WO2024005230A1 - 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치 - Google Patents

컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치 Download PDF

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WO2024005230A1
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piston
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horizontal
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PCT/KR2022/009397
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정민우
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정민우
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Definitions

  • a vertical motion piston is inserted into a cylinder without a connecting rod, a horizontal motion piston is inserted into the vertical motion piston, and then the crankshaft of a crank is inserted into the vertical motion piston and the horizontal motion piston, and then the vertical motion piston is inserted.
  • the horizontal motion piston moves horizontally in the left and right directions, converting linear motion into rotary motion, improving energy output and maximizing energy efficiency.
  • a reciprocating motion device that converts linear motion into rotary motion without a connecting rod. It's about.
  • Conventional reciprocating devices with reciprocating pistons are mainly used in engines, compressors, and hydraulic pumps.
  • an engine among reciprocating devices it has a combustion chamber in which the mixture of air and fuel is combusted, and inside the combustion chamber, a piston is arranged to reciprocate by the explosive force caused by combustion of the mixture. ) is provided.
  • the piston is connected to the crankshaft of the crank through a connecting rod, and the crankshaft is configured to rotate in response to the linear reciprocating motion of the piston.
  • an intake/exhaust system includes an intake port for supplying a mixture of air and fuel into the combustion chamber and an exhaust port for discharging exhaust gas generated as a result of combustion.
  • the conventional intake and exhaust system includes a camshaft configured to rotate in conjunction with the crankshaft to ensure proper opening and closing of the intake port and exhaust port.
  • the intake and exhaust valves located in the intake port and exhaust port operate, causing the intake port and exhaust port to open and close at appropriate timing.
  • the intake stroke begins when the piston is at the top of the cylinder with the intake port and exhaust port closed, and as the piston goes down, the intake port opens and the mixed gas of fuel vapor and air is injected into the cylinder, and the piston is at the top. It ends with the intake valve closing as it goes down.
  • the compression stroke ends when the piston moves upward again due to the rotating movement of the connecting rod and the injected gas mixture is compressed and reaches the top.
  • the explosion stroke is a process in which a spark discharge occurs when the piston is at the top, causing instantaneous combustion of the compressed gas mixture, and the high-temperature, high-pressure combustion gas pushes down the piston due to the large amount of heat generated as a result.
  • the thermal energy of the combustion gas is converted into the rotational kinetic energy of the connecting rod.
  • the exhaust stroke ends when the piston, which went down to the bottom, rises again according to the rotational movement of the connector rod, the exhaust port opens to let out combustion gases, and the exhaust port closes when the piston rises to the top.
  • the piston and the crankshaft are located between the connecting rods, and then the upper part of the connecting rod is connected to the piston, and the lower part is eccentrically connected to the crankshaft.
  • the connecting rod When the piston reciprocates in the up and down direction, the connecting rod is eccentrically connected to the crankshaft to move linearly in the vertical direction, and then descends and rises in a diagonal direction.
  • the present invention converts linear motion into rotational motion by directly combining the piston and crank, rather than combining the piston and crank with a connecting rod as in the prior art, and not only transmits power energy without loss, but also converts linear motion into rotational motion.
  • the purpose is to provide a reciprocating motion device that converts linear motion into rotational motion without a connecting rod so that power energy can be output twice due to the reciprocating motion in which the piston descends from the top and rises from the bottom to the top.
  • the present invention involves inserting a vertical motion piston into a first piston chamber formed inside a cylinder, inserting a horizontal motion piston into a second piston chamber formed inside the vertical motion piston, and then horizontal motion with the vertical motion piston.
  • the camshaft is attached to the cam of the crank so that it protrudes out of the cylinder, and when the vertical motion piston descends vertically from the top to the bottom, the horizontal motion piston also descends along with the vertical motion piston and moves to the right. It moves horizontally, and conversely, when the vertical motion piston rises vertically in the upper direction, the horizontal motion piston also moves horizontally to the left, thereby reciprocating. It provides a reciprocating motion device that converts linear motion into rotary motion without a connecting rod. do.
  • the reciprocating motion device of the present invention which converts linear motion into rotational motion without a connecting rod, cranks a vertical motion piston inserted into the cylinder of an engine, air compressor, pump, etc., and a horizontal motion piston inserted into the vertical motion piston.
