JPH084552A - Cam type engine - Google Patents

Cam type engine

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Publication number
JPH084552A
JPH084552A JP13602094A JP13602094A JPH084552A JP H084552 A JPH084552 A JP H084552A JP 13602094 A JP13602094 A JP 13602094A JP 13602094 A JP13602094 A JP 13602094A JP H084552 A JPH084552 A JP H084552A
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JP
Japan
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cam
piston
cylinder
cylinders
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP13602094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Heizaburo Kato
平三郎 加藤
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.)
Sankyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sankyo Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sankyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority to JP13602094A priority Critical patent/JPH084552A/en
Publication of JPH084552A publication Critical patent/JPH084552A/en
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
    • 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
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-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
    • F01B9/06Reciprocating-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
    • F01B2009/061Reciprocating-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 by cams
    • F01B2009/066Tri-lobe cams

Abstract

PURPOSE:To reduce size and weight and to increase an output by providing a casing formed integrally with two cylinders positioned radially facing each other, a positive motion cam having the odd number of cam crests, being three or more cam crests, arranged at equal intervals in a peripheral direction, a cam follower making rolling contact with a cam surface, and a coupling rod to intercouple pistons. CONSTITUTION:An output shaft is rotated by a starter and when a cam 4 is rotated counterclockwise, a piston 7 climbs a cam crest 4a for rise by a driven cam follower 10, air-fuel mixture of gasoline and air sucked in a cylinder 3 is compressed and the piston ascends to a top dead center. In this position, the air-fuel mixture is ignited for explosion and expansion through which the piston 7 is forcibly pressed down and during re-rise, combustion gas is exhausted. During lowering of the piston 7, the fuel-air mixture is sucked, the piston climbs a cam crest 4c for compression, and the piston descends owing to explosion and expansion and is restored to an initial state. Since, as noted above, six full stroke cycles per one full turn of the cam 4 are carried out. When explosion is effected at least two times, high output torque is generated by reduced size and weight.

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、従来の往復式内燃機関
におけるクランクシャフトおよびコネクティングロッド
を廃し、ピストンの往復運動を直接カムの回転運動に変
換するカム式エンジンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cam type engine which eliminates a crankshaft and a connecting rod in a conventional reciprocating internal combustion engine and directly converts the reciprocating motion of a piston into a rotary motion of a cam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のガソリンエンジンやディーゼルエ
ンジンにおいては、シリンダ内を摺動するピストンの往
復運動をコネクティングロッドを介してクランクシャフ
トの回転運動に変換している。4ストロークサイクルエ
ンジンの場合は、ピストンの2回の往復運動に対してク
ランクシャフトが2回転し、その間に吸入、圧縮、膨張
排気の4ストロークサイクルが行なわれる。
2. Description of the Related Art In a conventional gasoline engine or diesel engine, the reciprocating motion of a piston sliding in a cylinder is converted into a rotary motion of a crankshaft via a connecting rod. In the case of a four-stroke cycle engine, the crankshaft makes two revolutions with respect to two reciprocating motions of the piston, during which a four-stroke cycle of intake, compression and expansion exhaust is performed.

