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JP7750486B2 - engine - Google Patents
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JP7750486B2 - engine - Google Patents

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JP7750486B2 JP2022027947A JP2022027947A JP7750486B2 JP 7750486 B2 JP7750486 B2 JP 7750486B2 JP 2022027947 A JP2022027947 A JP 2022027947A JP 2022027947 A JP2022027947 A JP 2022027947A JP 7750486 B2 JP7750486 B2 JP 7750486B2
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Description

本発明は、エンジンに関するものである。 The present invention relates to an engine.

レシプロエンジンは、吸気、圧縮、爆発、排気の各工程によってピストンを動かし、当該ピストンに連結されているコンロッドの往復運動を所定のリンク機構でクランク軸の回転運動に変換して、回転動力を出力するように構成されている。
従来、ピストンはコンロッドの先端で回動自在に軸支され、ピストン及びコンロッド先端部の往復運動が、コンロッド基端部の回転運動に変換され、クランクピン、クランクアームからなるリンク機構を介してクランク軸の回転運動が伝達されている。
A reciprocating engine is configured to move a piston through each of the intake, compression, combustion, and exhaust processes, and convert the reciprocating motion of a connecting rod connected to the piston into rotational motion of a crankshaft using a specified link mechanism, thereby outputting rotational power.
Conventionally, the piston is rotatably supported at the tip of the connecting rod, and the reciprocating motion of the piston and the tip of the connecting rod is converted into rotational motion of the base end of the connecting rod, and the rotational motion of the crankshaft is transmitted via a link mechanism consisting of a crank pin and crank arm.

また、特開2015-224745号に開示されているレシプロエンジンに於けるピストン運動の回転変換構造は、ピストンに固定したコンロッドと、直線運動を回転運動に変換する遊星歯車機構部と、その内歯車の中心位置で軸支される駆動軸と、から少なくとも構成し、遊星歯車機構部が、一対の内歯車と、各内歯車内で噛合すると共にそのピッチ円直径が内歯車の1/2である遊星歯車と、コンロッドとピンを介して軸支すると共に遊星歯車に固着した連結杆と、遊星歯車に固着すると共に駆動軸に固着した固定杆と、から成され、且つ、ピンの中心が常にコンロッドの軸心線上に位置するように配置されるように構成されている。これによって、ピストンの側圧がシリンダーに殆ど生じないものとなり、摩擦損失が軽減されると共に、エンジンの小型化や軽量化が可能なものとなり、更に振動や騒音の発生が減少するようにしている。 JP 2015-224745 A discloses a rotational conversion structure for piston motion in a reciprocating engine. The structure comprises at least a connecting rod fixed to the piston, a planetary gear mechanism that converts linear motion into rotational motion, and a drive shaft journaled at the center of the planetary gear. The planetary gear mechanism comprises a pair of internal gears, planetary gears that mesh with each internal gear and whose pitch circle diameter is half that of the internal gears, a connecting rod journaled with the connecting rod via a pin and fixed to the planetary gears, and a fixed rod that is fixed to the planetary gears and the drive shaft. The pin is positioned so that its center is always aligned with the axis of the connecting rod. This minimizes side pressure from the piston in the cylinder, reducing friction loss and enabling a smaller, lighter engine, while also reducing vibration and noise.

特開2015-224745号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-224745

従来のクランク構造の場合、コンロッドの基端側大径部がクランクアームの長さを半径とする円周に沿って回転している。そのため、コンロッドの上死点と下死点間の往復距離は、クランクアームの直径と等しい。これによって、往復距離を長くする、すなわち、ロングストローク化した場合、クランクアームを長くしなければならず、クランクケースが大型化する等の問題が生じるため、現状ではエンジンの設計段階でクランクアームの長さに制限がかかってしまうおそれがある。一方、往復距離を短くする、すなわち、ショートストローク化した場合、往復運動を回転運動へ返還するクランク機構を構成するクランクアームの長さとコンロッドの長さに制限がかかってしまうおそれがある。 In conventional crank structures, the large-diameter portion of the connecting rod's base end rotates along a circumference whose radius is the length of the crank arm. As a result, the reciprocating distance of the connecting rod between top dead center and bottom dead center is equal to the diameter of the crank arm. As a result, if the reciprocating distance is increased, i.e., a long stroke is achieved, the crank arm must also be lengthened, resulting in problems such as an increased crankcase size, and therefore there is a risk that the length of the crank arm will be limited at the current engine design stage. On the other hand, if the reciprocating distance is decreased, i.e., a short stroke is achieved, there is a risk that the length of the crank arm and connecting rod, which make up the crank mechanism that converts reciprocating motion into rotational motion, will be limited.

上記の問題に対して、上記の特開2016-075208号に開示されているピストン運動の回転変換構造は、クランクアームに替えて内歯車と遊星歯車機構からなる変換機構を設けて、従来のクランク構造におけるクランクアームの回転動作を、内歯車に内接して転動する遊星歯車の回転に変換し、ピストンを直線的に往復運動させると共に、当該往復運動にクランクアームの長さが影響しないように構成している。
しかしながら、上記の回転変換構造によれば、内歯車に内接している遊星歯車がピストンに加わる圧力によって内歯車からズレたり、滑ったりして正しく力を変換することができないおそれがある。また、回転返還構造に係る部品点数が多いことから、装置が複雑化して組立に手間暇及びコストがかかるおそれがある。
To address the above-mentioned problems, the piston movement rotation conversion structure disclosed in the aforementioned JP 2016-075208 A has a conversion mechanism consisting of an internal gear and a planetary gear mechanism in place of the crank arm, converting the rotational movement of the crank arm in a conventional crank structure into the rotation of a planetary gear that rolls inscribed in the internal gear, causing the piston to move back and forth in a linear manner, and is configured so that the length of the crank arm does not affect the reciprocating movement.
However, with the above rotation conversion structure, there is a risk that the planetary gears inscribed in the internal gear may slip or deviate from the internal gear due to the pressure applied to the piston, making it impossible to convert force correctly. Also, since the rotation return structure requires a large number of parts, the device becomes complicated, and assembly may be time-consuming and costly.

したがって、本発明が解決しようとする課題は、コンロッド又はクランクアームの長さに制限されずボアとストロークを自在に設計することができるエンジンを提供することを目的とする。 Therefore, the problem that this invention aims to solve is to provide an engine whose bore and stroke can be freely designed without being restricted by the length of the connecting rod or crank arm.

請求項1に記載のエンジンは、左右両端面にそれぞれピストンヘッドを備えた略円柱体状のピストンと、
当該ピストンの周壁部中心に、前記ピストンの径方向に沿って形成された所定の内径を有する貫通孔と、
当該貫通孔の内壁に沿って形成された内歯車と、
当該内歯車と噛合する歯車と、
当該歯車を軸支するクランクピンを先端に有する略棒体状のクランクアームと、
当該クランクアームの基端に固定されたクランク軸と、
前記貫通孔の前記内径と略同径で、前記貫通孔内へ回動自在に嵌合され、前記歯車と共に前記クランクピンで軸支された円盤状の偏心フリーローターと、
前記ピストンが挿嵌される円筒形状のシリンダーを備え、前記ピストンヘッドがそれぞれ対向する燃焼室を前記シリンダー両端にそれぞれ連接してなるシリンダーケースと、から構成され、
当該シリンダー内を、前記ピストンが左右方向へ往復運動するとき、
前記ピストンに従動して往復運動する前記内歯車に噛合された前記歯車が、前記貫通孔内を所定の方向へ回動し、
前記歯車を軸支する前記クランクピンを介して、前記クランクアームが前記クランク軸を所定の方向へ回動させると共に、
前記偏心フリーローターが、前記貫通孔内を前記クランクアームの回転方向と相反する方向へ回動するエンジンであって、
少なくとも前記クランク軸と前記クランクアームを内包した前記貫通孔を囲繞するようにクランクケースを設け、
当該クランクケースの前記クランク軸の軸方向に沿って配置した吸気口を備えた吸気ポート、及び前記シリンダーの側壁部の所定位置に配置した排気口を備えた排気ポートを前記燃焼室に設け、
前記クランクケースと前記シリンダーを連通すると共に、前記排気口よりも反燃焼室側にシリンダー側開口端が配置されたバイパスポートを設け、
前記偏心フリーローターに、ローター面の周縁部の所定位置を弧状に切り欠いて形成した切欠部を設けて、
前記吸気口と前記切欠部を対向配置して、
前記偏心フリーローターの回転にしたがって、前記吸気口と前記切欠部が重なり合ったとき、前記吸気口が開放され、前記吸気口と前記周縁部が重なり合ったとき、前記吸気口が閉鎖されるように構成したことを特徴とする
The engine according to claim 1 comprises: a substantially cylindrical piston having piston heads on both left and right end surfaces;
a through hole having a predetermined inner diameter formed in a radial direction of the piston at the center of a peripheral wall portion of the piston;
an internal gear formed along an inner wall of the through hole;
a gear that meshes with the internal gear;
a substantially rod-shaped crank arm having a crank pin at its tip that supports the gear;
a crankshaft fixed to a base end of the crank arm;
a disk-shaped eccentric free rotor having substantially the same diameter as the inner diameter of the through hole, rotatably fitted into the through hole, and journaled together with the gear by the crank pin;
a cylinder case including a cylindrical cylinder into which the piston is inserted, the piston heads connecting opposing combustion chambers to both ends of the cylinder,
When the piston reciprocates left and right in the cylinder,
the gear meshed with the internal gear that reciprocates following the piston rotates in a predetermined direction within the through hole,
The crank arm rotates the crankshaft in a predetermined direction via the crank pin that supports the gear, and
an engine in which the eccentric free rotor rotates within the through hole in a direction opposite to a rotation direction of the crank arm,
a crankcase is provided so as to surround the through-hole that contains at least the crankshaft and the crank arm;
an intake port having an intake port arranged along the axial direction of the crankshaft of the crankcase, and an exhaust port having an exhaust port arranged at a predetermined position on a side wall portion of the cylinder,
a bypass port that communicates the crankcase with the cylinder and has a cylinder-side open end that is located on the opposite side of the combustion chamber from the exhaust port;
The eccentric free rotor is provided with a notch formed by cutting out an arc-shaped portion at a predetermined position on the periphery of the rotor surface,
The intake port and the notch are disposed opposite to each other,
The invention is characterized in that, as the eccentric free rotor rotates, when the intake port and the notch overlap, the intake port is opened, and when the intake port and the peripheral portion overlap, the intake port is closed .

請求項2に記載のエンジンは、請求項1に記載の発明において、前記ピストンの直径を、左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの径に対して、前記周壁部中心近傍の径を細く形成したことを特徴とする。 The engine described in claim 2 is the invention described in claim 1, characterized in that the diameter of the piston near the center of the peripheral wall is smaller than the diameter of the piston skirts formed adjacent to the piston head on both left and right end faces.

請求項3に記載のエンジンは、請求項1に記載の発明において、前記ピストンの直径を、左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの径に対して、前記周壁部中心近傍の径を太く、又は当該ピストンスカートの反ピストンヘッド側から前記周壁部中心に向かって漸増させて当該周壁部中心近傍を略球体状に形成したことを特徴とする。 The engine described in claim 3 is the invention described in claim 1, characterized in that the diameter of the piston near the center of the peripheral wall is larger than the diameter of the piston skirts formed adjacent to the piston head on both left and right end faces, or the diameter gradually increases from the side of the piston skirt opposite the piston head toward the center of the peripheral wall, forming the portion near the center of the peripheral wall into a substantially spherical shape.

請求項4に記載のエンジンは、請求項1に記載の発明において、左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの反ピストンヘッド側を切り欠いて、
前記ピストンの前記周壁部中心近傍に前記貫通孔を備えた平面部を形成したことを特徴とする。
The engine according to claim 4 is the engine according to claim 1, wherein the piston skirts formed on both left and right end surfaces and connected to the piston head are cut out on the opposite side to the piston head,
The piston is characterized in that a flat portion having the through hole is formed near the center of the peripheral wall portion.

請求項5に記載のエンジンは、前記燃焼室の所定位置に配置される電極を備えた点火プラグを設け、
前記ピストンヘッドが空気と霧状にした燃料を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体を前記燃焼室で圧縮したとき、当該可燃性混合気体が、前記電極から発生したスパークで点火されるようにしたことを特徴とする。
The engine according to claim 5 further comprises a spark plug having an electrode disposed at a predetermined position in the combustion chamber,
When the piston head mixes air and atomized fuel in a predetermined ratio to form a combustible gas mixture, the combustible gas mixture is compressed in the combustion chamber, and the combustible gas mixture is ignited by a spark generated from the electrode.

