JPS5833944B2 - ４気筒複動熱ガスエンジン - Google Patents

４気筒複動熱ガスエンジン

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JPS5833944B2
JPS5833944B2 JP53057721A JP5772178A JPS5833944B2 JP S5833944 B2 JPS5833944 B2 JP S5833944B2 JP 53057721 A JP53057721 A JP 53057721A JP 5772178 A JP5772178 A JP 5772178A JP S5833944 B2 JPS5833944 B2 JP S5833944B2
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JP
Japan
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crankshaft
shaft
hot gas
gas engine
axis
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JP53057721A
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ベンクトーオベ・モーデイ・モーデイソン
ヤン・クリステル・ブラツト
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YUNAITETSUDO SUTAARINGU AB
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    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/10—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with more than one main shaft, e.g. coupled to common output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2244/00—Machines having two pistons
    • F02G2244/50—Double acting piston machines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2270/00—Constructional features
    • F02G2270/50—Crosshead guiding pistons

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、四気筒複動熱ガスエンジン、特に互に平行に
配置された第１ないし第４の４つのシリンダと、互に平
行である第１．第２の２つのクランクシャフトと、前記
第１のクランクシャフトに連結され且つ前記第１のクラ
ンクシャフトに交叉する軸に沿って往復動する第１．第
２の２つのピストンと、前記第２のクランクシャフトに
連結され且つ前記第２のクランクシャツＩ−に交叉する
軸に沿って往復動する第３．第４の２つのピストンとを
備えてなる四気筒複動熱ガスエンジンに関する。
本発明の目的は、多数の大重量の釣合錘を使用すること
なく釣合をとることができ、総重量を軽減でき、機械効
率を向上できる四気筒複動熱ガスエンジンを提供するに
ある。
本発明の四気筒複動熱ガスエンジンは、第１゜第２のク
ランクシャフトに平行な第３のシャフトと、前記第１．
第２のクランクンヤフトと同期し且つ前記第１．第２の
クランクシャフトの回転方向とは反対方向に前記第３の
シャフトを回転する歯車装置と、前記第３のシャツ１に
軸方向に互に離間して装着され且つ前記第３のンヤフト
の軸に関し互すに輻射方向反対向に作用する力を発生す
る少なくとも２つの副釣合錘とを釣合調整動作用に備え
てなることを特徴とする。
前記歯車装置として、前記第１のクランクンヤフトに装
着された歯車と前記第２のクランクシャフトに装着され
た歯車とに噛み合論、前記第３のシャフトに装着され且
つ前記２つの副釣合錘ノ一方が装着されてなる歯車を備
えることが好１Ｌい。
刃口えて、前記第３のシャフトが前記第１．第２のクラ
