は窓24を形成している。
第４図の如く、連接リンク22は２つの連接アーム21A,21
Cから成り、該連接アームはそれらの自由端の“小端部"
26内で通常のピストンピンにより各ピストン４に連結さ
れている。連接アーム21A,21Cは中空スペーサ28により
間隔を置かれ、ナット29´を具えたタイボルト29は連接
リンク22を形成するための中空スペーサを通して延びて
連接アーム21と該中空スペーサ28とを接合している。
同様に、連接リンク23（第３図）は２つのスペーサ28と
ナット29´を具えたタイボルト29とを有する。スペーサ
28の全ては好ましくは第３図に示される形式、すなわち
リンクの剛性を増大させ孔及び窓24の矩形を維持するた
めに拡大端部28´を具えた管状である。
リンク23はピストンピン27Bでピストン4Bに取付けられ
た唯一つの連接アーム21Bを有する。リンク23はアーム2
1Bと反対側にＴ形状部材30を有し、該Ｔ形状部材の上面
は駆動ブロック16の下面に係合するリニア軸受20Dの軸
受軌道レースを形成する。部材30はバランスウェイトを
組み込んだステム31を延長部に有し、該バランスウェイ
トの質量と重心は確実に選定され、連接リンク23とピス
トン4Bとピストンピン27Bとによる組立形成体の重心は
クランクピン11の軸線と一致する。ステム31は油溜り２
の橋部内の案内スリーブ31´内で滑らかに案内される。
ステム31は油の撹拌作用による損失による力の不要な消
耗を防止するために油溜り２内の乾いた筒内に配置され
ることが好ましい。
第４図、第５図によく示されているように、各リニア軸
受20は梯子型保持器33内に配置された一式のローラ32か
ら成る。ローラとそれらの軌道レースとの滑りにより保
持器が脱落するのを防止するため、ピニオン34は都合良
く長孔内に置かれローラ32に近くに取付けられることに
より回動自在に保持器33上に取付けられることになり、
溝37,38の底壁に取付けられたラック35,36と噛合する。
駆動ブロック16及び連接アーム21A,B,C及び部材30の周
辺部内の該溝は夫々機械加工される。両ラック35,36と
噛合するピニオン34は常に保持器33とローラ32がリンク
に対する駆動ブロック16の動きの半分の速度でリンク2
2,23に対して可動することを保証し、ローラ32と軌道レ
ースとの滑りを無くしている。ラック35及び36は各端部
でねじＳにより取付けられ得る。ラックとそれらの溝3
7,38はＴの“足”上にラック歯を形成されたＴ形状断面
でもよく、ラックの広巾底部は溝の広巾底部に係合し得
る。動作に於いてクランクシャフトの回転によりクラン
クピン11はクランクシャフトの軸線の周りを円運動す
る。この運動の垂直成分は駆動ブロック16を介してリン
ク23に、従ってピストン4Bに伝達される。駆動ブロック
16とリンク23との間の水平方向の拘束は無く、駆動ブロ
ック16は窓25内に於いて水平方向に可動し、（下方又は
上方への）垂直力を軸受20B,20Dを介してリンク23に伝
達し得る。
同様に、クランクピン11の運動の水平成分は駆動ブロッ
ク16及び軸受20A,20Cを介して伝達され、後者の軸受は
実質的な抵抗なくリンク22に対して垂直方向に駆動ブロ
ックが往復運動することを可能ならしめる。
上述の如く、垂直方向往復運動体の重心はクランク11の
軸線と一致するように形成される。同様に対称であるた
め（必要ならば普通のバランス技術の助けにより）、水
平方向往復運動体の重心はクランクピンの軸線と一致す
る。これら２つの往復運動は位相が90度違っている（す
なわち、90度の位相差を有している）。全水平方向往復
運動量は全垂直方向往復運動質量と同等であり、往復運
動質量の結合効果は、クランクピン11の軸上に集中され
クランクシャフトの軸の周りを回転する質量と等価であ
る。この回転質量の効果はバランスウェイト12（第２
図）の適切な選定により容易に平衡を保たてられ得る。
本実施例について上述の如く、垂直シリンダＢの軸線は
シリンダＡ及びＣの共通軸からクランクシャフト軸線に
沿う方向に駆動ブロックの軸方向巾の略半分でシリンダ
穴の半径より小さくオフセットしており、本実施例では
シリンダ穴の半径の略３分の２である。このオフセット
は、必要ならば、連接アーム21を僅かに傾けることによ
り避け得る。
通常の４気筒並列機関と比較して、上述した構造はいく
つかの利点を有する。上述の改善されたバランスに加え
て、機関の軸方向長さは非常に縮小され星形機関に効果
がある。機関内の内部磨耗もまた、ローラ軸受20により
ピストンへの側方推力の伝達が回避されるため縮小され