  • the energy output can be maximized without the loss of energy that occurs in the process of converting it to rotational motion by the crank.
  • the vertical motion piston generates energy when it descends from the top to the bottom and rises from the bottom to the top
  • the horizontal motion piston generates energy when it moves horizontally from left to right and right to left. This has the effect of increasing energy output by two or four times.
  • the present invention can be applied to engines, compressors, hydraulic pumps, and reciprocating engines by omitting the connecting rod to minimize the volume and maximize the power energy output.
  • Figure 1 is an exploded perspective view showing the reciprocating motion device of the present invention.
  • Figure 2 is a combined perspective view showing the reciprocating motion of the present invention.
  • Figures 3a, b are cross-sectional views showing the reciprocating motion state of the reciprocating motion device of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a horizontal motion piston in the reciprocating motion device of the present invention.
  • Figure 5 is a flow chart showing the reciprocating motion state of the reciprocating motion device of the present invention.
  • Figure 1 is an separated perspective view showing the reciprocating device of the present invention
  • Figure 2 is a combined perspective view showing the reciprocating device of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the horizontal motion piston in the reciprocating device of the present invention.
  • a reciprocating motion device that converts linear motion into rotational motion without a connecting rod largely consists of a cylinder, a vertical motion piston, a horizontal motion piston, and a crank.
  • the cylinder has a tubular shape with the top and bottom open, and a first piston chamber (3) is formed inside, and a camshaft hole (17) is provided on both left and right sides of the first piston chamber (3) to communicate with the first piston chamber (3). It is formed as a whole.
  • a bearing storage chamber formed in a tubular shape is formed on both left and right outer peripheral surfaces of the cylinder with the camshaft hole located in the center, and then the bearing is inserted, fitted to the camshaft, and rotated.
  • the vertical movement piston is inserted into the first piston chamber 3, and a second piston chamber is formed inside the upper and lower parts in a sealed state so that it moves linearly in the upward and downward direction.
  • cam storage chambers 6 are formed on the left and right outer peripheral surfaces of the second piston chamber to insert the cam 5 inward, and a cam shaft hole 17 and a second piston chamber are formed in the center of the cam storage chamber 6.
  • a horizontal guide long hole (8) is formed in a horizontal direction to communicate with (16).
  • the length of the horizontal guide hole 8 is preferably proportional to the length of the reciprocating motion of the up-and-down piston.
  • An insertion hole 10 is formed on the front and rear surfaces of the second piston chamber 16 to be through the second piston chamber 16.
  • the horizontal movement piston (9) is inserted into the second piston chamber (16) and moves horizontally by forming a crankshaft hole (14) in the left and right directions so as to communicate with the horizontal guide long hole (8).
  • crank is formed in a structure in which a crankshaft and both ends of the crankshaft are eccentrically attached to one side of a cam, and a camshaft is eccentrically attached to the other side of the cam.
  • crank is inserted into the crank shaft hole 14 of the horizontal motion piston 9 and the second piston chamber 16, and then a crank shaft 7 with both ends protruding from the horizontal guide long hole 8 is formed.
  • crankshaft 7 protruding from the horizontal guide long hole 8 is attached to the upper part of one side of the cam 5 located in the cam storage chamber 6, and the camshaft 12 is attached to the lower side of the other side of the cam 5. It is attached.
  • Figures 3a, b are cross-sectional views showing the reciprocating motion state of the reciprocating motion device of the present invention.
  • the reciprocating motion device omits the connecting rod unlike the conventional one, and a vertical motion piston is inserted into a first piston chamber formed inside the cylinder, and a horizontal motion piston is inserted into a second piston chamber formed inside the vertical motion piston. Then, the vertical motion piston and the horizontal motion piston are combined with the crank, and then combined with the camshaft inserted and withdrawn through the camshaft hole of the cylinder.
  • Figure 5 is a flow chart showing the reciprocating motion state of the reciprocating motion device of the present invention.
  • the present invention is a reciprocating motion device, as shown in (a), when the upper part of the vertical motion piston 11 is pressed from the top of the first piston chamber 3, and the vertical motion piston 11 vertically descends in the downward direction (b) As the crankshaft (7) rotates, it moves horizontally to the right along the horizontal guide hole (8) together with the horizontal motion piston (9) located in the center of the horizontal guide hole (8).
