JPS62174538A - エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関としてのエンジンに関する。

（発明の目的） 本発明は、従来のレシプロ型エンジンやロータリエンジ
ンとは異なる全く新しいタイプのエンジンを提供するこ
とを目的とする。

（発明の構成） 本発明のエンジンは、 出力軸を中心とする円周上に環状のシリンダー室が形成
され、該シリンダー室に開口して環状開口部が形成され
、該環状開口部にはスライドリングが該環状開口部を密
封する状態で摺動可能に設けられたシリンダー本体と、 前記スライドリングの内面に取付けられた状態で、シリ
ンダー室内に気密性を持って摺動可能に嵌合され、該シ
リンダー室内を一方向に回転する少なくとも１個のピス
トンと、 前記スライドリングの外面と出力軸とを連結する連結ア
ームと、 前記シリンダー室を遮断するように開閉可能に設けられ
た吸気・排気切換えシャッター及び圧縮・爆発切換えシ
ャッターと、 前記ピストンの回転方向において、吸気・排気切換えシ
ャッターの直前に位置してシリンダー室内に開口した排
気口、並びに吸気・排気切換えシャッターの直後に位置
してシリンダー室内に開口した吸気口と、 前記ピストンの回転方向において、圧縮・爆発切換えシ
ャッターの直前位置でシリンダー室内に逆止弁を介して
連通ずると共に、前記圧縮・爆発切換えシャッターの直
後位置でシリンダー室内に開閉弁を介して連通ずる蓄圧
室と。

該蓄圧室内に向けて設けられた燃料噴射ノズルと、 前記吸気・排気切換えシャッター及び圧縮・爆発切換え
シャッターを、ピストンが該切換えシャッターを通過す
る直前で開放させると共に、ピストンが該切換えシャッ
ターを通過した直後に閉鎖させるようにしたシャッター
作動手段と、を備えた構成となっている。

（作用） 本発明のエンジンの作動を第１図により説明する。

ピストン３がシリンダー室２１内を矢印ｒ方向に、圧縮
・爆発切換えシャッター６に向かって回転して行くと（
第１図−イ）、ピストン３と圧縮・爆発切換えシャッタ
ー６との間Ｘの空気は逆止弁９１を介して蓄圧室９内に
高圧高温となって圧縮されていく。この間において同時
にピストン３と吸気・排気切換えシャッター５の間ｙに
は吸気口８がら空気が吸入される。

次に、圧縮・爆発切換えシャッター６が開放して、この
圧縮・爆発切換えシャッター６上をピストン３が通過し
たのち該圧縮・爆発切換えシャッター６が閉鎖した時点
で、燃料噴射ノズルｎがら燃料を蓄圧室９内に噴射して
自然発火により爆発させ、同時に開閉弁９２を開放させ
ると、その爆発力によってピストン３に回転力ｆが付与
される（第１図−口）。

次に、この爆発によってピストン３がシリンダー室２１
内を吸気・排気切換えシャッター５に向かって回転して
いくと（第１図−ハ）、ピストン３と該吸気・排気切換
えシャッター５との間２に溜った前回爆発時の排ガスが
排気ロアから排出されていく。

そして、吸気・排気切換えシャッター５が開放して、こ
の吸気・排気切換えシャッター５上をピストン３が通過
し、再び該吸気・排気切換えシャッター５が閉鎖したの
ちは（第１図−イ）、上述したようにピストン３と圧縮
・爆発切換えシャッター６との間Ｘの空気が圧縮され、
以後は前述同様の行程で、圧縮（同時に吸気）、爆発、
排気のサイクルでピストン３がシリンダー室２１内を回
転し、このピストン３の回転により連結アーム４を介し
て出力軸１が回転することになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

尚、本実施例では４個ピストンを設けたエンジンを例に
とって説明する。

本実施例のエンジンＡは、第２図及び第３図に示すよう
に、出力軸１０．シリンダー本体２０、ピストン３ｏ、
連結アーム４０、吸気・排気切換えシャッター５０、圧
縮・爆発切換えシャッター６０、排気ロア０、吸気口８
０、蓄圧室９０、燃料噴射ノズルＮ、シャッター作動手
段としてのカム機構２００を主要な構成として備えてい
る。

出力軸１０は、軸受１０１，１０１により軸架され、そ
の軸上にはフライホイール１０２が取付けられると共に
、該フライホイール１０２の外周にはギヤ１０３が形成
され、該ギヤ１０３にスタータモータ１５０の駆動ピニ
オン１５１が噛合されている。

シリンダー本体２０は、断面略Ｕ字形の管体を環状に形
成した本体部材２０１と、該本体部材２０１の一側面に
形成された環状開口部２０２に該環状開口部２０２を密
封する状態で摺動可能に設けられたスライドリング２０
３と、により形成され、この本体部材２０１とスライド
リング２０３で囲まれた環状の内部空間をシリンダー室
２０４とし、このシリンダー室２０４が出力軸１０と中
心とする円周上に位置するようにベース２０５上に固定
されている。尚、２０６はガイド溝で、スライドリング
２０３はこのガイド溝２０６に沿って摺動 し、かつスライドリング２０３とガイド溝２０６との摺
動面は確実にシールされている。