【0003】このような往復式の内燃機関とは別にロー
タリ式のエンジンが知られている。これは往復式のピス
トンに相当する部分が三角形のロータになっており、こ
のロータと繭型のロータハウジングとの間に3つの燃焼
室が形成され、ロータが偏心しながら1/3回転する間
に各燃焼室において吸入、圧縮、膨張、排気の4サイク
ルが行なわれる。したがって、このロータリ式エンジン
の場合は、クランクシャフトもコネクティングロッドも
必要なく、ロータの回転を、偏心シャフトや遊星ギヤ等
を介して出力軸に伝えてそれを回転させる。すなわちロ
ータの回転から回転出力が得られるので、回転がスムー
ズで騒音も少ない特徴がある。
In addition to such a reciprocating internal combustion engine, a rotary engine is known. The part corresponding to the reciprocating piston is a triangular rotor, and three combustion chambers are formed between this rotor and the cocoon-shaped rotor housing. In each combustion chamber, four cycles of intake, compression, expansion and exhaust are performed. Therefore, in the case of this rotary type engine, neither the crankshaft nor the connecting rod is required, and the rotation of the rotor is transmitted to the output shaft via the eccentric shaft, the planetary gear, etc. and is rotated. That is, since the rotation output is obtained from the rotation of the rotor, the rotation is smooth and the noise is small.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の往復式エンジンにおいては、ピストンが2回往復運
動する間に爆発が1回しか行なわれないので、大きな出
力を得るには限界があった。また、出力トルクの反力以
外にもコネクティングロッドの貫性力がピストンに側圧
として作用するために、その側圧の最大値は大きくな
り、シリンダに対する摩耗や衝撃が大きくなる。またコ
ネクティングロッドとピストンやクランクシャフトとの
連結部にも絶えず異なる方向の力が加わるので、これら
の強度や剛性および仕上げには高い品質が要求され、低
コストを実現することが難しかった。さらに、コネクテ
ィングロッドおよびクランクシャフトを使用する関係か
ら、エンジンを小型軽量化する上で限界があった。
However, in the above-mentioned conventional reciprocating engine, there is a limit in obtaining a large output because the explosion occurs only once while the piston reciprocates twice. Further, in addition to the reaction force of the output torque, the penetrating force of the connecting rod acts on the piston as a lateral pressure, so that the maximum value of the lateral pressure becomes large and wear and impact on the cylinder become large. Further, since the force of different directions is constantly applied to the connecting portion of the connecting rod and the piston or the crankshaft, high quality is required for strength, rigidity and finish of these, and it is difficult to realize low cost. Furthermore, there is a limit in reducing the size and weight of the engine because of the use of the connecting rod and the crankshaft.

【0005】一方、ロータリ式エンジンの場合は、燃費
の点で若干不利なため往復式エンジンのようには普及し
ておらず、往復式エンジンがこれまでに培ってきた優れ
た技術を利用できないという問題があった。本発明は、
このような従来の問題を解決するものであり、小型軽量
で大きな出力が得られる低コストのカム式エンジンを提
供することを目的とする。
On the other hand, the rotary engine is not so popular as the reciprocating engine because it is slightly disadvantageous in terms of fuel consumption, and the reciprocating engine cannot utilize the excellent technology cultivated up to now. There was a problem. The present invention
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a conventional problem, and to provide a low-cost cam type engine that is compact and lightweight and can obtain a large output.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、カムケースの周囲に180度隔てられて
半径方向に対向する2個のシリンダが一体に設けられて
いるケーシングと、前記カムケース内に延びる出力軸を
中心部に有して周方向に等間隔に3個以上の奇数個のカ
ム山を有する確動カムと、前記各シリンダ内に往復摺動
可能に設けられたピストンと、前記各ピストンに回転可
能に設けられて前記確動カムのカム面にころがり接触す
るカムフォロワと、各ピストンを一体に連結する連結棒
と、前記各シリンダに設けられた給気手段および着火手
段とを備え、前記確動カムの形状が、前記両ピストンが
前記シリンダ内を往復摺動するときに該確動カムが一方
向へ回転することを可能にするようなものになっている
構成にしたものである。また、本発明は、カムケースの
周囲に180度隔てられて半径方向に対向する2個のシ
リンダからなるシリンダ対が複数個一体に設けられてい
るケーシングと、前記カムケース内に延びる出力軸を中
心部に有して周方向に等間隔に3個以上の奇数個のカム
山を有する確動カムと、前記各シリンダ内に往復摺動可
能に設けられたピストンと、前記各ピストンに回転可能
に設けられて前記確動カムのカム面にころがり接触する
カムフォロワと、前記各シリンダに設けられた給気手段
および着火手段とを備え、前記各シリンダ対は前記カム
ケースの周囲に所定間隔だけ隔てられた位置にあり、各
シリンダ対を構成するシリンダ内を摺動する各2個のピ
ストンが連結棒によって一体に連結されており、前記確
動カムの形状は、前記各ピストンが前記各シリンダ内を
往復摺動するときに該確動カムが位置方向へ回転するこ
とを可能にするような構成にしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a casing in which two cylinders, which are 180 degrees apart from each other and are opposed to each other in a radial direction, are integrally provided around a cam case, and A positive cam having an output shaft extending in the cam case in the center and having an odd number of cam peaks of three or more at equal intervals in the circumferential direction, and a piston reciprocally slidably provided in each cylinder. A cam follower that is rotatably provided on each piston and is in rolling contact with the cam surface of the positive cam, a connecting rod that integrally connects the pistons, and an air supply means and an ignition means provided on each cylinder. And the shape of the positive-moving cam is such that the positive-moving cam can rotate in one direction when the pistons reciprocally slide in the cylinder. Things That. Further, according to the present invention, a casing in which a plurality of cylinder pairs, which are two cylinders that are opposed to each other in the radial direction and are separated by 180 degrees around the cam case, are integrally provided, and an output shaft extending in the cam case are central portions. And a positive cam having an odd number of cam ridges of three or more at equal intervals in the circumferential direction, a piston provided reciprocally slidably in each cylinder, and rotatably provided to each piston. A cam follower that comes into rolling contact with the cam surface of the positive cam and an air supply means and an ignition means provided in each cylinder, and each cylinder pair is located at a predetermined distance around the cam case. And two pistons that slide in the cylinders forming each cylinder pair are integrally connected by a connecting rod, and the shape of the positive cam is such that each piston is It is 該確 movement cam when the inside cylinder reciprocating sliding is obtained by the configuration makes it possible to rotate the position.