請求項6に記載のエンジンは、請求項1に記載の発明において、前記燃焼室の所定位置に配置される噴霧口を備えた噴射装置を設け、
前記ピストンヘッドが前記燃焼室で空気を急激に圧縮して高温高圧空気を形成したとき、前記噴射装置が所定の燃料を前記噴霧口から霧状に噴霧して、当該燃料を前記高温高圧空気で燃焼させるようにしたことを特徴とする。
The engine according to claim 6 is the engine according to claim 1, further comprising an injection device having a spray nozzle disposed at a predetermined position in the combustion chamber,
When the piston head suddenly compresses the air in the combustion chamber to form high-temperature, high-pressure air, the injector sprays a predetermined fuel in the form of a mist from the spray nozzle, and the fuel is burned by the high-temperature, high-pressure air.

請求項7に記載のエンジンは、一対の略円柱状の小径部と、当該小径部よりも大径の略円柱状で前記小径部に挟まれた大径部とからなり、前記小径部の反大径部側の端面にピストンヘッドと当該ピストンヘッドに連接するピストンスカートが形成され、前記大径部の中心部に所定の内径を有する貫通孔が径方向に沿って形成されたピストンと、
前記貫通孔の内壁に沿って形成された内歯車と、
当該内歯車と噛合する歯車と、
当該歯車を軸支するクランクピンを先端に有する略棒体状のクランクアームと、
当該クランクアームの基端に固定されたクランク軸と、
前記貫通孔の前記内径と略同径で、前記貫通孔内へ回動自在に嵌合され、前記歯車と共に前記クランクピンで軸支された円盤状の偏心フリーローターと、
前記小径部が挿嵌される一対の円筒形状のシリンダーと、当該シリンダーと連接し、前記大径部が嵌合されるハウジングを備え、前記シリンダーの反ハウジング側端部に前記ピストンヘッドが対向する燃焼室を有するシリンダーケースと、から構成され、
前記シリンダー内を、前記小径部が往復運動するとき、
当該小径部に従動して前記大径部が往復運動して、前記内歯車に噛合された前記歯車が、前記貫通孔内を所定の方向へ回動し、
前記歯車を軸支する前記クランクピンを介して、前記クランクアームが前記クランク軸を所定の方向へ回動させると共に、
前記偏心フリーローターが、前記貫通孔内を前記クランクアームの回転方向と相反する方向へ回動するようにしたことを特徴とする。
The engine described in claim 7 is a piston including a pair of substantially cylindrical small diameter portions and a substantially cylindrical large diameter portion having a diameter larger than the small diameter portions and sandwiched between the small diameter portions, wherein a piston head and a piston skirt connected to the piston head are formed on an end surface of the small diameter portion opposite the large diameter portions, and a through hole having a predetermined inner diameter is formed in a radial direction in a center of the large diameter portion;
an internal gear formed along an inner wall of the through hole;
a gear that meshes with the internal gear;
a substantially rod-shaped crank arm having a crank pin at its tip for supporting the gear;
a crankshaft fixed to a base end of the crank arm;
a disk-shaped eccentric free rotor having substantially the same diameter as the inner diameter of the through hole, rotatably fitted into the through hole, and journaled together with the gear by the crank pin;
a pair of cylindrical cylinders into which the small diameter portions are inserted, and a cylinder case connected to the cylinders and including a housing into which the large diameter portions are fitted, the cylinder case having a combustion chamber at the end of the cylinder opposite the housing, the piston head facing the combustion chamber;
When the small diameter portion reciprocates within the cylinder,
The large diameter portion reciprocates in response to the small diameter portion, and the gear meshed with the internal gear rotates in a predetermined direction within the through hole,
The crank arm rotates the crankshaft in a predetermined direction via the crank pin that supports the gear, and
The eccentric free rotor is adapted to rotate within the through hole in a direction opposite to the rotation direction of the crank arm.

請求項8に記載のエンジンは、請求項7に記載の発明において、前記燃焼室の所定位置に配置される電極を備えた点火プラグを設け、
前記ピストンヘッドが空気と霧状にした燃料を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体を前記燃焼室で圧縮したとき、当該可燃性混合気体が、前記電極から発生したスパークで点火されるようにしたことを特徴とする。
The engine according to claim 8 is the engine according to claim 7, further comprising a spark plug having an electrode disposed at a predetermined position in the combustion chamber,
When the piston head mixes air and atomized fuel in a predetermined ratio to form a combustible gas mixture, the combustible gas mixture is compressed in the combustion chamber, and the combustible gas mixture is ignited by a spark generated from the electrode.

請求項9に記載のエンジンは、請求項8に記載の発明において、前記可燃性混合気体を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記可燃性混合気体が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口と前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設けたことを特徴とする。
The engine according to claim 9 is the engine according to claim 8, further comprising an intake port having an intake port for supplying the combustible gas mixture to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after combustion of the combustible gas mixture;
The intake port and the exhaust port are provided at predetermined positions in the combustion chamber.

請求項10に記載のエンジンは、請求項8に記載の発明において、前記可燃性混合気体を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記可燃性混合気体が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口を前記シリンダーの所定位置に設け、前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設け、
前記吸気ポートに、前記シリンダー内に向かって前記可燃性混合気体が一方向で流れるように規制するピストンリードバルブを設けたことを特徴とする。
The engine according to claim 10 is the engine according to claim 8, further comprising an intake port having an intake port for supplying the combustible gas mixture to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after combustion of the combustible gas mixture,
The intake port is provided at a predetermined position of the cylinder, and the exhaust port is provided at a predetermined position of the combustion chamber,
The intake port is provided with a piston reed valve that restricts the flow of the combustible gas mixture toward the inside of the cylinder in one direction.

請求項11に記載のエンジンは、請求項7に記載の発明において、前記燃焼室の所定位置に配置される噴霧口を備えた噴射装置を設け、
前記ピストンヘッドが前記燃焼室で空気を急激に圧縮して高温高圧空気を形成したとき、前記噴射装置が所定の燃料を前記噴霧口から霧状に噴霧して、当該燃料を前記高温高圧空気で燃焼させるようにしたことを特徴とする。
The engine according to claim 11 is the engine according to claim 7, further comprising an injection device having a spray nozzle disposed at a predetermined position in the combustion chamber,
When the piston head suddenly compresses the air in the combustion chamber to form high-temperature, high-pressure air, the injector sprays a predetermined fuel in the form of a mist from the spray nozzle, and the fuel is burned by the high-temperature, high-pressure air.

請求項12に記載のエンジンは、請求項11に記載の発明において、前記空気を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記燃料が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口と前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設けたことを特徴とする。
The engine according to claim 12 is the engine according to claim 11, further comprising an intake port having an intake port for supplying the air to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the combustion of the fuel,
The intake port and the exhaust port are provided at predetermined positions in the combustion chamber.

請求項13に記載のエンジンは、請求項11に記載の発明において、前記空気を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記燃料が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口を前記シリンダーの所定位置に設け、前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設け、
前記吸気ポートに、前記シリンダー内に向かって前記空気が一方向で流れるように規制するピストンリードバルブを設けたことを特徴とする。
The engine according to claim 13 is the engine according to claim 11, further comprising an intake port having an intake port for supplying the air to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the combustion of the fuel,
The intake port is provided at a predetermined position of the cylinder, and the exhaust port is provided at a predetermined position of the combustion chamber,
The intake port is provided with a piston reed valve that restricts the air to flow in one direction toward the inside of the cylinder.

本発明に係るエンジンによれば、略円柱体のピストンの左右両端面にピストンヘッドを形成し、周壁部中心にピストンの径方向に沿って所定の内径を備えた貫通孔を設けた。そして、当該貫通孔に内歯車を形成して、当該内歯車と噛合する歯車と、貫通孔の内径と略同径の円盤状偏心フリーローターを歯車に重ね合わせて貫通孔内に配設した。さらに、歯車と偏心フリーローターを回動自在に軸支するクランクピンを先端に備え、基端にクランク軸を備えるクランクアームを設けた。
これによって、ピストンがシリンダー内を往復運動したとき、当該ピストンに従動する内歯車と噛合されている歯車を介して、クランク軸を回転させることができる。
ここで、従来のレシプロエンジンは、ピストンの上死点と下死点間の往復距離がコンロッドの大径部で描かれる円の直径に相当する。そのため、ピストンの往復距離は、当該大径部と接続されるクランクアームの先端で描かれる円の直径に制限されている。
一方、コンロッドの大径部による円の直径、すなわちピストンの往復距離を本発明に係るエンジンに当てはめた場合、内歯車の内径に相当する。このとき、本発明に係るエンジンが備えるクランクアームは、内歯車に噛合する歯車を軸支するクランクピンで描かれる円に沿って回転するように構成されている。したがって、従来のレシプロエンジンにおいてピストンが一往復する間に一回転するクランクアームの動作と同様に、本発明に係るエンジンにおいてピストンが一往復する間にクランクアームを一回転するように設定すると、内歯車の内径と歯車の直径の比は2対1とすることが好ましい。
これによって、ピストンの往復距離を一定にすると、従来のクランクアームの長さに対して、本発明に係るクランクアームの長さは、半分にすることができる。これと併せて、本発明に係るエンジンはコンロッドを有していないことから、大幅に軽量化することできるので、クランク軸の高回転化を容易に行うことができる。
また、本発明に係るクランクアームの長さを従来のクランクアームの長さと同じ長さにした場合は、従来のレシプロエンジンに対して本発明に係るエンジンは、2倍の利得を得ることができ、ピストンを大きく動かすことができる。そのため、ピストンのストローク距離を伸ばして容易にロングストローク化することができる。これによって、エンジンの燃焼効率を改善し、低速トルクを増大して燃費を改善することができる。
そして、本発明によれば、貫通孔内へ回動自在に嵌合された偏心フリーローターを設けた。当該偏心フリーローターは、ピストンの往復運動時にクランクアームの回転方向に対して、相反する方向へ回転するように構成されている。これによって、ピストンの往復運動によって貫通孔へ加わる応力を、偏心フリーローターで受けることができ、貫通孔の歪みを防止することができる。
さらに、貫通孔内に嵌合された偏心フリーローターが、ピストンヘッドから貫通孔へ伝導する衝撃を受け止めるので、内歯車上で歯車が滑ることを防止することができ、内歯車又は歯車の破損を防止することができる。加えて、歯車が内歯車に沿って一回転する間に偏心フリーローターを逆方向へ一回転させるため、クランクピンで軸支される偏心フリーローターの軸心の位置は、内歯車に対する歯車の軸の位置、すなわち、短径と長径の比が1対3となる位置とすることが好ましい。
そして、本発明に係るエンジンは、対向配置されたシリンダー内をピストンが直線的に往復運動するように構成されている。これによって、ピストンがシリンダー内壁に対して押圧することによるピストンの側圧を抑制することができるのでピストンの摩擦損失を軽減させることができる。その結果、ピストンとシリンダーの接触に伴う振動の発生或いは騒音の発生を抑制することができる。さらに、略円柱体のピストンの長さを調整することによって、ロングストロークからショートストロークまで自在に設計することができ、エンジンを備えた車両、船舶、飛行機、ポンプ、発電機、農機具等の用途に合わせて、燃費を向上させたエンジン、低速トルクを増大させたエンジン、又は高出力のエンジン等、最適なエンジンを提供することができる。
In the engine according to the present invention, piston heads are formed on both left and right end surfaces of a substantially cylindrical piston, and a through hole with a predetermined inner diameter is provided at the center of the peripheral wall along the radial direction of the piston. An internal gear is formed in the through hole, and a gear that meshes with the internal gear and a disk-shaped eccentric free rotor having approximately the same diameter as the inner diameter of the through hole are disposed in the through hole, overlapping the gear. Furthermore, a crank arm is provided at its base end with a crank pin that rotatably supports the gear and eccentric free rotor, and the crank arm is provided with a crankshaft at its tip end.
As a result, when the piston reciprocates within the cylinder, the crankshaft can be rotated via a gear that is meshed with an internal gear that is driven by the piston.
In a conventional reciprocating engine, the piston's reciprocating distance between top and bottom dead centers corresponds to the diameter of the circle drawn by the large diameter part of the connecting rod, and is therefore limited to the diameter of the circle drawn by the tip of the crank arm connected to that large diameter part.
On the other hand, when the diameter of the circle defined by the large-diameter portion of the connecting rod, i.e., the piston's reciprocating distance, is applied to the engine of the present invention, it corresponds to the inner diameter of the internal gear. The crank arm of the engine of the present invention is configured to rotate along a circle described by the crank pin, which supports the gear that meshes with the internal gear. Therefore, similar to the crank arm's rotation once per piston reciprocating motion in a conventional reciprocating engine, if the crank arm is configured to rotate once per piston reciprocating motion in the engine of the present invention, the ratio of the inner diameter of the internal gear to the gear's diameter is preferably 2:1.
As a result, if the piston reciprocating distance is kept constant, the length of the crank arm of the present invention can be halved compared to the length of a conventional crank arm.In addition, because the engine of the present invention does not have a connecting rod, it can be significantly lighter, making it easier to achieve high rotation speeds of the crankshaft.
Furthermore, if the length of the crank arm according to the present invention is the same as that of a conventional crank arm, the engine according to the present invention can obtain twice the gain compared to a conventional reciprocating engine, allowing the piston to move farther. As a result, the piston stroke distance can be extended easily to achieve a long stroke. This improves the engine's combustion efficiency, increases low-speed torque, and improves fuel economy.
According to the present invention, an eccentric free rotor is provided that is rotatably fitted into the through hole. The eccentric free rotor is configured to rotate in the opposite direction to the rotation direction of the crank arm when the piston reciprocates. This allows the eccentric free rotor to bear the stress applied to the through hole by the reciprocating motion of the piston, preventing distortion of the through hole.
Furthermore, the eccentric free rotor fitted in the through hole absorbs the impact transmitted from the piston head to the through hole, preventing the gear from slipping on the internal gear and preventing damage to the internal gear or the gear. In addition, since the eccentric free rotor is rotated once in the opposite direction while the gear rotates once along the internal gear, it is preferable that the position of the axis of the eccentric free rotor journaled by the crank pin be the position of the gear axis relative to the internal gear, i.e., a position where the ratio of the minor axis to the major axis is 1:3.
The engine according to the present invention is configured so that the pistons reciprocate linearly within the opposing cylinders. This suppresses the lateral pressure of the pistons when they press against the cylinder inner wall, thereby reducing piston friction loss. As a result, the generation of vibration or noise due to contact between the piston and the cylinder can be suppressed. Furthermore, by adjusting the length of the approximately cylindrical pistons, it is possible to freely design engines ranging from long strokes to short strokes, thereby providing optimal engines, such as engines with improved fuel efficiency, increased low-speed torque, or high output, depending on the application of the engine, such as vehicles, ships, airplanes, pumps, generators, and agricultural equipment.