  • the vertical motion piston reciprocates in the up and down direction
  • the horizontal motion piston linked with the vertical motion piston reciprocates in the left and right directions, which has the effect of outputting more than twice as much energy.
  • power energy is provided by connecting an auxiliary device of the reciprocating motion device to the horizontal motion piston (9).

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Abstract

본 발명은 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 컨넥팅 로드 없이 실린더 내부에 상하운동 피스톤을 삽입하고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 수평운동 피스톤을 삽입한 다음, 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤 내부로 크랭크의 크랭크축을 삽입한 후 상하운동 피스톤이 상하부 방향으로 직선 운동하면 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 수평 운동하는 방식에 의해 직선운동을 회전운동으로 변환하여 에너지 출력을 향상시켜 에너지 효율을 극대화하는 것을 특징으로 한다. [부호의 설명] 1: 왕복운동장치 2: 실린더 3: 제 1피스톤실 4: 베어링 수납홈 5: 캠 6: 캠 수납실 7: 크랭크축 8: 수평 가이드 장공 9: 수평운동 피스톤 10: 삽입공 11: 상하운동 피스톤 12: 캠축 13: 베어링 14: 크랭크축 공 15: 크랭크 16: 제 2 피스톤실 17: 캠축공

Description

컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치
본 발명은 컨넥팅 로드 없이 실린더 내부에 상하운동 피스톤을 삽입하고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 수평운동 피스톤을 삽입한 다음 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤의 내부로 크랭크의 크랭크축을 삽입한 후 상하운동 피스톤이 상하부 방향으로 직선 운동하면 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 수평 운동하여 직선운동을 회전운동으로 변환하여 에너지 출력을 향상시켜 에너지 효율을 극대화하는 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치에 관한 것이다.
종래의 왕복 운동을 하는 피스톤을 구비한 왕복운동장치는 엔진, 콤프레샤, 유압펌프등에 주로 사용한다.
따라서 왕복운동장치중 엔진을 예를 들어 설명하면 공기와 연료의 혼합기가 연소되는 연소실(combustion chamber)을 구비하고, 연소실의 내부에는 혼합기의 연소에 의한 폭발력에 의해 왕복운동을 하도록 배치되는 피스톤(piston)이 구비된다.
상기 피스톤은 커넥팅 로드를 통하여 크랭크의 크랭크축에 연결되는데, 피스톤의 직선 왕복운동에 대응하여 크랭크축은 회전운동하도록 구성된다.
한편, 연소실 내부로 공기와 연료의 혼합기를 공급하기 위한 흡기포트와 연소 결과 발생하는 배기가스를 배출하기 위한 배기포트를 포함하는 흡기/배기 시스템이 구비된다.
따라서 피스톤의 왕복운동에 대응하여 흡기포트와 배기포트를 적절한 타이밍에서 개방 및 폐쇄시킴으로써, 흡입행정, 압축행정, 폭발행정, 배기행정이 순차적으로 이루어진다.
또한, 종래의 흡기, 배기 시스템은, 흡기포트 및 배기포트의 적절한 개폐를 담보하기 위하여, 크랭크축에 연동되어 회전되도록 구성되는 캠축을 포함한다.
캠축의 회전에 따라 흡기포트와 배기포트에 각각 배치되는 흡기밸브와 배기밸브가 작동됨으로써, 흡기포트와 배기포트가 적절한 타이밍으로 개폐된다.
즉, 흡입행정은 흡기포트와 배기포트가 닫힌 상태에서 피스톤이 원통 속의 맨 위에 있을 때 시작하여 피스톤이 내려가면서 흡입포트가 열려 연료의 증기와 공기의 혼합 기체가 원통 속으로 주입되며, 피스톤이 맨 아래로 내려갈 때 흡입 밸브가 닫히면서 끝난다.
압축행정은 컨넥팅 로드의 회전운동에 의해 피스톤이 다시 위로 올라가면서 주입된 혼합 기체가 압축되어 맨 위에 있을 때 끝난다.