る。主要な軸受領域も、往復ピストン及び連接ロッドに
より通常のクランクシャフト上に強いられる負荷が回避
されるため縮小される。各シリンダは分離したシリンダ
ヘッドを具えた単一の分離したブロックの形式で形成さ
れ、組立及び製造工程を簡易化し得る。クランクシャフ
トは単行程クランクシャフトであるため製造は非常に容
易であり、主要な軸受シェルの分割は不要である。
第１図、第２図に特に示された４行程機関の構造では、
各シリンダヘッド６は一組のインレットバルブ42により
制御されるインレット通路41、一組のエキゾーストバル
ブ44により制御されるエキゾースト通路43とを有する。
インレットバルブ及びエキゾーストバルブはロッカーア
ーム45,46により作動され、該ロッカーアームはプッシ
ュロッドＰとカムフォロア50を介してカムシャフト47,4
8,49により作動される。
クランクシャフト８はカムシャフト49上の大タイミング
ギヤ52と噛合するタイミングギヤ51を有し、タイミング
チェン54と係合するスプロケットホイール53は他のカム
シャフト47,48を駆動し、カムシャフト47,48はチェン54
と係合するスプロケットホイール55を有する。カムシャ
フト47は歯車型油ポンプ59を駆動するギヤ58と噛合する
ギヤ57を有し、主要な軸受に延いてはクランクシャフト
内のクランクピン・ジャーナル、駆動ブロック及びリニ
ア軸受20への潤滑通路60に圧力潤滑を提供する。
第６図にはクランクシャフトが２回転（720度）する間
の３つのシリンダの発火タイミングを示す。当然の如
く、発火間隔は完全に等しくはない。しかし、これら３
つの発火間隔のうち２つは270度で等しく、３つめの
（Ａ−Ｃ）は180度となる。この発火間隔は充分に一定
不変であり、大部分の用途に耐えられ得る。
上述の機関は３つのシリンダと単行程クランクシャフト
を有するが、本発明の他の実施例として機関は複数個の
行程を有するクランクシャフトを有し、各クランクシャ
フト行程のための一連の３つのシリンダA,B,Cを有し得
る。
第７図に於いて、第１図から第４図の部品と相応する部
品は、対応する参照番号に100を加えた番号とした。
この部分的に変更した構造に於いて、連接リンク組立体
123はその上端部でピストン104Bにより先述の如く案内
される。第３図に示される案内棒31の代わりに、連接リ
ンク組立体123は例えば軸受ブロンズ製の扁平な延長案
内パッド71を有し、該パッドは例えば皿ねじにより機関
ケーシングに取付けられた延長リニア案内72と摺動す
る。案内72は硬化された鋼で形成し得る。
連接リンク組立体123の下部要素130はカウンタウェイト
74と２つの案内角75を有し、該案内角は連接リンク組立
体123の歪みを最小にするために案内パッド71の下部に
延びた部分を支持している。ローラ軸受20の代わりに、
駆動ブロック116は例えば鋼製の連接リンク121B及び下
部部材130の扁平面に対する、例えばブロンズ製の平面
軸受表面を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は燃焼室とそれらの弁歯車を示す内燃機関の概略
横断面図、第２図は明快にするために多数の部分を省略
した機関の拡大した概略軸方向断面図、第３図は第２図
のIII−III線による断面図、第４図は水平方向に対向し
た２つのピストンの間の連接リンクの部分断面正面図、
第５図は駆動ブロックと２つのリニア軸受の要部断面正
面図、第６図は２回転するときの機関の発火順序を示す
線図、第７図は部分変更した機関の第３図に類似の図。 ４……ピストン、A,B,C……シリンダ、11……クランク
ピン、16……駆動ブロック、22,23……連接リンク、34
……ピニオン、35,36……ラック。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】出力軸（８）と、各シリンダ内に往復ピス
    トン（4A,4B,4C）を有する少なくとも一式の３つのシリ
    ンダ（A,B,C）とを有する４行程内熱機関において、３
    つのシリンダは、出力軸（８）の偏心部分（11）と関係
    し、第１と第３のシリンダ（A,C）は、出力軸（８）を
    はさむ相対する側で対向するシリンダであり、それらの
    軸線は、第２のシリンダ（Ｂ）の軸線に垂直であり、第
    ２のピストン（4B）の反対側の往復カウンタウェイト
    （31）は、第２のシリンダ（Ｂ）の軸方向の往復運動を
    案内され、駆動手段（16,20,22,23）は、出力軸の偏心