また、本発明に係るエンジンによれば、略円柱体のピストンは左右両端面にピストンヘッドを有している。すなわち、従来の水平対向2気筒エンジンに似て、クランク軸を中心にして、左右両端にピストンヘッドと、当該ピストンヘッドに対向する燃焼室を備えたシリンダーを有するエンジンを構成することができる。
ここで、点火プラグが有する電極を燃焼室の所定の位置に設けた場合は、ピストンヘッドで燃焼室へ圧縮した可燃性混合気体へスパークを飛ばして点火爆発させる内燃機関を構成することができ、燃焼室の所定の位置に配置した噴霧口を備える噴射装置を設けた場合は、ピストンヘッドで燃焼室へ圧縮した高温高圧空気に噴霧口から燃料を霧状に噴霧して燃焼させる内燃機関を構成することができる。
また、それらの内燃機関において、可燃性混合気体又は空気を燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、燃焼室から排気ガスを排気する排気口を備えた排気ポートを設けて、2ストロークエンジン又は4ストロークエンジンのタイプに合わせて、吸気口と排気口の位置を任意に設定することができる。
このとき、4ストロークエンジンの場合は、吸気口と排気口を燃焼室の所定位置に設ければよい。
一方、2ストロークエンジンの場合は、吸気口を設ける位置によって、エンジンの形式が異なる。たとえば、吸気口をシリンダーの所定位置に設けて、吸気ポート内へシリンダーに向かって気流が一方向で流れるように規制するピストンリードバルブを設けた場合は、ピストンリードバルブ型2ストロークエンジンが構成される。また、吸気口をクランクケースの所定位置に設けて、吸気ポート内にクランクケースに向かって気流が一方向に流れるように規制するクランクケースリードバルブを設けた場合は、クランクケースリードバルブ型2ストロークエンジンが構成される。さらにまた、吸気口をクランクケースの所定位置に設けると共にローター面の周縁部を弧状に切り欠いて形成した切欠部を備えた偏心フリーローターを設けて、吸気口を偏心フリーローターに対向配置し、当該偏心フリーローターの回転にしたがって、吸気口が切欠部と重なり合ったときは開放され、吸気口が周縁部と重なり合ったときは閉鎖されるようにした場合は、ロータリーディスクバルブ型の2ストロークエンジンを構成することができる。
上記のように、本発明に係るエンジンは、ロングストローク化又はショートストローク化を容易に行うことができると共に、4ストローク若しくは2ストロークを自在に選択することができる。これによって、本発明に諮るエンジンは、ストローク長を自在に設計することができ、燃費の効率改善又は高出力化等、エンジンに要求される性能に合わせて自在に設計することができる。
Furthermore, in the engine according to the present invention, the substantially cylindrical piston has piston heads on both the left and right end faces, meaning that an engine similar to a conventional horizontally opposed two-cylinder engine can be constructed with piston heads on both the left and right ends of the crankshaft, and cylinders with combustion chambers facing the piston heads.
Here, if the electrode of the spark plug is located at a predetermined position in the combustion chamber, an internal combustion engine can be constructed in which a spark is thrown into the combustible gas mixture compressed by the piston head into the combustion chamber, causing it to ignite and explode.If an injection device with a spray nozzle located at a predetermined position in the combustion chamber is provided, an internal combustion engine can be constructed in which fuel is sprayed in a mist from the spray nozzle into the high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head into the combustion chamber, causing it to burn.
In addition, in these internal combustion engines, an intake port with an intake port that supplies combustible gas mixture or air to the combustion chamber, and an exhaust port with an exhaust port that exhausts exhaust gas from the combustion chamber are provided, and the positions of the intake port and exhaust port can be set arbitrarily to suit the type of two-stroke engine or four-stroke engine.
In this case, in the case of a four-stroke engine, the intake port and the exhaust port may be provided at predetermined positions in the combustion chamber.
On the other hand, in the case of two-stroke engines, the type of engine varies depending on the location of the intake port. For example, if the intake port is located at a predetermined position on the cylinder and a piston reed valve is provided to restrict airflow into the intake port so that it only flows in one direction toward the cylinder, it constitutes a piston reed valve-type two-stroke engine. Alternatively, if the intake port is located at a predetermined position on the crankcase and a crankcase reed valve is provided in the intake port so that it only flows in one direction toward the crankcase, it constitutes a crankcase reed valve-type two-stroke engine. Furthermore, if the intake port is located at a predetermined position on the crankcase and an eccentric free rotor is provided with an arc-shaped notch formed in the periphery of the rotor surface, and the intake port is positioned opposite the eccentric free rotor, and as the eccentric free rotor rotates, the intake port is opened when it overlaps the notch and closed when it overlaps the periphery, it constitutes a rotary disc valve-type two-stroke engine.
As described above, the engine according to the present invention can be easily modified to have a long or short stroke, and can be freely selected as either a four-stroke or a two-stroke. This allows the stroke length of the engine according to the present invention to be freely designed, and it can be freely designed to meet the performance requirements of the engine, such as improved fuel efficiency or higher output.

第1実施例に係るエンジンの構成の概略を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an engine according to a first embodiment; 第1実施例に係るエンジンが備えるピストンの構成の概略を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a piston provided in an engine according to a first embodiment; 第1実施例に係るエンジンの構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。1 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a piston, illustrating an outline of the configuration of an engine according to a first embodiment. 第1実施例に係るエンジンのピストンの動作例を示す説明図である。3A to 3C are explanatory diagrams showing an example of the operation of a piston of the engine according to the first embodiment. 第1実施例に係るエンジンのピストンの他の構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the piston, illustrating an outline of another configuration of the piston of the engine according to the first embodiment. 第1実施例に係るエンジンに基づいた水平対向4気筒エンジンの構成の概略を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of a horizontally opposed four-cylinder engine based on an engine according to a first embodiment; 第1実施例に係るエンジンのピストンについて、他形状の構成の概略を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing the outline of the configuration of other shapes of the piston of the engine according to the first embodiment. 第1実施例に係るエンジンのピストンについて、他形状の構成の概略を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing the outline of the configuration of other shapes of the piston of the engine according to the first embodiment. 第1実施例に係るエンジンのピストンについて、他形状の構成の概略を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing the outline of the configuration of other shapes of the piston of the engine according to the first embodiment. 第2実施例に係るエンジンの構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a piston, illustrating the outline of the configuration of an engine according to a second embodiment. 第2実施例に係るエンジンの他の構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the piston, illustrating an outline of another configuration of the engine according to the second embodiment. 第2実施例に係るエンジンの他の構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of the piston, illustrating an outline of another configuration of the engine according to the second embodiment. 図11に記載のエンジンに基づいた水平対向4気筒エンジンの構成の概略を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a horizontally opposed four-cylinder engine based on the engine shown in FIG. 11 . 第3実施例に係るエンジンのピストンの構成の概略を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a piston of an engine according to a third embodiment. 第3実施例に係るエンジンの構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a piston, illustrating the outline of the configuration of an engine according to a third embodiment. 第3実施例に係るエンジンに基づいた水平対向4気筒エンジンの構成の概略を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a horizontally opposed four-cylinder engine based on an engine according to a third embodiment. 第4実施例に係るエンジンの構成の概略を示すピストンの軸方向に沿った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a piston, illustrating the outline of the configuration of an engine according to a fourth embodiment. 第4実施例に係るエンジンに基づいた水平対向4気筒エンジンの構成の概略を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a horizontally opposed four-cylinder engine based on an engine according to a fourth embodiment.

本発明に係るエンジンの実施例を、添付した図面にしたがって以下説明する。図1は、本実施例に係るエンジンの構成の概略を示した説明図であり、図2は、本実施例に係るエンジンが有するピストンの構成の概略を示した説明図である。 An embodiment of an engine according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Figure 1 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of an engine according to this embodiment, and Figure 2 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a piston provided in the engine according to this embodiment.

エンジン10は、図1に示すように、ピストン11と、シリンダーケース20を有している。
ピストン11は、図2に示すように、略円柱体からなり、左右両端面にピストンヘッド12,12を有し、略円柱体の周壁部には、ピストンヘッド12に連接してピストンスカート13が形成されている。
そして、周壁部の中心には、略円柱体の径方向に沿って所定の内径を有する貫通孔14が形成されている。
As shown in FIG. 1 , the engine 10 has a piston 11 and a cylinder case 20 .
As shown in FIG. 2, the piston 11 is a generally cylindrical body having piston heads 12, 12 on both left and right end surfaces, and a piston skirt 13 is formed on the peripheral wall of the generally cylindrical body so as to be connected to the piston head 12.
A through hole 14 having a predetermined inner diameter is formed in the center of the peripheral wall along the radial direction of the substantially cylindrical body.

貫通孔14は、図3に示すように、内歯車14aを有している。内歯車14aは、貫通孔14の軸方向に沿って刻まれた歯を、貫通孔14の内壁の周方向に沿って並設して構成されている。
また、貫通孔14内には、図1~図3に示すように、歯車15と偏心フリーローター16を有している。
歯車15は、軸方向に沿って歯が刻まれ、内歯車14aと噛合して転動可能に構成されている。歯車15の直径rと、内歯車14aの内径Rとの比は、1:2となるように構成されている。
偏心フリーローター16は、貫通孔14の内径と略同径の円盤状に形成され、滑動自在かつ回動自在に貫通孔14に嵌合されている。偏心フリーローター16の軸心は、当該偏心フリーローター16の直径を4等分し、短径と長径の比が1:3となる位置に設けられている。
歯車15と偏心フリーローター16は、クランクピン17で軸支されている。
3, the through hole 14 has an internal gear 14a. The internal gear 14a is configured by arranging teeth cut along the axial direction of the through hole 14 in parallel along the circumferential direction of the inner wall of the through hole 14.
As shown in FIGS. 1 to 3, a gear 15 and an eccentric free rotor 16 are provided inside the through hole 14 .
The gear 15 has teeth cut along the axial direction and is configured to mesh with the internal gear 14a so as to be able to roll. The ratio of the diameter r of the gear 15 to the inner diameter R of the internal gear 14a is configured to be 1:2.
The eccentric free rotor 16 is formed in a disk shape with a diameter approximately the same as the inner diameter of the through hole 14, and is slidably and rotatably fitted into the through hole 14. The axis of the eccentric free rotor 16 is located at a position that divides the diameter of the eccentric free rotor 16 into four equal parts, with the ratio of the minor axis to the major axis being 1:3.
The gear 15 and the eccentric free rotor 16 are journalled by a crank pin 17 .