【0007】[0007]

【作用及び効果】したがって、本発明によれば、ピスト
ンの往復運動をカムフォオロワを介して確動カムの回転
運動に変換するので、機械効率がよく小型軽量で低コス
トのエンジンを実現することができる。また、確動カム
が1回転する間に、各ピストンがシリンダおよびカム山
の数に応じて往復し、少なくとも吸入、圧縮、膨張、排
気の4行程を行なうとともに、複数回の爆発を行なうの
で、大きな出力トルクが得られる。また、対向するピス
トンが同方向に往復運動するので、一方のピストンの爆
発時の圧力を他方のピストンの圧縮または排気に利用す
ることができる。すなわち、従来の往復式エンジンにお
いては、1つのシリンダにおける爆発時の力をコネクテ
ィングロッドを介してクランクシャフトに伝搬し、他の
シリンダでは圧縮行程で必要な力をクランクシャフトか
らコネクティングロッドを介してピストンに伝搬するこ
とで、エネルギーを有効に利用する条件はある程度満た
されているが、伝搬経路が長いためにエネルギ損失は多
くなる。これに対し、本発明のカム式エンジンでは、1
つのシリンダにおける爆発時の力はカムフォロワを介し
て確動カムを回転させるために使われ、またその力は、
連結棒を介して、前記1つのシリンダと半径方向に対向
するシリンダでの圧縮を行う力として、後者のシリンダ
内のピストンに直接伝搬される。この理想的な伝搬経路
を構成することで、エネルギー損失を少なくすることが
できる。さらに、ピストンの往復運動に対して出力軸が
減速されているので、出力回転数および発熱や振動が抑
えられ、エネルギー変換効率が向上する。また、吸入、
圧縮、膨張、排気はすべて同じ変位と運動特性を示さな
ければならない条件はあるものの、すべての行程に関連
する1つの運動特性を変えることで、エンジンの最適化
を図ることができ、エネルギー変換効率の改善および振
動や運転性能等の動特性を最適化することができる。さ
らに、本発明のカム式エンジンにおいては、ピストンに
は出力トルクの反力以外の側圧は作用せず、従って、コ
ネクティングロッドの貫性力が側圧として作用する従来
の往復式エンジンにおける既述の欠点を解消することが
できる。
Therefore, according to the present invention, since the reciprocating motion of the piston is converted into the rotary motion of the positive cam through the cam follower, it is possible to realize an engine which is excellent in mechanical efficiency, small in size, light in weight and low in cost. . Further, during one rotation of the positive cam, each piston reciprocates according to the number of cylinders and cam lobes, and at least four strokes of suction, compression, expansion, and exhaust are performed, and a plurality of explosions are performed. A large output torque can be obtained. Further, since the opposed pistons reciprocate in the same direction, the pressure at the time of explosion of one piston can be used for compression or exhaust of the other piston. That is, in the conventional reciprocating engine, the force at the time of explosion in one cylinder is transmitted to the crankshaft via the connecting rod, and in the other cylinders, the force required in the compression stroke is transmitted from the crankshaft to the piston via the connecting rod. By propagating to the, the condition for effectively using energy is satisfied to some extent, but the energy loss increases due to the long propagation path. On the other hand, in the cam type engine of the present invention,
The explosive force in the two cylinders is used to rotate the positive cam via the cam follower, and the force is
Through the connecting rod, a force for compression in a cylinder radially opposite to the one cylinder is directly transmitted to a piston in the latter cylinder. By configuring this ideal propagation path, energy loss can be reduced. Further, since the output shaft is decelerated with respect to the reciprocating motion of the piston, the output rotation speed, heat generation and vibration are suppressed, and the energy conversion efficiency is improved. Also, inhalation,
Although there is a condition that compression, expansion, and exhaust all have the same displacement and kinematic characteristics, it is possible to optimize the engine by changing one kinetic characteristic related to all strokes, and energy conversion efficiency. And the dynamic characteristics such as vibration and driving performance can be optimized. Further, in the cam type engine of the present invention, the side pressure other than the reaction force of the output torque does not act on the piston, so that the penetrating force of the connecting rod acts as the side pressure as described above in the conventional reciprocating engine. Can be resolved.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本発明の第1の実施例を示すガソリン