ピストン３０は、スライドリング２０３の内面に、それ
ぞれ９０″毎に４等配して取付けられた状態で、シリン
ダー室２０４内に摺動可能に嵌合され、その外周には気
密シール用にピストンリング３０１が取付けられると共
に、両端面は弧状面３０２に形成されている。

尚、この各ピストン３０は、シリンダー室２０４内を矢
印Ｒ方向に回転し、又、ピストン３０とシリンダー室２
０４との摺動部には、強制注油するように形成されてい
る。

連結アーム４０は、ピストン３０の回転を出力＋１ｉ１
１＋　１０に伝えるためのもので、出力軸１０上にボス
部４０１を嵌合して取付けられると共に、その先端をボ
ルト４０２，４０２によりピストン３０とスライドリン
グ２０３に共線した連結構造となっている。

吸気・排気切換えシャッター５０は、２個のシャッタ一
部材５０１，５０１を近接離反することで、シリンダー
室２０４内を遮断するように開閉可能に設けられ、シリ
ンダー室２０４の１８０゜対向位置に２個所に設けられ
ている。

圧縮・爆発切換えシャッター６０は、前記吸気・排気切
換えシャッター５０と同様に、２個のシャッタ一部材６
０１，６０１を近接離反することで、シリンダー室２０
４内を遮断するように開閉可能に設けられ、前記吸気・
排気切換えシャッター５０．５０と直角に位置してシリ
ンダー室２０４の１８０６対向位置に２個所に設けられ
ている。

排気ロア０は、ピストン３０の回転方向において、前記
吸気・排気切換えシャッター５０．５０の直前に位置し
てシリンダー室２０４内に開口するように設けられ、又
、吸気口８０は、吸気・排気切換えシャツ５０．５０の
直後に位置してシリンダー室２０４内に開口するように
設けられている。

蓄圧室９０は、燃焼室となるもので、ピストン３０の回
転方向において、圧縮・爆発切換えシャツタ−６０，６
０の直前位置で逆止弁９０１を介してシリンダー室２０
４内に連通ずると共に、圧縮・爆発切換えシャッター６
０．６０の直後位置で開閉弁９０２を介してシリンダー
室２０４内に連通し、かつ該蓄圧室９０内には燃料噴射
ノズルＮが設けられている。

カム機構２００は、前記吸気・排気切換えシャッター５
０及び圧縮・爆発切換えシャッター６０の作動手段とな
るもので、シリンダー本体２０しこ軸着したベルクラン
ク２５１の一端がフライホイール１０２に形成したカム
溝１０４に嵌め込まれ、該ベルクランク２５１の他端が
長孔２５２を介してシャッタ一部材５０１，６０１に連
結され、ビス１ヘン３０が各切換えシャッター５０．６
０を通過する直前で開放し、ピストン３０が通過した直
後に閉鎖するように設定されている。

２の外端が開閉弁９０２に設けたアームｍの先端に連結
され、燃料噴射ノズルＮからの燃料噴射による爆発と同
時に開放し、爆発後に閉鎖するように設定されている。

次に、本実施例の作用を第４図により説明する。

ピストン３０ａの行程を順に説明すると、ピストン３０
ａが吸気・排気切換えシャッター５０ａを通過すると（
第４図−イ）、該ピストン３０ａの回転によってピスト
ン３０ａと圧縮・爆発切換えシャッター６０ａとの間ｘ
１の空気は逆止弁９０１ａを介して蓄圧室９Ｏａ内に高
圧高温となって圧縮されていく。この際、ピストン３０
ａと吸気・排気切換えシャッター５０ａの間Ｙ工には吸
入口８０ａから空気が吸入される。

次に、圧縮・爆発切換えシャッター６０ａが開放して、
この圧縮・爆発切換えシャッター６０ａ上をピストン３
０ａが通過し、該圧縮・爆発切換えシャッター６０ａが
閉鎖した時点で、燃料噴射ノズルＮ１から燃料（軽油）
を蓄圧室９０ａ内に噴射して自然発火により爆発させ、
同時に開閉弁９０２ａを開放させると、その爆発力によ
ってピストン３０ａに回転力Ｆ１　が付与される（第４
図−口）。　次に、この爆発によってピストン３０ａが
シリンダー室２０４内を回転していくと（第４図−ハ）
、ピストン３０ａと吸気・排気切換えシャツ５０ｂとの
間Ｚ□に溜った前回爆発時の排ガスが排気ロア０ａから
排出されていく。

そして、吸気・排気切換えシャッター５０ｂが開放して
、この吸気・排気切換えシャッター５０ｂ上をピストン
３０ａが通過し、再び該吸気・排気切換えシャッター５
０ｂが閉鎖したのちは（第４図−二）、ピストン３０ａ
と圧縮・爆発切換えシャッター６０ｂとの間Ｘ２の空気
が圧縮される。