クランクアーム18は、先端にクランクピン17を有し、基端にクランク軸19を有している。
歯車15が内歯車14aに沿って一周したとき、クランクアーム18は、クランク軸19を一回転させるように構成されている。
ここで、歯車15の直径rと、内歯車14aの内径Rとの比は、1:2となるように構成されていることから、図4に示すように、ピストン11が一往復したとき、歯車15は内歯車14a内を2回転して回転開始当初の初期位置に戻り、クランクアーム18を介してクランク軸19を一回転させる。
これによって、ピストン11の往復運動は、歯車15の周回運動を介してクランク軸19の回転運動へ変換することができる。
なお、本実施例に係るエンジン10では、クランクピン17が軸支している歯車15を、貫通孔14の内歯車14aと噛合させて転動させる構成としたが、これに限定されるものでは無く、内歯車14aと歯車15との間に1つ又は2つ以上の遊星歯車からなる遊星ギヤを噛ませて内歯車14aに対するクランクアーム18、クランク軸19のギヤ比を調整自在な構成としても良い。
The crank arm 18 has a crank pin 17 at its tip end and a crank shaft 19 at its base end.
When the gear 15 makes one revolution along the internal gear 14a, the crank arm 18 rotates the crankshaft 19 one revolution.
Here, the ratio of the diameter r of the gear 15 to the inner diameter R of the internal gear 14a is configured to be 1:2, so that when the piston 11 makes one reciprocating motion, as shown in Figure 4, the gear 15 rotates twice within the internal gear 14a and returns to its initial position at the start of rotation, causing the crankshaft 19 to rotate one revolution via the crank arm 18.
As a result, the reciprocating motion of the piston 11 can be converted into the rotational motion of the crankshaft 19 via the orbital motion of the gear 15 .
In the engine 10 according to this embodiment, the gear 15 supported by the crank pin 17 is configured to rotate in mesh with the internal gear 14a of the through hole 14, but this is not limited to this. A planetary gear consisting of one or more planetary gears may be meshed between the internal gear 14a and the gear 15, allowing the gear ratio of the crank arm 18 and crankshaft 19 to the internal gear 14a to be freely adjusted.

偏心フリーローター16は、図3及び図4に示すように、歯車15と共にクランクピン17で軸支されている。そして、歯車15が内歯車14aと噛合して貫通孔14内を転動する構成に対し、偏心フリーローター16は、偏心させた軸心が、歯車15の転動、すなわちクランクピン17の変位に伴って貫通孔14の軸を中心にして周回する。このとき、図3及び図4に示すように、クランクアーム18を回転させる歯車15の回転方向(矢印T)の方向を順方向としたとき、偏心フリーローター16の回転方向は、矢印Fで示した逆方向となる。また、図示したように、偏心フリーローター16は、歯車15と共にクランクピン17で軸支されていることから、偏心フリーローターの軸心は、偏心フリーローターの直径を4分割したとき、短径と長径との比が1:3となる位置となる。ここに偏心フリーローターの軸心を設けることによって、歯車が矢印T方向へ2回転する間に、偏心フリーローターを矢印F方向へ一回転させることができる。 As shown in Figures 3 and 4, the eccentric free rotor 16 is journaled on the crank pin 17 together with the gear 15. While the gear 15 meshes with the internal gear 14a and rolls within the through hole 14, the eccentric free rotor 16 rotates around the axis of the through hole 14 as the gear 15 rolls, i.e., as the crank pin 17 moves, its eccentric axis rotates around the axis of the through hole 14. As shown in Figures 3 and 4, when the direction of rotation of the gear 15 (arrow T), which rotates the crank arm 18, is defined as the forward direction, the direction of rotation of the eccentric free rotor 16 is the reverse direction, indicated by arrow F. Furthermore, because the eccentric free rotor 16 is journaled on the crank pin 17 together with the gear 15 as shown, the axis of the eccentric free rotor is located at a position where the ratio of the minor axis to the major axis is 1:3 when the diameter of the eccentric free rotor is divided into four. By locating the axis of the eccentric free rotor here, the eccentric free rotor can rotate once in the direction of arrow F while the gear rotates twice in the direction of arrow T.

これによって、貫通孔14に嵌合された偏心フリーローター16は、ピストン11の往復運動に伴う歯車15の転動、すなわちクランクアーム18の回転を妨げることなく、貫通孔14内で回転することができる。そして、貫通孔14へ偏心フリーローター16を滑動自在かつ回動自在に嵌合したことによって、偏心フリーローター16は、ピストン11の往復運動によって貫通孔14に掛かる応力等を受け止めることができるので、当該貫通孔14及び当該貫通孔14の内壁に沿って形成された内歯車14aが歪むことを防止することができる。そのため、歯車15が内歯車14a上で滑ったり、歯が欠けたりすることを防止することができる。 As a result, the eccentric free rotor 16 fitted into the through hole 14 can rotate within the through hole 14 without interfering with the rolling of the gear 15 that accompanies the reciprocating motion of the piston 11, i.e., the rotation of the crank arm 18. By fitting the eccentric free rotor 16 slidably and rotatably into the through hole 14, the eccentric free rotor 16 can absorb stresses and other forces exerted on the through hole 14 by the reciprocating motion of the piston 11, thereby preventing distortion of the through hole 14 and the internal gear 14a formed along the inner wall of the through hole 14. This prevents the gear 15 from slipping on the internal gear 14a or chipping of teeth.

シリンダーケース20は、図1から図4に示すように、円筒状のシリンダー20aを有している。当該シリンダーの両端面には、所定形状の燃焼室21,21が連接形成されている。当該燃焼室21は、所定位置に点火プラグ22と、吸気ポートの吸気口23と、排気ポートの排気口24が形成されている。 As shown in Figures 1 to 4, the cylinder case 20 has a cylindrical cylinder 20a. Two combustion chambers 21, 21 of a predetermined shape are formed adjacent to each other on both end faces of the cylinder. The combustion chamber 21 has a spark plug 22, an intake port 23, and an exhaust port 24 formed at predetermined positions.

点火プラグ22は、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、通電され点火して火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってシリンダー20内でピストン11が動作する。
なお、上記の可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。
The spark plug 22 is configured to be energized and ignite to produce a spark when a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio is compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark causes the combustible gas mixture to explode and burn in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move in the cylinder 20.
The above-mentioned flammable gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into the air, but is not limited to this and may also be an internal combustion engine that explodes or burns flammable gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, etc.

また、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 Alternatively, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that sprays liquid fuel in a mist may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel oil is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and burned.

吸気ポートが備える吸気口23は、可燃性混合気体を燃焼室21内へ吸気されるように構成され、当該吸気口23を吸気バルブ(図示略)が開閉可能に覆蓋している。
排気ポートが備える排気口24は、燃焼室21内に残留している爆発燃焼後の排気ガスを燃焼室21外へ排気するように構成され、当該排気口24を排気バルブ(図示略)が開閉可能に覆蓋している。
吸気バルブ又は排気バルブは、カム、ロッカーアーム等でクランク軸19の回転、すなわちピストン11の動作に従動して吸気口23又は排気口24を開閉するように構成されている。
これによって、シリンダー20の左右両端に設けた燃焼室21,21内へ可燃性混合気体を交互に供給して爆発燃焼させることによって、図4に示すように、ピストン11を左右へ往復運動させることができ、クランク軸19を回転させることができる。
The intake port has an intake port 23 configured to draw a combustible gas mixture into the combustion chamber 21, and the intake port 23 is covered by an intake valve (not shown) that can be opened and closed.
The exhaust port has an exhaust port 24 that is configured to exhaust the exhaust gas remaining in the combustion chamber 21 after the explosive combustion to the outside of the combustion chamber 21, and the exhaust port 24 is covered by an exhaust valve (not shown) that can be opened and closed.
The intake valve or exhaust valve is configured to open and close the intake port 23 or exhaust port 24 in response to the rotation of the crankshaft 19, i.e., the movement of the piston 11, using a cam, rocker arm, or the like.
As a result, by alternately supplying a combustible gas mixture into the combustion chambers 21, 21 provided at both the left and right ends of the cylinder 20 and causing it to explode and burn, the piston 11 can be caused to reciprocate left and right as shown in Figure 4, and the crankshaft 19 can be rotated.

上記の構成を備えたエンジン10は、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって以下説明する。
図4は、シリンダー20a内におけるピストン11の往復運動に伴い、内歯車14aに沿って歯車15が回転するときの両者の位置関係を示す説明図である。
The engine 10 having the above-described configuration operates as follows, which will be explained below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the internal gear 14a and the gear 15 when the gear 15 rotates along the internal gear 14a in accordance with the reciprocating motion of the piston 11 in the cylinder 20a.

貫通孔14の内周に形成した内歯車14aの内径Rと、クランクピン17が軸支している歯車15の外径rの比は、2対1に構成されている。そのため、以下のように内歯車14a、すなわち貫通孔14を備えたピストン11の往復運動に対してクランクアーム18が回転する。ここで、図4に示すように、ピストン11の右端側ピストンヘッド12の移動距離をLとし、右端側の始端、すなわち上死点の位置をL0、左端側の終端、すなわち下死点の位置をL1とする。
図4(a)は、内歯車14a左端と歯車15の左端が接し、ピストン11のピストンヘッドが上死点L0の位置にある場合を示している。これを歯車15の回転が始まる初期位置とする。ここから、歯車15は時計回りの矢印Tの向きに回転し、偏心フリーローター16は逆時計回りの矢印Fの向きに回転する。
図4(b)は、図4(a)から歯車15が時計回りに半回転し、内歯車14aの下端に接している場合である。このとき、右側ピストンヘッド12の位置は往路途中でL/2の位置となる。
図4(c)は、図4(a)から歯車15が時計回りに一回転し、内歯車14aの右端に接している場合である。このとき、右側ピストンヘッド12の位置は、下死点L1の位置となり、ここからピストン11の往復運動は折り返しとなる。
図4(d)は、図4(c)から歯車15が時計回りに半回転し、内歯車14aの上端に接している場合である。このとき、右側ピストンヘッド12の位置は、復路途中でL/2の位置となる。
さらに、図4(d)から歯車15が半回転したとき、歯車15は、図4(a)の初期位置へ帰還する。このとき、クランクアーム18が一回転してクランク軸19を一回転させ、右側ピストンヘッド12の位置は、上死点L0へ帰還する。
上記の動作を繰り返すことによって、ピストン11の直線的な往復運動を、貫通孔14内の内歯車14aと噛合する歯車15の回転運動を介して、クランク軸19の回転運動へ変換することができる。
The ratio of the inner diameter R of the internal gear 14a formed on the inner periphery of the through hole 14 to the outer diameter r of the gear 15 journaled by the crank pin 17 is set to 2 to 1. Therefore, the crank arm 18 rotates in response to the reciprocating motion of the internal gear 14a, i.e., the piston 11 having the through hole 14, as follows: As shown in Figure 4, the travel distance of the piston head 12 on the right end side of the piston 11 is L, the starting point on the right end side, i.e., the top dead center position, is L0, and the ending point on the left end side, i.e., the bottom dead center position, is L1.
4(a) shows the case where the left end of the internal gear 14a and the left end of the gear 15 are in contact and the piston head of the piston 11 is at top dead center L0. This is the initial position where rotation of the gear 15 begins. From this point, the gear 15 rotates clockwise in the direction of arrow T, and the eccentric free rotor 16 rotates counterclockwise in the direction of arrow F.
4(b) shows the case where the gear 15 has rotated a half turn clockwise from the state shown in FIG. 4(a) and is now in contact with the lower end of the internal gear 14a. At this time, the position of the right piston head 12 is at position L/2 midway through its forward movement.
4(c) shows the case where the gear 15 has rotated clockwise once from the position shown in FIG. 4(a) and is now in contact with the right end of the internal gear 14a. At this time, the position of the right piston head 12 is at bottom dead center L1, and the reciprocating motion of the piston 11 turns back from this point.
Figure 4(d) shows the case where the gear 15 has rotated a half turn clockwise from Figure 4(c) and is now in contact with the upper end of the internal gear 14a. At this time, the position of the right piston head 12 is at position L/2 on the way back.
Furthermore, when the gear 15 rotates a half turn from the position shown in Fig. 4(d), the gear 15 returns to the initial position shown in Fig. 4(a). At this time, the crank arm 18 rotates once, causing the crankshaft 19 to rotate once, and the position of the right piston head 12 returns to the top dead center L0.
By repeating the above operation, the linear reciprocating motion of the piston 11 can be converted into the rotational motion of the crankshaft 19 via the rotational motion of the gear 15 that meshes with the internal gear 14 a in the through hole 14 .