式4ストロークサイクルエンジンの概略断面正面図であ
り、図2は同エンジンの概略断面側面図である。図1お
よび図2において、符号1はケーシングであり、カムケ
ース2とその両眼に180度方向に一体に形成された2
個のシリンダ3(本実施例では、カムケース2を中心に
180度対称になっているので、同一の要素には同一の
符号を用いてある。)とからなる。カムケース2内に
は、確動カムである曲線カム4が収容されており、この
カム4は、周方向に120度間隔で3個のカム山4a,
4b,4cを有し、中心部には出力軸5が一体に形成さ
れている。出力軸5は、カムケース2にベアリング6に
より回転可能に支持されているが、多連構造の場合は、
その両側でベアリングにより支持される。また出力軸5
は、カム4と別体で形成して後で一体化するようにして
もよい。各シリンダ3内には、内部が空洞のピストン7
が摺動可能に設けられており、各ピストン7は、それぞ
れ上部外周部にピストンリング8が嵌装され、下部内部
にはピストンピン9によりローラ状のカムフォロワ10
が回転可能に取り付けられ、さらに、複数の連結棒11
により連結されて一体化されている。また、各シリンダ
3の上部には、吸気管に接続される吸気通路12および
排気管に接続される排気通路13が形成され、吸気通路
12および排気通路13のシリンダ内上部に開口する部
分には、それぞれ吸気弁14および排気弁15が設けら
れており、吸気弁14と排気弁15との間には、着火手
段である点火プラグ16が取り付けられている。その
他、図示していない部分は、従来の4ストロークサイク
ルガソリンエンジンと同様な構成を備えている。カム4
の形状は、隣接する2つのカム山の間の中間位置に1つ
の谷があり、各ピストン7が各シリンダ3内を往復摺動
するときにカム4が一方向へ回転することを可能にする
ようなものになっている。
1 is a schematic sectional front view of a gasoline type four-stroke cycle engine showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional side view of the same engine. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 is a casing, which is integrally formed on the cam case 2 and both eyes in a direction of 180 degrees.
Cylinders 3 (in the present embodiment, they are 180 degrees symmetrical with respect to the cam case 2, and therefore, the same reference numerals are used for the same elements). A curved cam 4, which is a positive-moving cam, is housed in the cam case 2. The cam 4 includes three cam ridges 4a at 120 ° intervals in the circumferential direction.
4b and 4c, and an output shaft 5 is integrally formed at the center. The output shaft 5 is rotatably supported by the cam case 2 by the bearing 6, but in the case of the multiple structure,
It is supported by bearings on both sides. Output shaft 5
May be formed separately from the cam 4 and integrated later. Inside each cylinder 3, there is a hollow piston 7.
Each of the pistons 7 is slidably provided with a piston ring 8 fitted on an outer peripheral portion of an upper portion thereof, and a piston pin 9 is provided inside a lower portion thereof by a roller-shaped cam follower 10
Is rotatably mounted, and a plurality of connecting rods 11
Are connected and integrated by. In addition, an intake passage 12 connected to the intake pipe and an exhaust passage 13 connected to the exhaust pipe are formed in the upper portion of each cylinder 3, and the portions of the intake passage 12 and the exhaust passage 13 that open in the upper portion of the cylinder are formed. An intake valve 14 and an exhaust valve 15 are provided respectively, and an ignition plug 16 which is an ignition means is attached between the intake valve 14 and the exhaust valve 15. Other parts not shown have the same structure as the conventional four-stroke cycle gasoline engine. Cam 4
The shape has a valley in the middle between two adjacent cam peaks, allowing the cam 4 to rotate in one direction as each piston 7 slides back and forth in each cylinder 3. It looks like this.

