JPS62237003A - ピストン機械 - 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】 この発明はシリンダーと回転軸が垂直で２クランクを使
用するエンジン、コンプレッサー、ポンプなどのピスト
ン機械であって、２クランクのもつ強度、剛性、釣合上
の利点のほかに、ピストンまわりとクランクまわりの分
離およびピストンの特性を変えることによって、新らし
い形態と性能のピストン機械をつくることのできるもの
である。

説明はエンジンを例として行う。

（１）　　ピストンまわりとクランクまわりを分離した
エンジン。

第１図は揺動軸を駆動するエンジンであって、ピストン
まわりとクランクまわりが直結しない。

１は回転軸、２はピストン、３はＺクランクとその腕、
４はコネクチング・ロッド、５は２クランクの腕３をつ
かむ揺動枠、６は揺動枠５の揺動軸、７は揺動軸６に固
定した揺動腕である。

揺動軸６は回転軸１と直交し、Ｚクランク３の中心で交
わる様く、クランク・ケースまたは外部に設けた軸受で
支える。Ｚクランク３、揺動枠５、揺動軸６、揺動腕７
およびコネクチング・ロッド４は、回転軸方向の力の釣
合のため、２個を１組として対称に向合わせる。ピスト
ン２とロッド４、ロッド４と腕７、およびＺクランクの
腕３と枠５はビン継手で連結する。

ピスト／行程と気筒容積およびピストンの特性（軸１の
回転角または軸６の揺動角とピストン２の位置、即ち圧
縮・膨張との関係、とくに上死点と下死点付近での動き
など）は、Ｚクランク３の傾斜角、２個の２クランク３
０間隔、ロッド４と腕７の長さおよび腕７の取付角によ
ってきまるので、これ等の選択によって任意に選ぶこと
ができる。

ピストン２の動きは軸１と軸６に垂直でありて、ピスト
ン２、ロッド４および腕７は軸６に直交する面内を動く
。Ｚクランクの腕３も枠５に抱束されて軸６に直交する
面内を動く。

ピストン２が往復運動を行うと、ロッド４と腕７により
て軸６が揺動する。この揺動は枠５によってＺクランク
３に伝えられ、軸１が回転する。ピストン２の１往復に
よって、あとで説明する様に、軸１が１回転または２回
転する。

この揺動軸を駆動するエンジンでは、ピストンまわりと
クランクまわりを分離した。これは、これまでのエンジ
ンとは根本的に異ることであって、それ等を１体として
動かすための制約がないから、自由に新らしい形態のエ
ンジンをつくることができる。またピストンの特性をあ
る程度任意に選べることは、性能向上に役立つものと考
える。

例えばこのエンジンでは１組の揺動軸に、動きの位相が
同じかまたは１８００差の、数個のピストンを取付ける
ことができる。必要があれば、揺動腕の長さや取付角を
変えて、大きさや特性の異るピストンで１組の２クラン
クを動かすことができる。

また１本の回転軸に、任意の位相の数組のＺクランクと
揺動軸を増付けることができるが、必要があれば、Ｚク
ランクの傾斜角、２クランクの間隔、揺動軸の方向など
を自由に変えることかできる。

ざらＩｃ１組の揺動軸で、平行な数本の回・鰻軸のＺク
ランクをＪＡ動することができるＧつまり共通のピスト
ンで複数の軸を回転させることができる。

（２）　　ピストンまわり 第２図ないし第６図＆裏ピスト／まわりの説明図である
。何れも１対の揺動軸６０間隔、コネクテイング・ロッ
ド４と揺ｍｒね７の長さ、ルーフの取付角および揺動の
振幅くよって、ピストン行程と気筒容積およびピストン
の特性がかわる。

第２図は標醜的なピストンまわりであって、ピストン２
、ロッド４、腕７が実線と鎖線の間を往復し、軸６を揺
動させろ。

第３図は対向２気筒であって、２個のピストンが２組の
腕を駆動する。両ピストンの特性は同じであるが、動き
の位相は１８００差である。

第４図も対向２気筒であって、２個のピストンが同じ腕
を駆動し、両ピストンが同位相で、対向するピストンの
力が釣合う。ただし両ピストンの行程を等しくし、特性
の差を小さくするために、腕７の向きをＺクランクの腕
３と平行にし、またピストンの力が常に腕７を押開（方
向（（働（様に、１対の軸６の間隔と腕７の長さとを調
節する必要がある。