偏心フリーローター16は、図4に示すように、歯車15の回転軸、すなわちクランクピン17の変位にしたがって、クランク軸19からクランクピン17までのクランクアーム18の長さの位置で偏心フリーローター16の軸心が変位し、貫通孔14内を歯車15の回転方向とは逆方向(矢印F)の反時計回りに回転する。
これによって、ピストン11が往復運動するとき、貫通孔14に嵌合された偏心フリーローター16は、当該貫通孔14内で軸心を変位させながら滑動するので、燃焼爆発によってピストンヘッド12からピストン11が受ける力を偏心フリーローター16で受け、貫通孔14が歪むことを防止することができる。
As shown in Figure 4, the axis of the eccentric free rotor 16 is displaced at a position along the length of the crank arm 18 from the crankshaft 19 to the crankpin 17 in accordance with the displacement of the rotation axis of the gear 15, i.e., the crankpin 17, and the eccentric free rotor 16 rotates within the through hole 14 counterclockwise (indicated by arrow F), which is opposite to the rotation direction of the gear 15.
As a result, when the piston 11 reciprocates, the eccentric free rotor 16 fitted into the through hole 14 slides while displacing its axis within the through hole 14, so that the force that the piston 11 receives from the piston head 12 due to combustion explosion is received by the eccentric free rotor 16, preventing distortion of the through hole 14.

次に、図4に示したように、シリンダー20a内でピストン11を往復運動させたとき、燃焼室21,21で行われる各工程について説明する。
図1~図4に示したエンジン10は、4ストロークエンジンであって、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程を繰り返すように構成されている。ここで、図4に示したピストン11の右側ピストンヘッド12の動作について説明する。
吸気工程は、図4(a)から図4(b)を経て、図4(c)のように、右側ピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1に向かって移動するときに行われる工程である。これによって、燃焼室21及びシリンダー20内へ可燃性混合気体が吸気される。
圧縮工程は、図4(c)から図4(d)を経て、図4(a)のように、右側ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0に向かって移動するときに行われる工程である。これによって、シリンダー20内に満たされた可燃性混合気体は、燃焼室21へ向かって圧縮される。
爆発工程は、図4(a)から図4(b)を経て、図4(c)のように、右側ピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1に向かって移動するときに行われる工程である。これによって、燃焼室21で圧縮された可燃性混合気体が、点火プラグで点火されて爆発燃焼が発生する。
排気工程は、図4(c)から図4(d)を経て、図4(a)のように、右側ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0に向かって移動するときに行われる工程である。これによって、燃焼室21内で発生した爆発燃焼によって下死点L1まで押圧されたピストン11が上死点L0へ向かって運動して、ピストンヘッド12がシリンダー内に充満している排気ガスを押し出す。
そして、ピストン11の左側ピストンヘッド12においても同様に各工程が繰り返される。このとき、右側で吸気工程が行われているとき、左側では圧縮工程が行われ、右側で圧縮工程が行わているとき、左側では爆発工程が行われ、右側で爆発工程が行われているとき、左側では排気工程が行われ、右側で排気工程が行われているとき、左側では吸気工程が行われ、各工程が左右で互い違いに行われるように構成されている。
したがって、図1から図4に示したエンジン10は、左右で互い違いに各工程を行うように構成した水平対向2気筒エンジンである。
Next, as shown in FIG. 4, the steps that take place in the combustion chambers 21, 21 when the piston 11 is reciprocated in the cylinder 20a will be described.
The engine 10 shown in Figures 1 to 4 is a four-stroke engine that repeats an intake stroke, a compression stroke, an explosion stroke, and an exhaust stroke. Here, the operation of the right piston head 12 of the piston 11 shown in Figure 4 will be described.
The intake stroke is a process that occurs when the right piston head 12 moves from top dead center L0 to bottom dead center L1 as shown in Figure 4(c) through Figure 4(a) and Figure 4(b). This causes a combustible gas mixture to be drawn into the combustion chamber 21 and the cylinder 20.
The compression stroke is a process that occurs when the right piston head 12 moves from bottom dead center L1 toward top dead center L0 as shown in Figure 4(a) through Figure 4(c) to Figure 4(d). As a result, the combustible gas mixture filling the cylinder 20 is compressed toward the combustion chamber 21.
The explosion stroke is a process that occurs when the right piston head 12 moves from top dead center L0 to bottom dead center L1 as shown in Figure 4(c) through Figure 4(a) and Figure 4(b). As a result, the combustible gas mixture compressed in the combustion chamber 21 is ignited by the spark plug, causing explosive combustion.
The exhaust stroke is the process that occurs when the right piston head 12 moves from bottom dead center L1 toward top dead center L0 as shown in Figure 4(a) through Figure 4(c) and Figure 4(d). As a result, the piston 11, which has been pressed to bottom dead center L1 by the explosive combustion occurring in the combustion chamber 21, moves toward top dead center L0, and the piston head 12 pushes out the exhaust gases filling the cylinder.
Similarly, each process is repeated in the left piston head 12 of the piston 11. At this time, when the intake stroke is performed on the right side, the compression stroke is performed on the left side, when the compression stroke is performed on the right side, the explosion stroke is performed on the left side, when the explosion stroke is performed on the right side, the exhaust stroke is performed on the left side, and when the exhaust stroke is performed on the right side, the intake stroke is performed on the left side, so that each process is performed alternately on the left and right.
Therefore, the engine 10 shown in FIGS. 1 to 4 is a horizontally opposed two-cylinder engine configured so that each process is performed alternately on the left and right sides.

また、図5に示したエンジン10Aは、エンジン10と比べてピストン長を短くしたピストン11Aと、当該ピストン11Aにあわせてシリンダー長を短くしたシリンダーケース20Aとから構成されている。貫通孔14と、当該貫通孔14内の内歯車、歯車、クランクピン、クランクアームとクランク軸については、エンジン10と同様であるから説明を省略する。このように、本実施例に係るエンジン10,10Aでは、コンロッドを省いてピストン11,11Aがシリンダーケース20,20Aのシリンダー内で直線的に往復運動するように構成したことから、コンロッドの傾きによってピストンがピストンピンを中心に首を振ってボア壁面に衝突するピストンスラップの発生を極限まで抑え込むことができる。
そのため、図5に示したピストン11Aのように、ピストンスカート長を最小限の長さで設計することができる。これによって、エンジン10Aは、ピストン11Aの全長を短く構成し、エンジン10Aをコンパクトに構成して、軽量化することができ、またピストン保護のためのオイル使用量も減らすことができる。
5 is composed of a piston 11A whose piston length is shorter than that of engine 10, and a cylinder case 20A whose cylinder length is shortened to match the piston 11A. The through-hole 14, and the internal gear, gear, crank pin, crank arm, and crankshaft within the through-hole 14 are the same as those of engine 10, so a description thereof will be omitted. As such, the engines 10, 10A according to this embodiment are configured so that the pistons 11, 11A reciprocate linearly within the cylinders of the cylinder cases 20, 20A without using connecting rods, and therefore piston slap, in which the piston swings around the piston pin due to tilt of the connecting rod and hits the bore wall, can be minimized.
Therefore, the piston skirt length can be minimized, as in the case of piston 11A shown in Figure 5. This allows engine 10A to be configured with a short overall length of piston 11A, making engine 10A compact and lightweight, and also reducing the amount of oil used to protect the piston.

本実施例に係るエンジン10によれば、ピストン11が直線的に往復運動するように構成した。これによって、従来のエンジンのようにピストンがコンロッドでクランクアームとリンクしている構成と比べて、コンロッドを省いたことによる当該コンロッドのモーメントによる揺動、振動を抑制することができる。さらに、ピストンの反対側に設けて、それらの振動を相殺するためのバランスウェイトを省いたり、又は軽量化したりすることができるので、コンロッドを省いたことと合わせてエンジン10を軽量化することができる。
さらに、ピストン11が略円柱体からなる簡略な構成としたことから、シリンダー内径、すなわち、ボアとピストン11のストローク量を自在に設計することができ、エンジン10の使用目的に合わせて、ショートストロークからロングストロークまで自在に設計することができる。
The engine 10 according to this embodiment is configured so that the piston 11 reciprocates linearly. This makes it possible to suppress the oscillation and vibration caused by the moment of the connecting rod, which is caused by the omission of the connecting rod, compared to a conventional engine in which the piston is linked to the crank arm by a connecting rod. Furthermore, a balance weight that is provided on the opposite side of the piston to offset such vibration can be omitted or made lighter, which, together with the omission of the connecting rod, also contributes to a reduction in the weight of the engine 10.
Furthermore, since the piston 11 has a simple structure consisting of an approximately cylindrical body, the cylinder inner diameter, i.e., the stroke length of the bore and piston 11, can be freely designed, and the engine 10 can be freely designed from a short stroke to a long stroke depending on the intended use of the engine 10.

また、本実施例に係るピストンの形状は、図1~図4及び図5に示したピストン11,11Aに係る構成に限定されるものではなく、たとえば、図6から図8に示したような構成としても良い。
図6に示したピストン11Bは、当該ピストン11Bの直径が、ピストンスカート13,13の直径に対して、貫通孔14近傍の直径を細く構成して、ピストン11Bの貫通孔14近傍の周壁部中心を挟んでくびれた形状としたものである。
図7に示したピストン11Cは、当該ピストン11Cの直径が、ピストンスカート13,13から、貫通孔14近傍に向かって漸増させて、ピストン11Bの貫通孔14の周壁部中心が略球体状に膨らんだ形状としたものである。
このように、ピストンヘッド12,12に連接するピストンスカート13,13の直径に対して、貫通孔14近傍の径が異なるように構成することによって、たとえば、図6の場合は、内歯車14と歯車15の大きさをそのままにボアを大きくしてショートストローク化することができ、図7の場合は、内歯車14と歯車15の大きさをそのままにボアを小さくしてロングストローク化することができる。
また、図8に示したピストン11Dは、貫通孔14の軸方向に沿って前後周壁部を切り欠いて、ピストンスカート13,13に連接する平板状の平面部11aに貫通孔14が開けられている形状にしたものである。これによって、略円柱体状のピストン11と比べて、切り欠いた分ピストン11Dを軽量化することができる。
Furthermore, the shape of the piston according to this embodiment is not limited to the configuration of the pistons 11, 11A shown in Figures 1 to 4 and Figure 5, but may be, for example, the configuration shown in Figures 6 to 8.
The piston 11B shown in Figure 6 has a diameter that is smaller near the through hole 14 than the diameter of the piston skirts 13, 13, and has a constricted shape around the center of the peripheral wall portion near the through hole 14 of the piston 11B.
The piston 11C shown in Figure 7 has a diameter that gradually increases from the piston skirts 13, 13 toward the vicinity of the through hole 14, and the center of the peripheral wall of the through hole 14 of the piston 11B is bulged out into an approximately spherical shape.
In this way, by configuring the diameter of the piston skirts 13, 13 connected to the piston heads 12, 12 to be different from the diameter of the piston skirts 13, 13 near the through hole 14, for example, in the case of Figure 6, the bore can be enlarged while the sizes of the internal gears 14 and gears 15 remain the same, resulting in a short stroke, and in the case of Figure 7, the bore can be made smaller while the sizes of the internal gears 14 and gears 15 remain the same, resulting in a long stroke.
8 has a shape in which the front and rear peripheral wall portions are cut out along the axial direction of the through-hole 14, and the through-hole 14 is opened in the flat plate-like planar portion 11a connected to the piston skirts 13, 13. This makes it possible to reduce the weight of the piston 11D by the amount of the cutout compared to the generally cylindrical piston 11.

ここで、図1に示したエンジン10は、上記したように、対向配置されたピストンヘッド12,12が交互に爆発を行う、いわば従来のエンジンでいうところのクランク位相角が180度(π)の水平対向2気筒エンジンであって、エンジン10全体としては左右連続して2回爆発工程を続けた後、爆発工程が左右で行われない工程が続く不等間隔爆発を行うように構成されている。この不等間隔爆発に伴う振動を抑制するためにエンジン10Bを構成した。
図9に示したエンジン10Bは、クランク軸19を延伸して、図1に示したエンジン10を一ユニットとし、当該ユニットを2基並設して水平対向4気筒エンジンに構成したものである。各ユニットを第1ユニット30と、第2ユニット31と称する。それぞれのピストン11とシリンダーケース20の構成については、上記と同様であるから説明を省略する。
ここで、第1ユニット30のクランクアーム18に対して、第2ユニット31のクランクアーム18が成すクランクの位相角度は180度(π)となるように構成されている。これによって、第1ユニット30側のピストンと第2ユニット31側のピストンは互い違いに交互に往復運動を行うことができ、水平方向の振動を相殺することができる。また、一方のユニットで行われている不等間隔爆発と、他方のユニットで行われている不等間隔爆発を組み合わせることによって、エンジン10B全体では等間隔爆発を行うように構成することができる。当該等間隔爆発については、以下説明する。
1 is a horizontally opposed two-cylinder engine with a crank phase angle of 180 degrees (π), in which the opposing piston heads 12 alternately perform explosions, as in a conventional engine. The engine 10 as a whole is configured to perform unequal explosions, in which two explosion strokes occur consecutively on the left and right, followed by a period in which no explosion stroke occurs on either side. Engine 10B was configured to suppress vibrations associated with these unequal explosions.
The engine 10B shown in Figure 9 is configured by extending the crankshaft 19 to form one unit, the engine 10 shown in Figure 1, and arranging two of these units side by side to form a horizontally opposed four-cylinder engine. Each unit is referred to as a first unit 30 and a second unit 31. The configurations of the pistons 11 and cylinder cases 20 are the same as those described above, so a description thereof will be omitted.
Here, the crank phase angle formed by the crank arm 18 of the second unit 31 relative to the crank arm 18 of the first unit 30 is configured to be 180 degrees (π). This allows the pistons on the first unit 30 side and the pistons on the second unit 31 side to alternately reciprocate, thereby canceling out horizontal vibrations. Furthermore, by combining the non-uniform explosions occurring in one unit with the non-uniform explosions occurring in the other unit, the engine 10B as a whole can be configured to perform uniform explosions. The uniform explosions will be described below.