【0009】次に上記実施例の動作について説明する。
以下の説明では上側のピストン7に着目して説明する
が、図4に示すように、下側のピストン7は1行程先の
動きをするものとする。まずスタータにより出力軸5が
回転を始め、カム4が反時計回り方向に回転すると、カ
ム4に従動するカムフォロワ10によりピストン7が図
1の状態からカム山4aを上って上昇し、前の吸入行程
で開いた吸気弁14を介してシリンダ3内に吸入された
ガソリンと空気の混合気を圧縮して上死点に至り、図3
の状態になる。この位置で点火プラグ16により着火し
て爆発膨張し、ピストン7がカム山4aを下ってカム山
4aと4bとの間の谷間にまで押し下げられる。この状
態から再びピストン7がカム山4bを上って上昇する
と、シリンダ3内の排気ガスが開いた排気弁15を通し
て排気される。次いでピストン7がカム山4bと4cと
の間の谷間にまで押し下げられる間に、吸気弁14が開
いて混合気がシリンダ3内に吸入され、さらにピストン
7がカム山4cを上ってシリンダ3内の混合気が圧縮さ
れ、次いで爆発膨張により下降することにより図1の状
態に戻り、カム4の1回転が終了する。これでカム4が
1回転する間にピストン7が3往復し、吸入、圧縮、膨
張、排気を含む6ストロークサイクルが行なわれること
になる。この間、連結棒11により上側のピストン7に
連結された下側のピストン7は、1つ先の行程を行なう
ので、上側のピストン7が膨張行程を行なうときは、下
側のピストン7は圧縮行程を行なうので、上側のピスト
ン7の爆発時の圧力を下側のピストン7の圧縮に利用す
ることができ、また爆発時の力をカム4を回転させる力
として利用できるため、エネルギーを効率よく利用する
ことができる。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Although the following description focuses on the upper piston 7, the lower piston 7 is assumed to move one stroke ahead as shown in FIG. First, when the output shaft 5 starts rotating by the starter and the cam 4 rotates counterclockwise, the cam follower 10 driven by the cam 4 causes the piston 7 to move up from the state shown in FIG. The mixture of gasoline and air sucked into the cylinder 3 is compressed through the intake valve 14 opened in the intake stroke to reach the top dead center.
It becomes the state of. At this position, the ignition plug 16 ignites and explodes and expands, and the piston 7 moves down the cam lobe 4a and is pushed down to the valley between the cam lobes 4a and 4b. When the piston 7 climbs up the cam crest 4b again from this state, the exhaust gas in the cylinder 3 is exhausted through the open exhaust valve 15. Next, while the piston 7 is pushed down into the valley between the cam peaks 4b and 4c, the intake valve 14 is opened and the air-fuel mixture is sucked into the cylinder 3, and the piston 7 goes up the cam peak 4c and moves to the cylinder 3c. The air-fuel mixture inside is compressed, and then descends due to explosive expansion, returning to the state of FIG. 1 and one rotation of the cam 4 is completed. As a result, the piston 7 reciprocates 3 times while the cam 4 makes one rotation, and a 6-stroke cycle including suction, compression, expansion and exhaust is performed. During this time, the lower piston 7, which is connected to the upper piston 7 by the connecting rod 11, performs the preceding stroke, so that when the upper piston 7 performs the expansion stroke, the lower piston 7 moves in the compression stroke. Since the pressure at the time of the explosion of the upper piston 7 can be used for the compression of the lower piston 7, and the force at the time of the explosion can be used as the force for rotating the cam 4, the energy can be used efficiently. can do.