폭발행정은 피스톤이 맨 위에 있을 때 불꽃방전을 일으켜 압축된 혼합 기체가 순간적으로 연소되고, 그 결과 생기는 많은 열 때문에 고온 고압 상태가 된 연소 기체가 피스톤을 밀어내리는 과정이다.
따라서 이 과정에서 연소 기체의 열에너지가 컨넥팅 로드의 회전운동에너지로 바뀐다.
또한, 배기행정은 컨넥터 로드의 회전운동에 따라 맨 아래로 내려간 피스톤이 다시 올라올 때 배기포트가 열리면서 연소 기체를 밖으로 내보내어 피스톤이 맨 위로 올라갔을 때 배기포트가 닫히면서 끝난다.
한편, 피스톤과 크랭크축은 컨넥팅 로드 사이에 위치한 다음 컨넥팅 로드의 상부는 피스톤과 연결되고, 하부는 크랭크축에 편심되게 연결된다.
피스톤이 상하부 방향으로 왕복운동을 하면 컨넥팅 로드는 수직방향으로 직선운동 하도록 크랭크축과 편심되게 연결되어 사선방향으로 하강하였다 상승하는 방식으로 한다.
상기 컨넥팅 로드를 수직선상을 기준으로 하였을 때 대략 35°정도에서 힘을 전달하기 때문에 피스톤의 왕복운동으로 전달되는 에너지는 대략 25% 정도만 전달되어 출력이 저하되어 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점이 발생하는 이유는 피스톤과 크랭크를 직접 연결하면 직선운동을 회전운동으로 변환하지 못하기 때문에 컨넥팅 로드를 통해 연결한 다음 변환함으로 인해 피스톤의 왕복운동에서 발생하는 에너지 출력을 제대로 전달하지 못하는 문제점이 발생한다.
또한, 종래와 같이 피스톤과 크랭크를 컨넥팅 로드로 연결함으로 인해 컨넥팅 로드에 의해 실린더의 부피가 커져 설치공간이 커지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 종래와 같이 피스톤과 크랭크를 컨넥팅 로드로 결합하지 않고 피스톤과 크랭크를 직접 결합하여 직선운동을 회전운동으로 변환하는 것은 동력 에너지를 손실없이 전달하는 것은 물론 피스톤이 상부에서 하강하고 하부에서 상부로 상승하는 왕복운동으로 인해 동력 에너지가 2번 출력할 수 있도록 한 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치를 제공하는 것에 목적으로 한다.
상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 실린더 내부에 형성된 제 1 피스톤실에 상하운동 피스톤이 삽입되고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 형성된 제 2 피스톤실에 수평운동 피스톤을 삽입한 다음 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤에 크랭크를 결합한 다음 상기 크랭크의 캠에 캠축이 부착되어 실린더 외부로 돌출되게 결합한 후 상하운동 피스톤이 상부에서 하부방향으로 수직 하강하면, 수평운동 피스톤도 상하운동 피스톤과 함께 하강함과 동시에 우측으로 수평이동하고, 반대로 상하운동 피스톤이 상부방향으로 수직 상승하면 수평운동 피스톤도 좌측으로 수평이동하는 방식으로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치는 엔진, 에어콤프레샤, 펌프 등의 실린더 내부에 삽입된 상하운동 피스톤과 상하운동 피스톤에 삽입된 수평운동 피스톤을 크랭크로 결합하여 상하운동 피스톤은 상하부방향으로 직선 왕복운동을 하면 크랭크에 의해 회전운동으로 변환하는 과정에서 발생하는 에너지의 손실 없이 에너지 출력을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상하운동 피스톤 내부에 설치되어 좌우방향으로 수평하게 왕복운동하는 수평운동 피스톤에는 왕복운동 장치의 보조 기기를 연결하여 에너지를 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상하운동 피스톤은 상부에서 하부방향으로 하강할 때 하부에서 상부방향으로 상승할때 각각의 에너지가 발생하고, 수평운동 피스톤은 좌측에서 우측으로 우측에서 좌측으로 수평운동할 때 각각의 에너지가 발생하여 에너지 출력을 2배 또는 4배로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 컨넥팅 로드를 생략하여 부피를 최소화하고 출력을 동력 에너지 출력을 극대화할 수 있어 엔진, 콤퓨레샤, 유압펌프, 왕복기관에 적용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 왕복운동장치를 도시해 보인 분리 사시도.