上記の構成を備えた水平対向4気筒エンジン10Bは、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって以下説明する。
水平対向4気筒エンジン10Cの第1クランクアーム13aと第2クランクアーム13bのクランク角の位相差が180度(π)である。
そのため、図9に示すように、第1ユニット30側のピストン11の右側ピストンヘッド12Rが下死点L1に位置し、左側ピストンヘッド12Lが上死点L0に位置している場合に、第2ユニット31側のピストン11の右側ピストンヘッド12Rは上死点L0に位置し、左側ピストンヘッドLは下死点L1に位置している。このように、エンジン10Bは、第1ユニット30のピストン11と第2ユニット31のピストン11が互い違いに相反する方向へ入れ替わるように直線的な往復運動で動作する。
各ユニット30,31が有するピストンヘッド12,12の各工程における関係を下記の表1に表す。表中の矢印は第1ユニット30のクランクアーム18と、第2ユニット31のクランクアーム18の位相の向きを表し、たとえば、第1ユニット30で矢印が「→」の場合、位相差が180度(π)である第2ユニット31は反対方向の「←」へ進んでいるものとする。
The horizontally opposed four-cylinder engine 10B having the above-described configuration operates as follows, which will be explained below with reference to the accompanying drawings.
The phase difference between the crank angles of the first crank arm 13a and the second crank arm 13b of the horizontally opposed four-cylinder engine 10C is 180 degrees (π).
9, when the right piston head 12R of the piston 11 on the first unit 30 side is at bottom dead center L1 and the left piston head 12L is at top dead center L0, the right piston head 12R of the piston 11 on the second unit 31 side is at top dead center L0 and the left piston head L is at bottom dead center L1. In this way, the engine 10B operates with a linear reciprocating motion such that the pistons 11 of the first unit 30 and the pistons 11 of the second unit 31 alternate in opposite directions.
The relationship between the piston heads 12, 12 of each unit 30, 31 in each process is shown in Table 1. The arrows in the table indicate the phase direction of the crank arm 18 of the first unit 30 and the crank arm 18 of the second unit 31. For example, when the arrow is "→" for the first unit 30, the second unit 31, which has a phase difference of 180 degrees (π), is moving in the opposite direction "←".

エンジン10Bは、表1に示したように、項番1行目において、第1ユニット30の左側ピストンヘッド12Lが吸気工程を行っているとき、第1ユニット30のピストン11は、右側ピストンヘッド12Rの方へ向かって水平移動するので、右側ピストンヘッド12Rでは圧縮工程が行われる。このとき、位相差が180度(π)である第2ユニット31では、右側ピストンヘッド12Rで爆発工程が行われて、第2ユニット31のピストン11は左側ピストンヘッド12Lの方へ向かって水平移動し、左側ピストンヘッド12Lでは排気工程が行われる。
そして、項番1行目で第2ユニット31の右側ピストンヘッド12Rが行った爆発工程は、項番2行目では第1ユニット30の右側ピストンヘッド12R、項番3行目で同ユニット30の左側ピストンヘッド12L、項番4行目で第2ユニット31の左側ピストンヘッド12Lと順次行われる。
このように、爆発工程を4か所のピストンヘッドで順次行うように振り分けることによって、第1ユニット30と第2ユニット31の両端に設けた4気筒がそれぞれ実行する各工程において、いずれかの燃焼室21において常に爆発工程が行われるように構成することができる。そのため、エンジン10B全体としてみたとき、等間隔爆発を行うように構成することができる。
また、第1ユニット30と第2ユニット31に係るそれぞれのピストン11が、互いに相反する方向へ交互に直線的な往復運動を行うので、ピストン11の動作に起因する振動を相殺することができ、ピストンスカートがシリンダー20内壁を押圧して発生する側圧を抑制し、ピストンスカートがシリンダー内壁を摺動する際の摩擦損失を軽減させることができる。その結果、ピストンとシリンダーの接触に伴う振動の発生或いは騒音の発生を抑制することができる。
As shown in Table 1, in the engine 10B, in the first row of item number 1, when the left piston head 12L of the first unit 30 is performing an intake stroke, the piston 11 of the first unit 30 moves horizontally toward the right piston head 12R, and therefore the right piston head 12R is performing a compression stroke. At this time, in the second unit 31, which has a phase difference of 180 degrees (π), the right piston head 12R is performing an explosion stroke, the piston 11 of the second unit 31 moves horizontally toward the left piston head 12L, and the left piston head 12L is performing an exhaust stroke.
The explosion process performed by the right piston head 12R of the second unit 31 in line 1 is then performed sequentially by the right piston head 12R of the first unit 30 in line 2, the left piston head 12L of the same unit 30 in line 3, and the left piston head 12L of the second unit 31 in line 4.
In this way, by allocating the explosion strokes to be performed sequentially at the four piston heads, it is possible to configure the engine 10B so that the explosion stroke is always performed in one of the combustion chambers 21 during each stroke performed by the four cylinders at both ends of the first unit 30 and the second unit 31. Therefore, when viewed as a whole, the engine 10B can be configured to perform explosions at equal intervals.
Furthermore, because the pistons 11 of the first unit 30 and the second unit 31 alternately perform linear reciprocating motion in opposite directions, vibrations caused by the movement of the pistons 11 can be canceled out, the side pressure generated when the piston skirt presses against the inner wall of the cylinder 20 can be suppressed, and friction loss when the piston skirt slides along the inner wall of the cylinder can be reduced. As a result, vibrations or noises caused by contact between the piston and the cylinder can be suppressed.

続いて、第1実施例に記載したエンジン10について、使用目的に合わせた他の実施例を添付した図面にしたがっていくつか例示する。
図10から図13は、第1実施例で示した4ストロークエンジン10を2ストロークエンジン10C,10D,10E,10Fとした場合の構成の概略を示した説明図である。
Next, with respect to the engine 10 described in the first embodiment, several examples of other embodiments suited to the intended use will be illustrated with reference to the accompanying drawings.
10 to 13 are explanatory diagrams showing the outline of the configuration when the four-stroke engine 10 shown in the first embodiment is converted into two-stroke engines 10C, 10D, 10E, and 10F.

エンジン10C,10D,10Eに係るピストン11の構成は、第1実施例と同様であるから説明を省略する。また、シリンダーケースについても、円筒形状のシリンダー20aの両端に所定形状の燃焼室21,21が形成され、当該燃焼室21の所定位置に点火プラグ22が配置されている基本的な構成は第1実施例のシリンダーケース20と同一である。
第1実施例に係るエンジン10と第2実施例に係るエンジン10C,10D,10Eの相違点は、シリンダー20a周壁部の所定位置に設けた吸気ポートの吸気口と、排気ポートの排気口の位置である。
このように、第2実施例に係るエンジンによれば、シリンダーケース20の構成を変えることによって、4ストローク型から2ストローク型へ、又はその逆に容易に構成を組み替えることができる。
The pistons 11 of the engines 10C, 10D, and 10E have the same configuration as that of the first embodiment, and therefore will not be described here. The cylinder case also has the same basic configuration as the cylinder case 20 of the first embodiment, with combustion chambers 21, 21 of a predetermined shape formed at both ends of a cylindrical cylinder 20a and a spark plug 22 disposed at a predetermined position in the combustion chamber 21.
The difference between the engine 10 according to the first embodiment and the engines 10C, 10D, and 10E according to the second embodiment is the positions of the intake ports of the intake ports and the exhaust ports of the exhaust ports provided at predetermined positions on the peripheral wall of the cylinder 20a.
In this way, according to the engine of the second embodiment, by changing the configuration of the cylinder case 20, the configuration can be easily changed from a four-stroke type to a two-stroke type, or vice versa.

図10に示すエンジン10Cは、円筒状のシリンダー20bを備えたシリンダーケース20Bを有している。シリンダー20bは、その両端に燃焼室21,21が連接形成されている。またシリンダー20bの周壁部には、吸気ポートが備える吸気口23bと、排気ポートが備える排気口24bが形成されている。
吸気口23bは、ピストン11の左右両端ピストンヘッド12,12の下死点L1近傍に形成されている。当該吸気口23bを有する吸気ポートは、左右両端の燃焼室へ可燃性混合気体を吸気可能にT字状に枝分かれして構成されている。そして、吸気口23b近傍にピストンリードバルブ35が配置されており、可燃性混合気体をシリンダー20に向かって一方向に吸気できるように構成されている。これによって、シリンダー20b側から吸気ポート内へ向かって可燃性混合気体又は爆発後の排気ガスの逆流を防止することができる。
また、排気口24bは、燃焼室21の近傍でピストンヘッド12,12の上死点L0近傍にそれぞれ形成されている。
このように、図10に示したエンジン10Cは、いわゆるピストンリードバルブ式の2ストロークエンジンと呼ばれる構成を有している。
The engine 10C shown in Figure 10 has a cylinder case 20B equipped with a cylindrical cylinder 20b. The cylinder 20b has combustion chambers 21, 21 connected to each other at both ends. The peripheral wall of the cylinder 20b is also formed with an intake port 23b and an exhaust port 24b.
The intake ports 23b are formed near the bottom dead center L1 of the piston heads 12, 12 at both left and right ends of the piston 11. The intake port having the intake ports 23b is branched in a T shape so that the combustible gas mixture can be drawn into the combustion chambers at both left and right ends. A piston reed valve 35 is disposed near the intake ports 23b so that the combustible gas mixture can be drawn in one direction toward the cylinder 20. This prevents the combustible gas mixture or post-explosion exhaust gas from flowing back from the cylinder 20b side toward the intake port.
The exhaust ports 24b are formed near the combustion chamber 21 and near the top dead center L0 of the piston heads 12, 12, respectively.
As described above, the engine 10C shown in FIG. 10 has a configuration known as a piston reed valve type two-stroke engine.

なお、図10では点火プラグ22の図示を省略したが、第1実施例に記載のエンジンと同様に、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、点火プラグ22の電極から火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってピストン11が動作する。また、第1実施例に記載したように、可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。さらに、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 While the spark plug 22 is not shown in Figure 10, similar to the engine described in the first embodiment, a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio generates a spark from the electrode of the spark plug 22 when compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark explodes and burns the combustible gas mixture in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move. As described in the first embodiment, the combustible gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into air, but this is not limited to this. The engine may also be an internal combustion engine that explodes or burns combustible gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, or the like. Furthermore, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that atomizes and sprays liquid fuel may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and combusted.

