JPS6018813B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２，４，６，８個またはそれ以上のシリンダ
を有し、ガソリン、アセチレンその他の燃料を用いる内
燃機関に関する。

既知のピストン式内燃機関に於ては、低出力に対して多
量のェネルギが消費されるが、この事はガスの爆発が行
われる時に連結樟−クランク軸系統が外方死点にある事
に主としてよるのである。

即ち、クランク軸は、ピストンから最大のスラスト（駆
動力）を受取る時に１８０ｏの位相の所に置かれ、フラ
イホイールの慣性により上記スラストー部分のみを利用
し得るに過ぎず、この故に、消費ヱネルギに比して僅か
な出力のみしか得られないのである。本発明によるエン
ジンに於ては、上記の如き出力の損失という欠点が排除
され得、このエンジンに於ては、連結樟−クランク軸系
統の配置により、ガスの爆発によって発生された出力が
遥かに大にされ得る。

本発明のエンジンは、水平面内に置かれた一つまたは数
個のシリンダを有し、各シリンダ中で、一つの対向する
ピストンが動き、上記ピストンの各々は連結樟を経て別
々のクランク軸に連結され、上記二つのクランク軸は相
互に位相を９０ｏ変えて設けられる。

以下、本発明の一実施例を示す添付図面に従って説明す
る。

第１図に於て、ピストン４は連結樟２７及びクランク軸
１を経てギャ６にスラスト（駆動力）を伝え、ピストン
３は連結樺２８及びクランク軸２を経て、次々に置かれ
たギヤ１７，１６，１５及び７にスラストを伝える。

ギヤ６及び７はそれぞれ小さなギャ８及び９（第３図）
を駆動し、８及び９はそれぞれ偏心ギャ１０及び１１に
連結され、１０及び１１によりピストン３のスラストと
ピストン４のスラストとが合体される。次にこのエンジ
ンの作動に就いて説明する。

第２図に於て、クランク軸１は９０ｏの位相（角度）に
あり、クランク軸には１８０ｏの位相（即ち、点火時期
に相当する外方死点）にある。もし二つのクランク軸１
と２とが、同様な外周形を有する−群のギャのみによっ
て相違結されている場合には、エンジンを適正に作動す
る事が困難もしくはさらに、不可能になるであろう。そ
の理由は、外方死点（１８０ｏ）に近づきつ）あるピス
トン３は進行す可き短し、道しか有しないが、対向する
ピストン４は６００から１２００に至る区域に於て、進
行す可き遥かに長い値線長さを有し、この結果として、
点火点の大きな移動が生じ、よってエンジンの適正な作
動が打消されるからである。この問題を克服するには、
クランク軸１及び２を、それらがそれぞれ１５００から
１２０ｏに至る区域及び３３００から３００に至る区域
中で動く時には加速し、反対に、それらがそれぞれ６０
０から１２０ｏに至る区域及び２４０ｏから３００ｏに
至る区域中で動く時には減速する事が必要である。この
様にする為には、クランク軸１と２とを連結するギャ連
結６，７，１５，１６，１７中に間隙５を設ける事を要
する。エンジンが数個のシリンダを有する場合（これは
図示の場合であるが）には、ギヤ６及び７はそれぞれ、
半分の直径を有するギャ８及び９に係合しなければなら
ない。これらのギヤ８及び９はそれらの中心１８及び１
９上にそれぞれギヤ１０及び１１を保持し、１０及び１
１の外周形はギャ６及び７と同様であり、さらに、１０
及び１１は同様に偏心して取付けられる。こられ二つの
偏心ギャ１０及び１１は相噛合い、これらのギャ１０，
１１によって、二つのクランク軸１及び２に発生された
力が合体される。ギヤ１０及び１１の偏心度は変えられ
得、ストロークの長短に応じて偏○度を増減する事によ
り、殆んど完全に規則的な線ストロークを得ることが出
釆る。最初の位置、即ち、クランク軸１が９０ｏの点に
あり、クランク軸２が１８０ｏの点にある位置（即ち、
一つのシリンダ内で点火が行われる位置）に於ては、偏
心ギャ１０及び１１は直径方向反対偏心位置になければ
ならない。即ち、ギャ１０はその最長半径１２上にあっ
てギャ１１と燈合い、ギャ１１はその最小半径１３上に
なければならない。この事により、クランク軸１の廻転
が減速され、クランク軸２の廻転が加速される。偏心ギ
ャ１０及び１１はクランク軸１及び２の二倍の速度で廻
転し、従って、何れのシリングに対しても二つの加速区
域及び二つの減速区域が与えられる。もし二つの偏心ギ
ャ１０及び１１がエンジンと同速度で廻転する場合には
、９００ または２７００の位相（即ち、減速区域中）
にあるクランク軸は半廻転後に加速区域中に入る事は勿
論である。