【0010】このように、上記実施例によれば、カム4
の1回転で各ピストン7が3往復して、吸入、圧縮、膨
張、排気の4行程を含む6ストロークサイクルを行な
い、少なくとも2回の爆発を行なうので、軽量小型で大
きな出力トルクが得られる。また、カム4が3個の山4
a,4b,4cを有し、シリンダ3が180度対称に配
置され、対向するピストン7が同方向に往復運動するの
で、上側のピストン7の爆発時の圧力を下側のピストン
7の圧縮及びカム4を回転させる力として利用すること
ができ、エネルギーの損失が少ない。また、ピストン7
の3回の往復運動に対してカム4が1回転するので、出
力軸5の回転が減速され、出力回転数および発熱や振動
が抑えられ、エネルギー変換効率がよい。さらに、カム
フォロワ10がカム4に対し転がり接触するので、機械
効率がよい。また、吸入、圧縮、膨脹、排気行程におい
て、ピストン等はすべて同じ変位と運動特性を示さなけ
ればならない条件はあるものの、すべての行程に関連す
る1つの運動特性を変えることで、エンジンの最適化を
図ることができ、振動や運転性能等の動特性を最適化す
ることができる。
Thus, according to the above embodiment, the cam 4
Each piston 7 reciprocates three times in one rotation to perform a six-stroke cycle including four strokes of suction, compression, expansion, and exhaust, and at least two explosions are performed. Therefore, a small size and a large output torque can be obtained. Also, the cam 4 has three mountains 4
a, 4b, 4c, the cylinders 3 are arranged 180 degrees symmetrically, and the opposing pistons 7 reciprocate in the same direction, so that the pressure at the time of explosion of the upper piston 7 is It can be used as a force to rotate the cam 4, and energy loss is small. Also, the piston 7
Since the cam 4 makes one rotation with respect to three reciprocating motions, the rotation of the output shaft 5 is decelerated, the output rotation speed and heat generation and vibration are suppressed, and the energy conversion efficiency is good. Further, since the cam follower 10 makes rolling contact with the cam 4, mechanical efficiency is good. In addition, in the intake, compression, expansion, and exhaust strokes, although there is a condition that the pistons and the like all have the same displacement and motion characteristics, by optimizing the engine by changing one motion characteristic related to all strokes. Therefore, dynamic characteristics such as vibration and driving performance can be optimized.

【0011】図5は本発明の第2の実施例を示し、カム
41が周方向に等間隔に5個のカム山41a,41b,
41c,41d,41eを有することが上記実施例と異
なるだけである。したがって、この実施例においては、
カム41の1回転で2.5回の吸入、圧縮、膨張、排気
を含む10ストロークサイクルが行なわれることにな
り、爆発が各ピストン7において2.5回ずつ合計5回
行なわれることになり、出力をより向上させることがで
きる。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which the cam 41 has five cam ridges 41a, 41b, at equal intervals in the circumferential direction.
It has only 41c, 41d, 41e different from the above-mentioned embodiment. Therefore, in this example,
One rotation of the cam 41 results in 2.5 strokes of 10 stroke cycles including suction, compression, expansion, and exhaust, so that each piston 7 has 2.5 explosions, which is a total of 5 times. The output can be further improved.