上記の構成を有するエンジン10Cは、ピストン11が一往復する間に、吸気・圧縮工程と、燃焼・排気・掃気行程を行って動作する。
吸気・圧縮工程は、シリンダー20b内及び燃焼室21,21内へ可燃性混合気体を吸気して圧縮する工程を言う。当該工程では、ピストン11が下死点L1のとき、吸気口23bと排気口24bがシリンダー20b内に露出し、ピストンヘッド12が下死点L1へ移動したことによって負圧が発生したシリンダー20b内へ、吸気ポートから可燃性混合気体が吸気される。
吸気後は、ピストンリードバルブ35が吸気ポートを閉鎖するので、吸気ポート内へ排気ガスが逆流することを防止することができる。そして、ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0へ向かって移動し、吸気口23b、排気口24bと順次閉じられたとき、ピストンヘッド12が燃焼室21へ向かって可燃性混合気体を圧縮する。
燃焼・排気・掃気工程は、圧縮された可燃性混合気体を燃焼爆発させて、爆発後の排気ガスを排気し、可燃性混合気体を新たに吸気する際に、シリンダー20b内から排気ガスを押し出して掃気する工程を言う。当該工程では、圧縮された可燃性混合気体が燃焼室21に設けた点火プラグ(図示略)で点火されて爆発燃焼し、この燃焼圧力によって、ピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1に向かって移動する。このとき、まずシリンダー20b内で排気口24bが露出し、排気ガスが排気され、なおも容積が拡大するシリンダー20b内に負圧が発生する。そして、吸気口23bが露出したとき、可燃性混合気体がシリンダー20b内へ吸気される。吸気後はピストンリードバルブ35が吸気ポートを閉鎖するので、吸気ポート内へ排気ガスが逆流することを防止することができる。そして、ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0に向かって移動する際にシリンダー20b内の残留排気ガスが排気口から掃気される。
The engine 10C having the above configuration operates by performing an intake/compression stroke and a combustion/exhaust/scavenging stroke during one reciprocating motion of the piston 11.
The intake and compression stroke refers to the process of drawing in and compressing a combustible gas mixture into cylinder 20b and combustion chambers 21, 21. In this stroke, when piston 11 is at bottom dead center L1, intake port 23b and exhaust port 24b are exposed inside cylinder 20b, and the combustible gas mixture is drawn into cylinder 20b from the intake port, where negative pressure is generated as piston head 12 moves to bottom dead center L1.
After intake, the piston reed valve 35 closes the intake port, preventing exhaust gas from flowing back into the intake port. As the piston head 12 moves from bottom dead center L1 toward top dead center L0, closing the intake port 23b and exhaust port 24b in turn, the piston head 12 compresses the combustible gas mixture toward the combustion chamber 21.
The combustion, exhaust, and scavenging stroke involves combusting and expelling the compressed combustible mixture, exhausting the resulting exhaust gas, and scavenging the exhaust gas from cylinder 20b when a new combustible mixture is drawn in. In this stroke, the compressed combustible mixture is ignited by a spark plug (not shown) in combustion chamber 21, resulting in combustion and explosion. The resulting combustion pressure moves piston head 12 from top dead center L0 toward bottom dead center L1. At this time, exhaust port 24b is first exposed in cylinder 20b, exhausting the exhaust gas, and generating negative pressure within cylinder 20b, whose volume continues to expand. Then, when intake port 23b is exposed, the combustible mixture is drawn into cylinder 20b. After intake, piston reed valve 35 closes the intake port, preventing exhaust gas from flowing back into the intake port. When the piston head 12 moves from the bottom dead center L1 toward the top dead center L0, the remaining exhaust gas in the cylinder 20b is scavenged through the exhaust port.

図11に示すエンジン10Dは、ピストン11とシリンダー20bの構成が上記したエンジン10Cと同様であるから説明を省略する。エンジン10Cとエンジン10Dの相違点は、クランクケース36の有無である。クランクケース36は、クランク軸19及びクランクアーム18が収納され、ピストン11の貫通孔14近傍をシリンダー20bと共に囲するように構成されている。
そして、クランクケース36は、クランク軸19の放射方向に沿って吸気口23cを備えた吸気ポートが連通形成されている。これによって、可燃性混合気体は、吸気ポートを介して吸気口23cからクランクケース36内に吸気されるように構成されている。また、当該吸気ポート内には、クランクケースリードバルブ37が配置されている。これによって、クランクケース36側から吸気ポート内へ向かって可燃性混合気体又は爆発後の排気ガスの逆流を防止することができる。
さらに、クランクケース36と燃焼室21,21に連接するシリンダー20bの両端部は一対のバイパスポート38で連通され、クランクケース38から燃焼室21,21へ可燃性混合気体を供給可能に構成されている。バイパスのシリンダー側開口端38aは、ピストンヘッド12の下死点L1近傍に形成されている。
なお、本実施例においては、クランクケース36の構成の概略を図示しているが、クランクケース36は、ピストン11の軸方向に沿って内部を少なくとも2つの部屋に分割してなる吸排気調圧室を有している。当該吸排気調圧室は、シリンダー20bの両端に連接形成した燃焼室21,21とバイパスポート38を通じて連通している。また各吸排気調圧室は、クランク軸19に沿って回転する偏心フリーローター16がその回転によって一方の部屋を加圧したとき、他方の部屋は減圧されるように構成されている。これによって、吸排気調圧室では、減圧と加圧が交互に行われ、減圧時に吸気口23cから可燃性混合気体が供給され、その後、加圧された可燃性混合気体はバイパスポート38を通じて燃焼室21へ吸気される。
一方、排気ポートが備える排気口24bは、上記のエンジン10Cと同様に、燃焼室21側でピストンヘッド12の上死点L0近傍に形成されている。
このように、図11に示したエンジン10Dは、いわゆるクランクケースリードバルブ式の2ストロークエンジンと呼ばれる構成を有している。
11, the piston 11 and the cylinder 20b of the engine 10D are similar to those of the engine 10C, and therefore a detailed description thereof will be omitted. The difference between the engines 10C and 10D is the presence or absence of a crankcase 36. The crankcase 36 houses the crankshaft 19 and the crank arm 18 and is configured to surround the vicinity of the through-hole 14 of the piston 11 together with the cylinder 20b.
The crankcase 36 has an intake port with an intake port 23c formed therein and extending radially from the crankshaft 19. This allows the combustible gas mixture to be drawn into the crankcase 36 from the intake port 23c through the intake port. A crankcase reed valve 37 is also disposed in the intake port. This prevents the combustible gas mixture or post-explosion exhaust gas from flowing back from the crankcase 36 into the intake port.
Furthermore, both ends of the cylinder 20b, which is connected to the crankcase 36 and the combustion chambers 21, 21, are connected by a pair of bypass ports 38, which are configured to allow a combustible gas mixture to be supplied from the crankcase 38 to the combustion chambers 21, 21. An open end 38a on the cylinder side of the bypass is formed near the bottom dead center L1 of the piston head 12.
Although the present embodiment illustrates a schematic configuration of the crankcase 36, the crankcase 36 has an intake/exhaust pressure adjusting chamber that is divided into at least two chambers along the axial direction of the piston 11. The intake/exhaust pressure adjusting chamber is in communication with the combustion chambers 21, 21 formed adjacent to each other at both ends of the cylinder 20b through a bypass port 38. Each intake/exhaust pressure adjusting chamber is configured so that when the eccentric free rotor 16, which rotates around the crankshaft 19, pressurizes one chamber, the other chamber is depressurized. As a result, the intake/exhaust pressure adjusting chamber is alternately depressurized and pressurized. During depressurization, a combustible gas mixture is supplied through the intake port 23c, and the pressurized combustible gas mixture is then drawn into the combustion chamber 21 through the bypass port 38.
On the other hand, the exhaust port has an exhaust outlet 24b formed near the top dead center L0 of the piston head 12 on the combustion chamber 21 side, similar to the engine 10C described above.
As described above, the engine 10D shown in FIG. 11 has a configuration known as a crankcase reed valve type two-stroke engine.

なお、図11では点火プラグ22の図示を省略したが、第1実施例に記載のエンジンと同様に、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、点火プラグ22の電極から火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってピストン11が動作する。また、第1実施例に記載したように、可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。さらに、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 While the spark plug 22 is not shown in Figure 11, similar to the engine described in the first embodiment, a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio generates a spark from the electrode of the spark plug 22 when compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark explodes and burns the combustible gas mixture in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move. As described in the first embodiment, the combustible gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into air, but this is not limited to this. The engine may also be an internal combustion engine that explodes or burns combustible gases extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, etc. Furthermore, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that atomizes and sprays liquid fuel may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and combusted.

上記の構成を有するエンジン10Dは、上記のエンジン10Cと同様、ピストン11が一往復する間に、吸気・圧縮工程と、燃焼・排気・掃気行程を行って動作する。これらの動作についてはエンジン10Cと同様であるから説明を省略する。
図11に示したエンジン10Dと、上記のエンジン10Cとの間で動作の相違点は、エンジン10Dに設けたクランクケースリードバルブ37及びバイパスポート38と、エンジン10Cが有するピストンリードバルブ35の違いによるものである。
エンジン10Dの場合、可燃性混合気体は、クランクケース36内で偏心フリーローター16によって減圧され、負圧が発生している側の吸排気調圧室へ吸気される。一方で、可燃性混合気体が満たされた吸排気調圧室に満たされている可燃性混合気体は、偏心フリーローターによって加圧される。このように交互に減圧と加圧を繰り返すことによって、シリンダー20bの左右両端に連接した燃焼室21,21へ交互に可燃性混合気体を送り込むことができる。
そして、吸気・圧縮工程では、ピストンヘッド12が下死点L1に位置しているとき、吸排気調圧室内で加圧された可燃性混合気体が、バイパスポート38の開口端38aを通じて、シリンダー20b内へ吸気される。その後、ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0へ移動して、排気口24bが閉鎖されると、燃焼室21内で可燃性混合気体が圧縮される。
続いて、燃焼・排気・掃気工程では、圧縮された可燃性混合気体が点火されて爆発燃焼し、ピストンヘッド12を燃焼圧力で押圧する。ピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1へ移動するとき、まず排気口24bが露出し、排気ガスが排気される。ここで、ピストンヘッド12の移動に伴って燃焼室21内及びシリンダー20b内は負圧が発生する一方で、クランクケース36の吸排気調圧室では、偏心フリーローター16によって可燃性混合気体が加圧される。さらにピストンヘッド12が移動するとバイパスポート38の開口端38aが露出し、吸排気調圧室で加圧された可燃性混合気体がシリンダー20b内へ吸気され、当該シリンダー20b内に残留していた排気ガスを排気口24bから掃気する。
このように、エンジン10Dでは、クランクケース36内で偏心フリーローター16が左右のシリンダー20b及び燃焼室21,21内と通じている吸排気調圧室で可燃性混合気体を加圧してシリンダー20bへ送り込み、又は減圧して負圧を発生させて吸気ポートから吸気することができる。これによって、可燃性混合気体に係る吸気効率と、排気ガスに係る排気・掃気効率を向上させて燃費を改善することができる。
The engine 10D having the above configuration operates in the same manner as the engine 10C, performing an intake/compression stroke and a combustion/exhaust/scavenging stroke during one reciprocating motion of the piston 11. These operations are similar to those of the engine 10C, and therefore will not be described here.
The difference in operation between engine 10D shown in FIG. 11 and engine 10C described above is due to the difference between the crankcase reed valve 37 and bypass port 38 provided in engine 10D and the piston reed valve 35 provided in engine 10C.
In the case of the engine 10D, the combustible gas mixture is decompressed by the eccentric free rotor 16 in the crankcase 36 and is drawn into the intake/exhaust pressure adjusting chamber on the side where negative pressure is generated. Meanwhile, the combustible gas mixture in the intake/exhaust pressure adjusting chamber is pressurized by the eccentric free rotor. By repeating this alternating decompression and pressurization, the combustible gas mixture can be sent alternately to the combustion chambers 21, 21 connected to both the left and right ends of the cylinder 20b.
During the intake and compression strokes, when the piston head 12 is located at bottom dead center L1, the combustible gas mixture pressurized in the intake/exhaust pressure adjusting chamber is drawn into the cylinder 20b through the open end 38a of the bypass port 38. When the piston head 12 then moves from bottom dead center L1 to top dead center L0 and the exhaust port 24b is closed, the combustible gas mixture is compressed in the combustion chamber 21.
Next, in the combustion, exhaust, and scavenging stroke, the compressed combustible gas mixture is ignited and combusts, exerting combustion pressure on the piston head 12. As the piston head 12 moves from top dead center L0 to bottom dead center L1, the exhaust port 24b is exposed, allowing exhaust gas to be discharged. As the piston head 12 moves, negative pressure is generated in the combustion chamber 21 and the cylinder 20b, while the eccentric free rotor 16 pressurizes the combustible gas mixture in the intake/exhaust pressure adjusting chamber of the crankcase 36. As the piston head 12 moves further, the open end 38a of the bypass port 38 is exposed, allowing the pressurized combustible gas mixture in the intake/exhaust pressure adjusting chamber to be drawn into the cylinder 20b and scavenge the exhaust gas remaining in the cylinder 20b through the exhaust port 24b.
In this way, in the engine 10D, the eccentric free rotor 16 in the crankcase 36 can pressurize the combustible gas mixture in the intake/exhaust pressure adjusting chamber that is connected to the left and right cylinders 20b and the combustion chambers 21, 21, and send it to the cylinders 20b, or reduce the pressure to generate negative pressure and take it in through the intake port. This improves the intake efficiency of the combustible gas mixture and the exhaust/scavenging efficiency of the exhaust gas, thereby improving fuel economy.