도 2는 본 발명 왕복운동자치를 도시해 보인 결합 사시도.
도 3a, b는 본 발명 왕복운동장치의 왕복운동상태를 도시해 보인 단면도.
도 4는 본 발명 왕복운동장치에서 수평운동 피스톤을 도시해 보인 단면도.
도 5는 본 발명 왕복운동장치의 왕복운동상태를 도시해 보인 순서도.
상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 왕복운동장치를 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명 왕복운동자치를 도시해 보인 결합 사시도이고, 도 4는 본 발명 왕복운동장치에서 수평운동 피스톤을 도시해 보인 단면도이다.
본 발명은 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치는 크게 실린더, 상하운동 피스톤, 수평운동 피스톤, 크랭크로 구성된다.
상기 실린더는 상하부가 개방된 관형상으로 내부에는 제 1 피스톤실(3)이 형성되고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 좌우 양측에는 제 1 피스톤실(3)과 통공되도록 캠축공(17)이 일체로 형성된다.
상기 실린더의 좌우 양측 외주면에는 캠축공이 중앙에 위치한 상태에서 관형상으로 형성된 베어링 수납실이 형성한 다음 베어링이 삽입되어 캠축에 끼움 결합되어 회전한다.
상기 상하운동 피스톤은 제 1 피스톤실(3) 내부로 삽입되어 상하부방향으로 직선운동하도록 상하부가 밀폐된 상태에서 내부에 제 2 피스톤실이 형성된다.
또한, 제 2 피스톤실의 좌우측 외주면에는 내측으로 캠(5)을 삽입하도록 각각 캠 수납실(6)이 형성되고, 상기 캠 수납실(6)의 중앙에는 캠축공(17)과 제 2 피스톤실(16)과 통공되도록 수평한 방향으로 수평 가이드 장공(8)이 형성된다.
상기 수평 가이드 장공(8)의 길이는 상하운동 피스톤의 왕복운동 길이와 비례하게 하는게 바람직하다.
상기 제 2 피스톤실(16)의 전면과 배면에는 제 2 피스톤실(16)과 통공되게 삽입공(10)이 형성된다.
상기 수평운동 피스톤(9)은 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입되어 수평 가이드 장공(8)과 통공되게 좌우측방향으로 크랭크축공(14)이 형성되어 수평운동한다.
또한, 크랭크는 크랭크축과 상기 크랭크축의 양단은 캠의 일면에 편심되게 부착되고, 상기 캠의 타측면에는 편심되게 캠축이 부착된 구조로 형성된다.
상기 크랭크는 수평운동 피스톤(9)의 크랭크축공(14)과 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입된 다음 수평 가이드 장공(8)으로 양단이 돌출된 크랭크축(7)이 형성된다.
상기 수평 가이드 장공(8)으로 돌출된 크랭크축(7)은 캠 수납실(6)에 위치한 캠(5)의 일면 상부에 부착되고, 상기 캠(5)의 타측면 하부에는 캠축(12)이 부착된다.
도 3a, b는 본 발명 왕복운동장치의 왕복운동상태를 도시해 보인 단면도이다.
본 발명은 왕복운동장치는 종래와 달리 컨넥팅 로드를 생략한 것으로서 실린더 내부에 형성된 제 1 피스톤실에 상하운동 피스톤이 삽입되고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 형성된 제 2 피스톤실 내부에 수평운동 피스톤이 삽입된 다음 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤을 크랭크를 결합한 다음 실린더의 캠축공으로 캠축이 삽입 인출된 상태로 결합한다.
따라서 왕복운동장치는 제 1 피스톤실(3)의 상부에서 상하운동 피스톤(11)의 상부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 하부방향으로 수직 하강하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)이 회전하면서 수평가이드 장공(8)을 따라 우측으로 수평이동하고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 하부에서 상하운동 피스톤(11)의 하부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 상부방향으로 수직 상승하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)이 회전하면서 수평 가이드 장공(8)을 따라 좌측으로 수평 이동함과 동시에 캠(5)의 회전에 따라 캠축(12)이 회전운동한다.