【0012】上記各実施例においては、各シリンダ3お
よびピストン7をカムケース2の両側に180度方向に
2個設けたが、これらはカムケース2の周方向に4個、
6個というように偶数個設けることができ、それだけ爆
発回数を多くすることができる。即ち、シリンダ3は、
カムケースの周囲に180度隔てられて半径方向に対向
する2個のシリンダを1つのシリンダ対とし、そのシリ
ンダ対が複数個あるように設けることができる。この場
合、各シリンダ対はカムケースの周囲に所定間隔だけ隔
てて設けられ、各シリンダ対を構成するシリンダ内を摺
動する各2個のピストンが連結棒によって一体に連結さ
れる。また、カム4の山数は、周方向に等間隔に3個以
上の奇数個であればよい。
In each of the above embodiments, two cylinders 3 and two pistons 7 are provided on both sides of the cam case 2 in the direction of 180 degrees, but these are four in the circumferential direction of the cam case 2.
An even number such as six can be provided, and the number of explosions can be increased accordingly. That is, the cylinder 3
Two cylinders, which are 180 degrees apart from each other and are opposed to each other in the radial direction around the cam case, may be provided as one cylinder pair, and the cylinder pair may be provided in plural. In this case, each pair of cylinders is provided around the cam case at a predetermined interval, and two pistons sliding in the cylinders forming each pair of cylinders are integrally connected by a connecting rod. Further, the number of peaks of the cam 4 may be an odd number of 3 or more at equal intervals in the circumferential direction.

【0013】また、上記各実施例のカム式エンジンを多
連構造にする場合には、動的バランスおよび制振御効果
を考慮してピストン7の爆発順序を設定するとよい。ま
た、振動や騒音を吸収するために、バランサやフライホ
イールを設けることができる。さらに、上記各実施例に
おいて、吸気通路12からシリンダ3内には混合気では
なく空気のみを吸入して、点火プラグ16の代わりに着
火手段として燃料噴射ノズルを設けることにより、ガソ
リンエンジンをディーゼルエンジンに変更することがで
きる。
Further, when the cam type engine of each of the above-described embodiments has a multiple structure, it is preferable to set the explosion order of the pistons 7 in consideration of the dynamic balance and the vibration control effect. Also, a balancer or a flywheel can be provided to absorb vibration and noise. Further, in each of the above-described embodiments, only the air is sucked into the cylinder 3 from the intake passage 12 and not the air-fuel mixture, and the fuel injection nozzle is provided as the ignition means instead of the spark plug 16, thereby making the gasoline engine a diesel engine. Can be changed to

【0014】また、本発明は、従来の4ストロークサイ
クルエンジンにおける近年の成果である排気ガス対策や
燃費向上のための各種の技術、例えば空燃比制御、点火
制御、燃料噴射制御、EGR制御、給排気制御等の電子
制御技術や、副室燃焼技術、渦流室燃焼技術等を適宜応
用することができる。
The present invention is also applicable to various techniques for improving exhaust gas and improving fuel efficiency, which are the recent achievements of conventional four-stroke cycle engines, such as air-fuel ratio control, ignition control, fuel injection control, EGR control, and fuel supply. Electronic control technology such as exhaust control, sub-chamber combustion technology, swirl chamber combustion technology, etc. can be appropriately applied.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示すカム式エンジンの
概略正面断面図。
FIG. 1 is a schematic front sectional view of a cam type engine showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同エンジンの概略側面断面図。FIG. 2 is a schematic side sectional view of the engine.

【図3】同エンジンの動作を説明するための概略正面断
面図。
FIG. 3 is a schematic front cross-sectional view for explaining the operation of the engine.

【図4】同エンジンの動作を説明するための概略カム線
図。
FIG. 4 is a schematic cam diagram for explaining the operation of the engine.