ンクシャフトから等距離の位置に配設されており、前記
第３のシャフトと各シリンダとの距離が各シリンダと前
記第１．第２のクランクシャフトの軸との間の最小距離
より小とされているので、四気筒複動熱ガスエンジンの
構造を小型化でき極めて好都合である。
以下に本発明の四気筒複動熱ガスエンジンを図面に沿っ
て説明するが、こ力により本発明を具体化する方法も明
らかとなろう。
第１図および第２図にかいて、四気筒複動熱ガスエンジ
ンの第１．第２のクランクシャフト１゜２か夫々クラン
クケージング３に枢支されている。
第１のクランクシャフト１は、第１の連結棒および第１
のクロスヘッド２１を介して第１のピストンロッド１１
に連結されており、第２の連結棒および第２のクロスヘ
ッド２２を介して第２のピストンロッド１２に連結され
ている（第１のピストンロッド１１および第１のクロス
ヘッド２１は図示せず）。
第２のクランクシャフト２Ｖｉ、第３の連結棒および第
３のクロスヘッド２３を介して第３のピストンロッド１
３に連結されており、第４の連結棒および第４のクロス
ヘッド２４を介して第４のピストンピンロ４に連結され
ている。
第１、第２のクランクンヤフト１，２には夫々第１゜第
２の歯車４，５が装着されている。
第１．第２の歯車４，５は、第１．第２のクランクンヤ
フト１．２に平行し且つクランクケーシング３に枢支さ
れた第３のシャツ］・７に装着された第３の歯車６に噛
み合っている。
第３のシャフト７には、第３のシャフト７に関して互に
反対方向で且つ輻射方向外向に作用する力Ｆ８．Ｆ９（
第５図、第６図参照）全発生する第１．第２の副釣合錘
８，９が互いに離間して装着されている。
第２の副釣合錘９はクランクケーシング３外部でンヤフ
ト７に装着された駆動歯車１０に固着されている。
第１のクランクシャフト１ＫＶｉ主釣合錘３１，３２が
装着（主釣合錘３１は図示せず）され、第２のクランク
シャフト２には主釣合錘３３．３４が装着されている。
主釣合錘３１〜３４は夫々第３図、第４図の力Ｆ３１゜
Ｆ３２．Ｆ１ａ、Ｆ３４を発生する。
更に本発明の四気筒複動熱ガスエンジンの釣合調整動作
を詳述する。
本発明の四気筒複動熱ガスエンジンの釣合調整動作は、
第３図、第４図において以下に説明する主釣合調整動作
と、第５図。
第６図において以下に説明する副釣合調整動作とからな
っている。
説明を簡潔とするため第３図乃至第６図で使用されてい
る符号を１とめて説明しておく。
Ａｌ ｌ 、Ａ１２ 、Ａｌ ３ 、Ａ１４は夫々第１
乃至第４のピストンロッド１１〜１４の垂直方向に延び
る軸を示している。
Ｐｌｌ、ＰＩ３゜ＰＩ３．Ｐ１４ｉ１夫々第１乃至第４
のクロスヘッド２１〜２４およびそれに付随する連結棒
を介して第１乃至第４のピストンロッド１１〜１４に連
結された第１乃至第４のピストンピンを示している。
Ｆ３１ 、Ｆ３２ 、Ｆ１ａ 、Ｆ３４Ｖ′ｉ上述より
明らかな如く主釣合錘３１〜３４によって発生され第１
．第２のクランクシャフト１．２に作用する力を示して
いる。
Ｆ５１．Ｆ５２Ｖｉ第１のクランクシャフト１の副釣合
錘によって発生される力を示している。
Ｆ８．Ｆ９Ｖ′ｉ上述より明らかな如く副釣合錘８，９
によって発生され第３のンヤフドアに印カ目される力を
示している。
１００ｉ１１１第２のクランクシャフト１，２．第３の
シャフト７等からなる駆動機構の垂直方向に延びる中心
軸を示している。
１０１１ｄ中心軸１００および第３のシャフト７に対し
て直交する軸を示している。
第３図乃至第６図は１本発明の四気筒複動熱ガスエンジ
ンの一動作状態即ちピストンピンＰ１１が上部死点、ピ
ストンピンＰ１２が上動中、ピストンピンＰ １３６Ｅ
下部死点、ピストンピンＰ１４が下動中にある動作状態
を示している。
第３図および第４図に示した本発明の四気筒複動熱ガス
エンジンの主釣合調整動作は、力Ｆ３１Ｆ３２ 、Ｆ３
３．Ｆ３４を発生する主釣合錘３１〜３４によって達成
される。
主釣合錘３１〜３４は各ピストンに作用している力の垂
直方向の合力が釣合を維持する即ち零となるように決定
されている。
主釣合錘３１〜３４の相対位置特に相対角度位置が第４
図に更に明確に示されている。
第４図より明らかなように主釣合錘３１〜３４によって
発生される力Ｆ３１〜Ｆ３４は夫々前記主釣合錘３１〜
３４の装着されているクランクの延長方向とは反対方向
に作用している。
第５図および第６図に示した本発明の四気筒複動熱ガス