도 5는 본 발명 왕복운동장치의 왕복운동상태를 도시해 보인 순서도이다.
본 발명은 왕복운동장치는 (a)에서 도시한 바와 같이 제 1 피스톤실(3) 상부에서 상하운동 피스톤(11)의 상부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 하부방향으로 수직 하강하면 (b)와 같이 크랭크축(7)이 회전하면서 수평 가이드 장공(8) 중앙에 위치한 수평운동 피스톤(9)과 함께 수평 가이드 장공(8)을 따라 우측으로 수평이동한다.
또한, 상하운동 피스톤을 하부방향으로 가압하면 (c)와 같이 상하운동 피스톤은 실린더의 하부로 하강하여 에너지가 발생하면 크랭크축의 회전으로 수평운동 피스톤은 우측에서 수평 가이드 장공 중앙에 위치한다.
또한, 상하운동 피스톤의 하부를 상부방향으로 가압하면 (d)와 같이 제 1 피스톤실에서 상하운동 피스톤이 상부방향으로 상승하면 크랭크축은 우측방향으로 회전하고, 크랭크축에 결합된 수평 가이드 장공에서 좌측으로 수평이동한다.
상기 (d)에서 상하운동 피스톤의 하부를 가압하면 (a)와 같이 크랭크축은 회전하여 상하운동 피스톤이 상부방향으로 이동하고 수평운동 피스톤은 수평 가이드 장공 중앙에 위치한다.
따라서 상하운동 피스톤은 상하부방향으로 왕복운동하고, 상기 상하운동 피스톤과 연동하는 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 왕복운동함으로 인해 에너지가 두배이상 출력하는 효과가 있다.
또한, 수평운동 피스톤(9)에는 왕복운동장치의 보조 기기를 연결하여 동력 에너지를 제공한다.

Claims (3)

  1. 상하부가 개방된 관형상으로 내부에는 제 1 피스톤실(3)이 형성되고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 좌우 양측에는 제 1 피스톤실(3)과 통공되도록 캠축공(17)이 일체로 형성된 실린더(2); 와
    상기 제 1 피스톤실(3) 내부로 삽입되어 상하부방향으로 직선운동하도록 상하부가 밀폐된 상태에서 내부에 형성된 제 2 피스톤실과, 상기 제 2 피스톤실의 좌우측 외주면에는 내측으로 캠을 삽입하도록 각각 형성된 캠 수납실(6)과, 상기 캠 수납실(6)의 중앙에는 캠축공(17)과 제 2 피스톤실(16)과 통공되도록 수평한 방향으로 각각 형성된 수평 가이드 장공(8)과, 상기 제 2 피스톤실(16)의 전면과 배면에는 제 2 피스톤실(16)과 통공되게 삽입공(10)이 형성된 상하운동 피스톤(11); 과
    상기 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입되어 수평 가이드 장공(8)과 통공되게 좌우측방향으로 크랭크축공(14)이 형성된 수평운동 피스톤(9); 과
    상기 수평운동 피스톤(9)의 크랭크축공(14)과 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입된 다음 수평 가이드 장공(8)으로 양단이 돌출된 크랭크축(7)과 상기 수평 가이드 장공(8)으로 돌출된 크랭크축(7)은 캠 수납실(6)에 위치한 캠(5)의 일면 상부에 부착되고, 상기 캠(5)의 타측면 하부에는 캠축(12)이 부착된 크랭크(15); 로 구성한 다음 제 1 피스톤실(3)의 상부에서 상하운동 피스톤(11)의 상부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 하부방향으로 수직 하강하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)에 의해 수평가이드 장공(8)을 따라 우측으로 수평이동하고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 하부에서 상하운동 피스톤(11)의 하부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 상부방향으로 수직 상승하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)에 의해 수평 가이드 장공(8)을 따라 좌측으로 수평 이동함과 동시에 캠(5)의 회전에 따라 캠축(12)이 회전운동을 하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 동력장치는(1) 수평운동 피스톤(9)을 생략하고, 상하운동 피스톤(11)만 상하부 방향으로 직선 왕복운동 하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수평운동 피스톤(9)에 보조 기기를 연결하여 동력 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 왕복운동장치.
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