この事はクランク軸の他の何れの位置に対してもそうで
あり、この様な状態はエンジンの作動を阻害する。しか
し、この配置（上記の如く廻転速度を同じにする事）は
、一つのシリンダ及び二つのピストンのみを有するエン
ジンに対しては適用され得る。第３図は、偏○ギャと噛
合う種々な伝導ギャの係合状態を示す。

ともに廻転する二つの偏○ギャは、それらの廻転の一点
に於て相互に相排斥する。この現象に処するには、偏心
ギヤ１０が、ギャ８を保持する固定ピン１８の周りで廻
転する様にし、ギャ７のピン２１の周りで揺動し得る可
動保持体２０｝こ取付けられたピン１９上に偏心ギャ１
１とギャ９とともに取付ける事が必要である。ギャ７は
ギャ９を直接駆動し、ギャ９はギャ１１を駆動する。上
述の如き排斥現象を排除する為には、ギヤ１０及び１１
を、第３図に示す方向に廻転する事が望ましい。ギャ１
０及び１１は各々の中心に一つのローラベアリング２２
を有し、２２は側保持体２３の溝中で廻転し、２３は上
記二つのローラベァリングを定間隔に保つ。側保持体２
３及びローラベアリング２２によりギヤ１０と１１は噛
合い状態に保たれる。小型の一気筒エンジンに対する本
発明の一実施例（図示なし）に於ては、保持体２０の一
端に極めて強い戻いまねが取付けられ、上記‘まねの池
端はクランクケースに取付けられ、よって、偏心ギャ１
０と１１とが恒久的な係合状態に保たれる。

上記ばねはコイルばねであり得る。本発明の他の実施例
（図示なし）に於ては、本発明の機構は２ストロークま
たは４ストロークのエンジンに適用され、これらのエン
ジンは空冷または水冷であり得る。

水冷４ストロークエンジンに於ては、シリンダの上部に
孔があげられ、この孔中に弁外体及び弁坐体が置かれる
。空冷エンジンに於ては、シリンダ上に作られた平面部
分上にシリンダヘッドが直接に置かれ、スパークプラグ
２６が、シリンダにあげられた孔中に、吸気弁に正しく
対向する位置に置かれる。種々な型の点火に対して必要
とされる遠心式または真空式点火時期進角特性図に干渉
しない様にする為に、点火がピストン３のヘッドの極め
て近くで行われる様に慮する事を要する。本発明の他の
実施例に於ては、ガスの圧縮を制御する事が可能であり
、この制御を行うには、クランク軸のストローク、連結
樟の長さ、シリンダの長さ等を変える事によりピストン
３と４とのヘッドの間の間隔を変える事のみで足りる。

第４，５，６，７，８，９，１０，１１図は、エンジン
の一サイクル間の種々な段階に於てピストン連結樟及び
クランク軸が取る関係位置を示す。

第４図に於てクランク軸１は９びの所にあり、クランク
軸２は１８０ｏの所にあり、この状態は点火が行われる
瞬間を示す。

ピストン３及び４は駆動され、弁２４及び２５は勿論閉
ざされており、漏心ギャ１川ま長い半径１２上にあり、
偏心ギャ１１は短い半径１３上にある。第５図に於ては
、ピストン４は内万死点に達し、そのクランク軸１は９
００だけ進み、クランク軸２も９０ｏだけ進み、そのピ
ストン３は排気弁２５を丁度通過した位置にあり、排気
弁２５は開き始めの点にある。

偏心ギャ１０及び１１のそれぞれの外周形は半廻転の結
果として逆向き‘こされている。第６図に於ては、クラ
ンク軸１及び２はさらに９０ｏ廻転し、排気弁２５は完
全に開かれ、ガスは排出され、ギャ１０及び１１はさら
に半廻転を行つている。