エンジンの副釣合調整動作は、力Ｆ８゜Ｆ９．Ｆ５１．
Ｆ５２を発生する適宜の副釣合錘によって達成される。
力Ｆ５１ 、Ｆ５２を発生するために第１のクランクシ
ャツ）ＩＫ他の４つの副釣合錘が装着されている。
駆動機構の中心軸１００の周囲のモーメントの釣合をと
るために。
少なくとも２つの副釣合錘８，９をシャフト７に互に軸
方向に離間して装着する必要がある。
副釣合調整動作用の釣合錘即ち副釣合錘の相対位置特に
相対角度位置が第６図に更に明確に示されてｂる。
第５図および第６図の如く力Ｆ５１ 、Ｆ５２゜Ｆ８
、Ｆ９を発生するように第１のクランクシャフト１と第
３のンヤフト７とに副釣合調整動作用の釣合錘即ち副釣
合錘を分散装着しているので。
前記副釣合錘に伴なう中心軸１００釦よび第３のシャフ
ト７に直交する軸１０１の周りのモーメントを実質的に
零とできる。
第３図に示された第１．第２のクランクシャフト１，２
の回転周期のうち最初の１８０度の期間即ちＦ３１の下
動中でＦ３４の上動中の期間では力Ｆ３１ 、Ｆ３４が
中心軸１００の周シに反時計方向（図面上方よりみて）
のモーメントを発生し、次いでこれに９０度おくれて力
Ｆ３２．Ｆ３３が前記中心軸１００の周りに反時計方向
のモーメントを発生する。
同様に第５図によれば副釣合錘によって発生された力Ｆ
５１ 、Ｆ５２．Ｆ８．Ｆ９が前記最初の１８０度の期
間に中心軸１００の周りに時計方向のモーメントを発生
する。
第１．第２のクランクシャフト１，２の回転周期のうち
次の１８０度の期間では、主釣合錘および副釣合錘によ
って夫々発生されるモーメントは前記最初の１８０度の
期間の場合とは向きが反対で大きさが等しいことは明ら
かであろう。
第３のンヤフト７と第１．第２のクランクシャフト１，
２との間の相対位置関係は所望に応じて適宜に設定すれ
ばよいことは明らかであろう。
副釣合錘は、第２のクランクシャフト２および第３のシ
ャフト７に配設装着すればよく、また第１゜第２のクラ
ンクシャフト１，２および第３のシャフト７に配設装着
してもよい。
更に主釣合錘と副釣合錘とは総体として第１．第２のク
ランクシャツ）１，２に作用する力として合成される。
従って本発明によれば周知の釣合調整機構に比し釣合錘
の総重量を削減でき１機械効率を改善でき且つクランフ
ケ−ソング３の容積を削減できる効果を実現できる。
上述より明らかな如く、第１図および第２図に図示の四
気筒複動熱ガスエンジンは本発明によるものであって、
第１．第２のクランクシャフト１゜２に平行な第３のン
ヤフト７と、前記第１．第２のクランクシャフト１，２
と同期し且つ前記第１゜第２のクランクシャフト１，２
の回転方向とは反対方向に前記第３のンヤフト７を回転
する歯車４゜５．６と、前記第３のシャフト７に軸方向
に互に離間して装着され且つ前記第３のシャフト７の軸
に関し互いに輻射方向反対向に作用する力Ｆ８゜Ｆ９を
発生する少なくとも２つの副釣合錘８，９とを釣合調整
動作用に備えている。
延いては本発明は、釣合錘を歯車群乃至シャフト群に分
散配置しているので、釣合錘の総重量を軽減でき機械効
率を向上できる。
第２図より明らかなように、第３のシャフト７は第１．
第２のクランクシャフト１，２から等距離の位置に配設
されており、各シリンダとの距離が各シリンダと第１．
第２のクランクシャフト１゜２の軸との間の最小距離よ
シ小である。
これにより本発明の四気筒複動熱ガスエンジン全小型化
できる。
本発明の四気筒複動熱ガスエンジンにおいては第１．第
２のクランクシャフトに装着された主釣合錘ないし副釣
合錘によって釣合調整できない前記第１．第２のクラン
クシャフトの残余重量を第３のシャフトに他の副釣合錘
を配置して釣合調整してかり、釣合調整を簡便に達成で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による熱ガスエンジンの縦断面図、第２
図は第１図の線■−Ｈに沿って切断した断面図、第３図
乃至第６図は説明図を示す。 １．２・・・・・・クランクシャフト、３・・・・・・
クランクケーシング、４〜６・・・・・・歯車、７・・
・・・・第３のシャフト、８．９・・・・・・副釣合錘
、１０・・・・・・歯車、１１〜１４・・・・・・ピス
トンロンド、２２〜２４・・・・・・クロスヘッド、３
１〜３４・・・・・・半釣合錘、ＡＩ １〜Ａ１４・・
・・・・垂直軸、Ｐ１１〜Ｐ１４・・・・・・クランク