次にビス１ヘン３０ａが圧縮・爆発切換えシャッター６
０ｂを通過した時点で燃料噴射ノズルＮ２からの燃料噴
射で爆発が生じると、ピストン３０ａに２度目の回転力
Ｆ２が付与され（第４図−ホ）。

この爆発によりピストン３０ａが回転してし）＜につれ
、ピストン３０ａと吸気・排気切換えシャッター５０ａ
との間Ｚ２　に溜った排ガスが排気ロアｏｂから排出さ
れ（第４図−へ）、そしてピストン３０ａが吸気・排気
切換えシャッター５０ａを通過したのちは（第４図−ト
）、前述同様のサイクルでピストン３０ａがシリンダー
室２０４内を回転することになる。

この場合、他のピストン３０ｂ、３０ｃ、３０ｄについ
ても同様のサイクルで回転し、この４個のピスト’）　
３０　ａ　、　３０　ｂ　、　３０　ｃ　、　３０　ｄ
　（７）　回転により連結アーム４ｏを介して出力軸１
０が回転することになる。

従って、本実施例では、１個のピストン３０カ〜シリン
ダー室２０４内を１回転する間に２ｒ：、の爆発が生じ
、かつシリンダー室２０４内には４個のピストン３０が
設けられていることから、出力軸１０の１回転当り８回
の爆発が生じることになり、驚異的な高出力を得ること
ができるし、爆発がシリンダー室２０４内の１８０°対
向位置で生じることから左右のバランスがとれ、振動も
少ない。

以」二、本発明の実施例を図面により説明したが、本発
明の具体的な構成は前記した実施例に限定されることは
なく１発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっ
ても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、ビス１ヘンの数について、実施例では４個のピ
ストンを用いた場合を示したが、これに限定されること
はなく、少なくとも１個あればよい。

又、出力軸に対して２個以上のエンジンを組付けるよう
にしてもよく、この場合、各エンジンは爆発時期が出力
軸の１回転に対して均等に分散するようにそのタイミン
グを設定するのが、出力及び振動の面で好ましい。

又、各切り替えシャッターの構造及びその作動手段、シ
リンダー室の断面形状等、各部の具体的構造に制限はな
い。

又、実施例では蓄圧室内を高圧高温にして燃料を自然発
火させるディーゼルタイプに形成したが、スパークプラ
グによる放電着火方式としてもよい。

又、蓄圧室の広さを自動的に変化させるように形成して
もよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のエンジンにあっては
、環状のシリンダー室内にビス１−ンを設けた構成とし
ているので、従来のレシプロエンジンのようなデッドポ
イントがなく、爆発力を効率よくピストンに作用させる
ことができると共に、該ピストンから出力軸へのトルク
伝達も効率よく行なうことができ、しかも全体形状が扁
平になるなど、コンパクトでありながら高出方が得られ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンジンの作用説明図、第２図は本発
明実施例のエンジンの切欠正面図、第３図は第２図１−
Ｉ断面図、第４図は実施例の作用説明図である。 １ｏ：出力軸 ２ｏニジリンダ一本体 ３０：ピストン ４０：連結アーム ５０：吸気・排気切換えシャッター ６０：圧縮、・爆発切換えシャッター ７０：排気口 ８０：吸気口 ９０：蓄圧室 Ｎ：燃料噴射ノズル ２０４ニジリンダ−室 ２０２：環状開口部 ２０３ニスライドリング ９０１：逆止弁 ９０２：開閉弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）出力軸を中心とする円周上に環状のシリンダー室が
   形成され、該シリンダー室に開口して環状開口部が形成
   され、該環状開口部にはスライドリングが該環状開口部
   を密封する状態で摺動可能に設けられたシリンダー本体
   と、 前記スライドリングの内面に取付けられた状態で、シリ
   ンダー室内に気密性を持って摺動可能に嵌合され、該シ
   リンダー室内を一方向に回転する少なくとも１個のピス
   トンと、 前記スライドリングの外面と出力軸とを連結する連結ア
   ームと、 前記シリンダー室を遮断するように開閉可能に設けられ
   た吸気・排気切換えシャッター及び圧縮・爆発切換えシ
   ャッターと、 前記ピストンの回転方向において、吸気・排気切換えシ
   ャッターの直前に位置してシリンダー室内に開口した排
   気口、並びに吸気・排気切換えシャッターの直後に位置
   してシリンダー室内に開口した吸気口と、 前記ピストンの回転方向において、圧縮・爆発切換えシ
   ャッターの直前位置でシリンダー室内に逆止弁を介して
   連通すると共に、前記圧縮・爆発切換えシャッターの直
   後位置でシリンダー室内に開閉弁を介して連通する蓄圧
   室と、 該蓄圧室内に向けて設けられた燃料噴射ノズルと、 前記吸気・排気切換えシャッター及び圧縮・爆発切換え
   シャッターを、ピストンが該切換えシャッターを通過す
   る直前で開放させると共に、ピストンが該切換えシャッ
   ターを通過した直後に閉鎖させるようにしたシャッター
   作動手段と、 を備えていることを特徴とするエンジン。