【図5】本発明の第2の実施例を示すカム式エンジンの
概略正面断面図。
FIG. 5 is a schematic front sectional view of a cam type engine showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 2 カムケース 3 シリンダ 4 カム 4a,4b,4c カム山 5 出力軸 6 ベアリング 7 ピストン 8 ピストンリング 9 ピストンピン 10 外接カムフォロワ 11 連結棒 12 吸気通路 13 排気通路 14 吸気弁 15 排気弁 16 点火プラグ 41 カム 41a,41b,41c,41d,41e カム山 1 Casing 2 Cam Case 3 Cylinder 4 Cam 4a, 4b, 4c Cam Mountain 5 Output Shaft 6 Bearing 7 Piston 8 Piston Ring 9 Piston Pin 10 Outer Cam Follower 11 Connecting Rod 12 Intake Passage 13 Exhaust Passage 14 Intake Valve 15 Exhaust Valve 16 Spark Plug 41 Cam 41a, 41b, 41c, 41d, 41e Cam mountain

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カムケースの周囲に180度隔てられて
半径方向に対向する2個のシリンダが一体に設けられて
いるケーシングと、前記カムケース内に延びる出力軸を
中心部に有して周方向に等間隔に3個以上の奇数個のカ
ム山を有する確動カムと、前記各シリンダ内に往復摺動
可能に設けられたピストンと、前記各ピストンに回転可
能に設けられて前記確動カムのカム面にころがり接触す
るカムフォロワと、各ピストンを一体に連結する連結棒
と、前記各シリンダに設けられた給気手段および着火手
段とを備え、前記確動カムの形状は、前記両ピストンが
前記シリンダ内を往復摺動するときに該確動カムが一方
向へ回転することを可能にするようなものになっている
カム式エンジン。
1. A casing in which two cylinders that are 180 degrees apart from each other and are opposed to each other in the radial direction are integrally provided around the cam case, and an output shaft extending into the cam case is provided at a central portion in a circumferential direction. A positive cam having an odd number of cam ridges of three or more at equal intervals, a piston reciprocally slidably provided in each cylinder, and a rotatably provided piston provided on each piston. A cam follower that comes into rolling contact with the cam surface, a connecting rod that integrally connects the pistons, and an air supply means and an ignition means provided in each of the cylinders are provided. A cam type engine adapted to allow the positive cam to rotate in one direction as it slides back and forth in a cylinder.
【請求項2】 カムケースの周囲に180度隔てられて
半径方向に対向する2個のシリンダからなるシリンダ対
が複数個一体に設けられているケーシングと、前記カム
ケース内に延びる出力軸を中心部に有して周方向に等間
隔に3個以上の奇数個のカム山を有する確動カムと、前
記各シリンダ内に往復摺動可能に設けられたピストン
と、前記各ピストンに回転可能に設けられて前記確動カ
ムのカム面にころがり接触するカムフォロワと、前記各
シリンダに設けられて給気手段および着火手段とを備
え、前記各シリンダ対は前記カムケースの周囲に所定間
隔だけ隔てられた位置にあり、各シリンダ対を構成する
シリンダ内を摺動する各2個のピストンが連結棒によっ
て一体に連結されており、前記確動カム形状は、前記各
ピストンが前記各シリンダ内を往復摺動するときに該確
動カムが一方向へ回転することを可能にするようなもの
になっているカム式エンジン。
2. A casing in which a plurality of cylinder pairs, which are two cylinders that are opposed to each other in the radial direction and are separated by 180 degrees around the cam case, are integrally provided, and an output shaft extending in the cam case is centered. And a positive cam having an odd number of cam ridges of three or more at equal intervals in the circumferential direction, a piston reciprocally slidably provided in each cylinder, and rotatably provided to each piston. And a cam follower that comes into rolling contact with the cam surface of the positive cam, and an air supply means and an ignition means that are provided in each of the cylinders, and each of the pair of cylinders is positioned at a predetermined distance around the cam case. Yes, each two pistons that slide in the cylinders forming each cylinder pair are integrally connected by a connecting rod, and the positive cam shape is such that each piston has each cylinder. A cam type engine that is adapted to allow the positive cam to rotate in one direction as it slides back and forth in the housing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106968789A (en) * 2017-03-27 2017-07-21 黄荣嵘 Pivoted arm piston-mode motor

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