ピン、Ｆ３１〜Ｆ３４・・・・・・力、Ｆ５１ 、Ｆ５
２・・・・・・力、Ｆ８．Ｆ９・・・・・・力、１００
・・・・・・中心軸、１０１・・・・・・軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに平行に配置された４つのシリンダと、軸が互
    いに平行で夫々主釣合錘の装着された第１゜第２のクラ
    ンクシャフトと、前記第１のクランクシャフトの軸に交
    叉する軸に沿って往復動し且つ前記第１のクランクシャ
    フトに連結された第１゜第２のピストンと、＠記第２の
    クランクシャフトの軸に交叉する軸に沿って往復動し且
    つ前記第２のクランクシャフトに連結された第３．第４
    のピストンとを備えてなる四気筒複動熱ガスエンジンに
    訃いて、 （ａ） 前記第１．第２のクランクンヤフトに平行な
    第３のンヤフトと、 （ｂ） 前記第１．第２のクランクシャフトと同期し
    且つ前記第１．第２のクランクンヤフトの回転方向とは
    反対方向に前記第３のシャフトを回転する歯車装置と、 （Ｃ） 前ｇｔＪ１．Ｈ２のクランクンヤフトの少な
    くとも一方に装着され且つ装着されたクランクシャフト
    に関し互いに反対方向の力を発生する少なくとも２つの
    副釣合錘と （ｄ） 前記第３のシャフトに軸方向に互いに離間し
    て装着され、前記第３のシャフトの軸に関し互いに輻射
    方向反対向に作用する力を発生して前記第１．第２のク
    ランクシャフトに装着された前記主釣合錘ないし副釣合
    錘では釣合調整できない前記第１．第２のクランクンヤ
    フトの残余重量を釣合調整する少なくとも２つの他の副
    釣合錘と を備えてなることを特徴とする四気筒複動熱ガスエンジ
    ン。 ２ 歯車装置が、第】、第２のクランクシャフトに夫々
    装着されｆ？：、２つの歯車に噛み合い、第３のシャフ
    トに装着され且つ２つの他の副釣合錘の一方が装着され
    た歯車を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の四気筒複動熱ガスエンジン。 ３ 第３のシャフトが第】、第２のクランクシャフトか
    ら等距離の位置に配設されてなることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項若しくは第２項記載の四気筒複動熱ガ
    スエンジン。 ４ 第３のシャフトと各シリンダとの距離が前記各シリ
    ンダと第１．第２のクランクシャフトの軸との問お最小
    距離よシ小とされてなることを特徴とする特許請求の範
    囲第３項記載の四気筒複動熱ガスエンジン。
JP53057721A 1977-05-20 1978-05-17 ４気筒複動熱ガスエンジン Expired JPS5833944B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB21424/77A GB1527838A (en) 1977-05-20 1977-05-20 Double-acting four-cylinder hot gas engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53146051A JPS53146051A (en) 1978-12-19
JPS5833944B2 true JPS5833944B2 (ja) 1983-07-23

Family

ID=10162724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53057721A Expired JPS5833944B2 (ja) 1977-05-20 1978-05-17 ４気筒複動熱ガスエンジン

Country Status (6)

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US (1) US4195613A (ja)
JP (1) JPS5833944B2 (ja)
DE (1) DE2822006A1 (ja)
FR (1) FR2391366A1 (ja)
GB (1) GB1527838A (ja)
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