′７４５図も対向２気筒であるが、２個のピストンが同
じコネクテイング・ロッドを動かす。軸６と腕７の関係
は第４図と同じであるが、両ピストンの位相は１８０°
差である。

第２図ないし第５図と第６図との相違はロッド４の動き
である。前者ではロッド４は腕７を左右に押ひろげたあ
と元に戻る。従ってピストン２の１往復で輸６が１往復
の揺動を行い、揺動枠５とＺクランク３によって軸１が
１回転する。

これに対して１６図では、ロッド４の長さを選ぶことに
よって、ロッド４は腕７を押ひろげたあと、さらに腕７
を引寄せながら先へ進む。

このためピストン２の１往復で、軸６は２往復の揺動を
行い、軸１は２回転する。なおこのピストンも４５図と
同様の対向２気筒にすることができる。

（３）　　ピストンまわりとクランクまわりが直結する
エンジン。

第７図は揺動枠を駆動するエンジンであって、ピストン
まわりとクランクまわりは直結する。

８は揺動枠５に固定した腕で、ロッド４と員８をビン継
手によって連結する。ピストン２、ロッド４、腕８１、
揺動枠５および２クランクの況３は軸１を含む同じ面内
を動き、ピストン２の往復運動によって軸１が回転する
。

第８図はＺクランクの腕を、ｖｈ動する゛エンジンであ
って、ピストンまわりとクランクまわりが直結する。９
は２クランクの腕３をつかむ枠と七の腕で、ロッド４と
腕９をビン継手によって連結する。第７図のエンジンと
の相違は、腕３あるいは腕３をつかむ枠９の一部をスラ
イダーとし、フランス・ケースに設けたスライダー溝１
０によって２クランク３の動きを抱束することである。

ピストン２、ロッド４、腕９および腕３は軸１を含む同
じ面内を動き、ピストン２の往復運動によって軸ｌが回
転する。

これ等のエンジンでは、ピスト／２、腕３、ロッド４、
枠５と腕８、あるいは腕３をつかむ枠とその腕９などが
動くときは、互いに、あるいは軸１などと衝突すること
を避けねばならない。そのためコネクテイング・ロッド
まわりをふたつに分け、Ｚクランクの両側を動かすなど
の工夫が必要である。

第２図ないし第６図のピストンはこれ等のエンジンに使
用できる。またピストン行程と気筒容積およびピストン
の特性の選択も第１図のエンジンと同様にできる。

これ等のエンジンでは１組の２クランクに直結できるの
は１気筒か対向２気“節であるが、１本の回転軸に数組
の２クランクを増付けることによって、気筒な増すこと
ができる。また第７図のエンジンでは揺動軸６を延長し
て、これを第１図のエンジンと同様に利用することがで
きる。

（４）　　従来の技術との比較 かって考案された２クランクを使用するエンジンは、シ
リンダーと回転軸を千行くおいた筒形多気筒であって、
その問題点は、筒形多気筒が使いづらいこと、および２
クランクの腕と；ネクテイングーロッドとの継手がむつ
かしいことであるとされている。

この発明のピストン機械では、シリンダーと回転軸を垂
直くおくことによって、それ等の問題を解決すると共に
、これまでの説明の様く、多くの祈らしい特長をもつこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は揺動軸を駆動するエンジン、第２図ないし第６
図はピストンまわりの説明図、第７図は揺動枠を、駆動
するエンジン、第８図はＺクランクの腕を駆動するエン
ジンである。 １は回転画、２はピストン、３はＺクランクとその腕、
４はコネクテイング・ロッド、５は揺動枠、６は揺動軸
、７は揺ｃｊｈｒＡ、８は揺動枠５シこ固定した腕、９
はＺクランクの腕３をつかむ枠とその腕、１０はスライ
ダー溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダーと回転軸が垂直でＺクランクを使用するピス
   トン機械。