第７図に於ては、クランク軸１及び２はさらに９００進
み、ピストン３及び４は排気弁２５の直下に釆、同時に
排気弁２５が閉じられる。

この状態に於てガスは排出され了り、吸気弁２４は閉じ
られている。第８図に於ては、クランク軸１及び２は第
７図の位置からさらに９００進んでいる。

ピストン３と４との間の間隔は、排気弁２５から吸気弁
２４への運動の間、偏心ギャ１０及び１１の作用により
一定に保たれる。偏Ｄギャ１０及び１１は依然としてそ
れぞれクランク軸２に対しては急速運転中にあり、クラ
ンク軸１に対ては低速運転中にある。第９図に於ては、
クランク軸１は００（内方死点）の所にあり、クランク
軸２は２７００の所にあり、ピストン３と４とは相互に
離され、吸気弁２４は開かれ、排気弁２５は閉じられ、
ガスやシリンダ中に吸引され、偏心ギャ１０及び１１は
クランク鞠１を加速し、クランク軸２を減速する。

第１０図に於ては、クランク軸１及び２は第９図の位置
からさらに９００進み、ピストン４は吸気弁２４に接す
る位置に来、２４は閉じられ、排気弁２５は閉じられて
おり、この状態に於てシリンダはガスで充満されている
。第１１図に於ては、二つのピストン３及び４はガスを
排気弁２５の下に圧縮し了り（２５は閉じられている）
、ついでガスが吸気弁２４の下へ押されて行く間この圧
縮状態は一定に保たれ、そこで爆発がスパークプラグ２
６により第１図に示した如く行われ、その後サイクルが
繰返される。

本発明による機構は、ガソリン、天然ガスの如き種々な
ェネルギ源を用いて、さらには燃料油（軽油等）を用い
ても作動され得、上記後の場合には偏心ギャ１０及び１
１の位置が、適当な圧縮比及び所要の圧縮熱を得る為に
調節される事を要する。本発明の機構は、同じ出力に対
して現在知られているものよりも遥かに４・さし、シリ
ンダ容積を有する自動車にも、または現在のものと同じ
シリンダ容積を有するが作動廻転数が現在のエンジンの
アイドル廻転数と同等である自動車にも適用され得る。

また本発明のエンジンには、エンジンの低速を補う為の
オーバードライブを備える事が出来る。本発明のエンジ
ンはモーターバイク及び、自動車にも最も有利に用いら
れ得、さらに一般的には、輸送用の如何なる車輪にも用
いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジンの一実施例の全体平面図
、第２図は、ギャの配置を示す説明図、第３図は、偏心
ギャの係合状態を示す拡大図、第４〜１１図は、エンジ
ンのーサィクル中の種々な段階に於けるピストン、連結
樺及びクランク軸の関係位置を示す説明図である。 １，２……クランク軸、３，４……ピストン、６，７，
１５，１６，１７・・・・・・ギヤ、８，９・・・・・
・半分の直径を有するギャ、１０，１１・・・・・・偏
心ギャ、２０・・・・・・揺動保持体、２３・・・側保
持体。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ．６ ＦＩＧ．７ ＦＩＧ．８ ＦＩＧ．９ ＦＩＧ．ｌ○ ＦＩＧ．ｌｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対向配置した２つのピストンを反対方向に可動に設
   けたシリンダを１つまたは２つ以上有し、上記ピストン
   のピストンピンをシリンダの両端側において連結桿およ
   びクランク軸１，２を介して相互に連結した内燃機関に
   おいて、複数のギヤ６，７，１５，１６，１７を中間に
   間隙５を形成するように配列し一端側をクランク軸１に
   他端側をクランク軸２に連結したギヤ連結装置と、間隙
   に隣り合う一方のギヤ６に噛み合うギヤ８を固着するピ
   ン１８に装着される偏心ギヤ１０と、間隙５に隣り合う
   他方のギヤ７に噛み合うギヤ９を固着するピン１９に装
   着される偏心ギヤ１１と、上記ギヤ７を支持するピン２
   １に枢着されかつ上記ピン１９を支持する可動保持体２
   ０と、上記ギヤ１０と偏心ギヤ１１と噛み合うようにし
   保つための側保持板２３とを有することを特徴とする内
   燃機関。 ２ 偏心ギヤ１０が固定支持板に設けられたピン１８に
   装着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の内燃機関。 ３ 偏心ギヤ１１が三角形をなす可動保持板２０にピン
   １９より取付けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関。 ４ 側保持板２３にローラベアリングを収容する２つの
   孔を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の内燃機関。