    部分（11）を３つのシリンダのピストン（4A,4B,4C）と
    往復カウンタウェイト（31）とに係合させ、出力軸
    （８）の回転カウンタウェイト手段（12）は、第２のピ
    ストン（4B）と往復カウンタウェイト（31）との位相と
    90度異なって変動する第１、第３のピストン（４）によ
    って形成される回転質量を概ね平衡させることを特徴と
    する４行程内燃機関。
  2. 【請求項２】上記第１、第３のピストン（4A,4C）を相
    互連結する第１のリンク手段（22）と、第２のピストン
    （4B）と往復カウンタウェイト（31）とを相互連結する
    第２のリンク手段（23）、とを有することを特徴とする
    請求項１に記載の機関。
  3. 【請求項３】上記第１のリンク手段（22）と第１、第３
    のピストン（4A,4C）とを含む組立体の質量中心と、第
    ２のリンク手段（23）と第２のピストン（4B）と往復カ
    ウンタウェイト（31）とを含む組立体の質量中心とは共
    に、偏心部分（11）の軸線と略一致することを特徴とす
    る請求項２に記載の機関。
  4. 【請求項４】上記偏心部分（11）は、円形断面を有し、
    それに対して回動自在の駆動ブロック（16）を支持し、
    各リンク手段（22,23）は、駆動ブロック（16）を組み
    込んだ横断案内を有し、ブロックとリンク手段間に於け
    る横断方向へのリンク手段の相対運動を可能にすること
    を特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載の機関。
  5. 【請求項５】上記横断案内の各々は、駆動ブロック（1
    6）の２つの相対する横断面の各々と対応のリンク手段
    （22又は23）との間の往復リニア・ローラ軸受を含むこ
    とを特徴とする請求項４に記載の機関。
  6. 【請求項６】上記軸受は、２つの軌道レースと、該軌道
    レースの間に挿入された一式の回転要素（32）と、回転
    要素（32）を所定空間に保持するための保持器（33）、
    とを含み、歯付ラック（35）は、各軌道レースと係合
    し、ラック（35）は、互いに対面し、ピニオン（34）
    は、両ラックと噛合し、保持器に関して一定の軸線を有
    することを特徴とする請求項５に記載の機関。
  7. 【請求項７】上記回転要素は、ローラ（32）であり、ピ
    ニオン（34）は、回動自在に１つのローラ上に取付けら
    れることを特徴とする請求項６に記載の機関。
  8. 【請求項８】上記３つのシリンダ（A,B,C）の軸線は、
    全て駆動軸（９）の回転軸線と交差することを特徴とす
    る請求項１から７のいずれか１項に記載の機関。
  9. 【請求項９】上記第１及び第３のシリンダの軸線は、一
    致し、第２のシリンダ（Ｂ）の軸線からシリンダ穴径よ
    り小さく好ましくはシリンダ穴半径より小さく隔てて配
    置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれ
    か１項に記載の機関。
JP62081342A 1986-04-04 1987-04-03 往復内燃機関 Expired - Lifetime JPH0751901B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868608237A GB8608237D0 (en) 1986-04-04 1986-04-04 Reciprocatory positive displacement machines
GB8608237 1986-04-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62294722A JPS62294722A (ja) 1987-12-22
JPH0751901B2 true JPH0751901B2 (ja) 1995-06-05

Family

ID=10595666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62081342A Expired - Lifetime JPH0751901B2 (ja) 1986-04-04 1987-04-03 往復内燃機関

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