図12に示すエンジン10Eは、上記エンジン10C,10Dと偏心フリーローター16の形状が相違している。当該偏心フリーローター16は、周縁部16aの所定位置を弧状に切り欠いて形成した一対の切欠部16bを有している。
また、エンジン10Eは、クランク軸19及びクランクアーム18が収納され、シリンダー20bを囲するように構成されたクランクケース36を有している。当該クランクケース36は、クランク軸の軸方向に沿って吸気口23dを備えた吸気ポートが接続されている。
吸気口23dは、偏心フリーローター16の周縁部16a及び切欠部16bと対向するように配置されている。これによって、吸気ポートを介してクランクケース36内へ吸気される可燃性混合気体は、吸気口23dが周縁部16aと重なり合って閉鎖されているとき、吸気ポート内へ向かって可燃性混合気体が逆流することを防止することができる。一方、吸気口23dが切欠部16bと重なり合ってクランクケース36内に露出しているとき、クランクケース36内へ可燃性混合気体を吸気することができる。そして、偏心フリーローター16は、クランク軸19の回転と同期して回転していることから、吸気口23dを切欠部16bで露出させて開放し、周縁部16aで覆蓋して閉鎖することを所定の周期で繰り返すことができる。
さらに、クランクケース36とシリンダー20bの左右両端に設けた燃焼室21,21は一対のバイパスポート38で接続され、クランクケース36から燃焼室21,21へ可燃性混合気体を供給可能に構成されている。バイパスポート38のシリンダー側開口端38aは、ピストンヘッド12の下死点L1近傍に形成されている。
なお、本実施例においては、クランクケース36の構成の概略を図示しているが、クランクケース36は、ピストン11の軸方向に沿って内部を少なくとも2つの部屋に分割してなる吸排気調圧室を有している。当該吸排気調圧室は、シリンダー20bの両端に連接形成した燃焼室21,21とバイパスポート38を通じて連通している。また各吸排気調圧室は、クランク軸19に沿って回転する偏心フリーローター16がその回転によって一方の部屋を加圧したとき、他方の部屋は減圧されるように構成されている。これによって、吸排気調圧室では、減圧と加圧が交互に行われ、減圧時に切欠部16bと重なり合った吸気口23dから可燃性混合気体が供給され、その後、加圧された可燃性混合気体はバイパスポート38を通じて燃焼室21へ吸気される。ここで、偏心フリーローター16が一回転する間、すなわちピストンが一往復する間に、各吸排気調圧室で加圧工程と減圧工程が順次行われ、シリンダー20bの左右両端に設けた各燃焼室21,21へ順次可燃性混合気体を送り込むため、切欠部16bを偏心フリーローター16の周縁の所定位置に対向配置した。これによって、図12に示したエンジン10Eの左右両端の各燃焼室21,21へ交互にバイパスポート38を通じて可燃性混合気体を順次送り込むことができる。
一方、排気ポートが備える排気口24bは、上記のエンジン10C,10Dと同様に、燃焼室21側でピストンヘッド12の上死点L0近傍に形成されている。
このように、図12に示したエンジン10Eは、いわゆるロータリーディスクバルブ式の2ストロークエンジンと呼ばれる構成を有している。
12 differs from the engines 10C and 10D in the shape of the eccentric free rotor 16. The eccentric free rotor 16 has a pair of notches 16b formed by cutting out arc-shaped portions of a peripheral edge 16a at predetermined positions.
The engine 10E also has a crankcase 36 that houses the crankshaft 19 and the crank arms 18 and is configured to surround the cylinder 20b. An intake port having an intake port 23d is connected to the crankcase 36 along the axial direction of the crankshaft.
The intake port 23d is disposed to face the peripheral edge 16a and the notch 16b of the eccentric free rotor 16. This prevents the combustible gas mixture drawn into the crankcase 36 through the intake port from flowing back toward the intake port when the intake port 23d overlaps with the peripheral edge 16a and is closed. On the other hand, when the intake port 23d overlaps with the notch 16b and is exposed inside the crankcase 36, the combustible gas mixture can be drawn into the crankcase 36. Since the eccentric free rotor 16 rotates in synchronization with the rotation of the crankshaft 19, the intake port 23d can be exposed by the notch 16b to open and then covered by the peripheral edge 16a to close, and this cycle can be repeated at a predetermined interval.
Furthermore, the crankcase 36 and the combustion chambers 21, 21 provided at both the left and right ends of the cylinder 20b are connected by a pair of bypass ports 38, so that a combustible gas mixture can be supplied from the crankcase 36 to the combustion chambers 21, 21. An open end 38a on the cylinder side of the bypass port 38 is formed near the bottom dead center L1 of the piston head 12.
Although the present embodiment illustrates a schematic configuration of the crankcase 36, the crankcase 36 has an intake/exhaust pressure adjusting chamber that divides the interior into at least two chambers along the axial direction of the piston 11. The intake/exhaust pressure adjusting chamber communicates with the combustion chambers 21, 21 formed adjacent to each other at both ends of the cylinder 20b through a bypass port 38. Each intake/exhaust pressure adjusting chamber is configured so that when the eccentric free rotor 16, which rotates around the crankshaft 19, pressurizes one chamber, the other chamber is depressurized. This allows the intake/exhaust pressure adjusting chamber to alternately depressurize and pressurize. During depressurization, a combustible gas mixture is supplied through the intake port 23d, which overlaps with the notch 16b. The pressurized combustible gas mixture is then drawn into the combustion chamber 21 through the bypass port 38. Here, while the eccentric free rotor 16 makes one rotation, i.e., while the piston makes one reciprocating motion, pressurization and depressurization processes are carried out sequentially in each intake/exhaust pressure adjusting chamber, and in order to sequentially send the combustible gas mixture to each combustion chamber 21, 21 provided at both the left and right ends of the cylinder 20b, the cutouts 16b are arranged opposite to each other at predetermined positions on the periphery of the eccentric free rotor 16. This makes it possible to sequentially send the combustible gas mixture alternately through the bypass port 38 to each combustion chamber 21, 21 at both the left and right ends of the engine 10E shown in Figure 12.
On the other hand, the exhaust port has an exhaust outlet 24b formed near the top dead center L0 of the piston head 12 on the combustion chamber 21 side, similar to the engines 10C and 10D.
As described above, the engine 10E shown in FIG. 12 has a configuration known as a rotary disc valve type two-stroke engine.

なお、図12では点火プラグ22の図示を省略したが、第1実施例に記載のエンジンと同様に、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、点火プラグ22の電極から火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってピストン11が動作する。また、第1実施例に記載したように、可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。さらに、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 While the spark plug 22 is not shown in Figure 12, similar to the engine described in the first embodiment, a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio generates a spark from the electrode of the spark plug 22 when compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark explodes and burns the combustible gas mixture in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move. As described in the first embodiment, the combustible gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into air, but this is not limited to this. The engine may also be an internal combustion engine that explodes or burns combustible gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, or the like. Furthermore, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that atomizes and sprays liquid fuel may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and combusted.

上記の構成を有するエンジン10Eは、上記のエンジン10C,10Dと同様、ピストン11が一往復する間に、吸気・圧縮工程と、燃焼・排気・掃気行程を行って動作する。これらの動作についてはエンジン10Cと同様であるから説明を省略する。
図12に示したエンジン10Eと、図11に示したエンジン10Dとの間で動作の相違点は、偏心フリーローター16を用いたロータリーディスクバルブとクランクケースリードバルブ、及びクランク軸19の軸方向に沿って設けられた吸気ポートと、クランク軸の放射方向に沿って設けられた吸気ポートの違いである。
エンジン10Eの場合、偏心フリーローター16の回転に伴って、切欠部16bと重なり合った吸気口23dが吸排気調圧室に対し露出したとき、当該吸排気調圧室内は、偏心フリーローター16によって減圧されて負圧が発生している状態となっているので、スムーズに吸排気調圧室内へ可燃性混合気体が吸気される。その後、偏心フリーローター16の周縁部16aが吸気口23dを覆蓋して閉鎖したとき、吸排気調圧室内が加圧され、バイパスポート38を通じてシリンダー20b内へ吸気される。この吸排気調圧室内における減圧と加圧のタイミングを2ストローク機関の吸気・圧縮工程と、爆発・排気・掃気工程と重ね合わせると次のようになる。
吸気・圧縮工程では、ピストンヘッド12が下死点L1に位置しているとき、吸排気調圧室内で加圧された可燃性混合気体が、バイパスポート38の開口端38aを通じて、シリンダー内へ吸気される。その後、ピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0へ移動して、排気口24bが閉鎖されると、燃焼室21内で可燃性混合気体が圧縮される。
続いて、燃焼・排気・掃気工程では、圧縮された可燃性混合気体が点火されて爆発燃焼し、ピストンヘッド12を燃焼圧力で押圧する。ピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1へ移動するとき、まず排気口24bが露出し、排気ガスが排気される。ここで、ピストンヘッド12の移動に伴って燃焼室21内及びシリンダー20b内は負圧が発生する一方で、吸排気調圧室側では、偏心フリーローター16によって可燃性混合気体が加圧される。さらにピストンヘッド12が移動するとバイパスポート38の開口端38aが露出し、加圧された可燃性混合気体がシリンダー20b内へ吸気され、残留していた排気ガスを排気口24bから掃気する。
このようにして、エンジン10Eでは、貫通孔14内で偏心フリーローター16が一回転する間に、左右の燃焼室21,21へ交互に可燃性混合気体を吸気することができる。これによって、可燃性混合気体に係る吸気効率と、排気ガスに係る排気・掃気効率を向上させて燃費を改善することができる。
The engine 10E having the above configuration operates in the same manner as the engines 10C and 10D, performing an intake/compression stroke and a combustion/exhaust/scavenging stroke during one reciprocating motion of the piston 11. These operations are similar to those of the engine 10C, and therefore will not be described here.
The differences in operation between engine 10E shown in Figure 12 and engine 10D shown in Figure 11 are the rotary disc valve and crankcase reed valve using eccentric free rotor 16, and the difference between intake ports provided along the axial direction of crankshaft 19 and intake ports provided along the radial direction of the crankshaft.
In the case of the engine 10E, when the intake port 23d overlapping the notch 16b is exposed to the intake/exhaust pressure adjusting chamber as the eccentric free rotor 16 rotates, the pressure inside the intake/exhaust pressure adjusting chamber is reduced by the eccentric free rotor 16, creating a negative pressure, allowing the combustible gas mixture to be smoothly drawn into the intake/exhaust pressure adjusting chamber. Then, when the peripheral edge 16a of the eccentric free rotor 16 covers and closes the intake port 23d, the chamber is pressurized, and the air is drawn into the cylinder 20b through the bypass port 38. The timing of the decompression and pressurization within the intake/exhaust pressure adjusting chamber can be overlapped with the intake/compression stroke and the explosion/exhaust/scavenging stroke of a two-stroke engine as follows:
During the intake and compression strokes, when the piston head 12 is located at bottom dead center L1, the combustible gas mixture pressurized in the intake/exhaust pressure adjusting chamber is drawn into the cylinder through the open end 38a of the bypass port 38. When the piston head 12 then moves from bottom dead center L1 to top dead center L0 and the exhaust port 24b is closed, the combustible gas mixture is compressed in the combustion chamber 21.
Next, in the combustion, exhaust, and scavenging stroke, the compressed combustible gas mixture is ignited and combusts, pressing the piston head 12 with combustion pressure. As the piston head 12 moves from top dead center L0 to bottom dead center L1, the exhaust port 24b is exposed and the exhaust gas is discharged. As the piston head 12 moves, negative pressure is generated in the combustion chamber 21 and the cylinder 20b, while the combustible gas mixture is pressurized by the eccentric free rotor 16 in the intake/exhaust pressure adjusting chamber. As the piston head 12 moves further, the open end 38a of the bypass port 38 is exposed, and the pressurized combustible gas mixture is drawn into the cylinder 20b, scavenging any remaining exhaust gas through the exhaust port 24b.
In this way, in the engine 10E, the combustible gas mixture can be alternately drawn into the left and right combustion chambers 21, 21 while the eccentric free rotor 16 makes one rotation within the through-hole 14. This improves the intake efficiency of the combustible gas mixture and the exhaust and scavenging efficiency of the exhaust gas, thereby improving fuel economy.

そして、図13に示すエンジン10Fは、上記したクランクケースリードバルブ式の2ストロークエンジン10Dを基に水平対向4気筒化したエンジンである。
エンジン10Fは、上記のエンジン10Dに係る水平対向2気筒エンジンを1ユニットとした第3ユニット40と第4ユニット41とから構成されている。各ユニットのピストン11及びシリンダー20bの構成は、エンジン10Dと同様であるから説明を省略する。
第3ユニット40と第4ユニット41は、クランク軸19方向に沿って並設されて構成されている。エンジン10Fのクランクケース36Aは、第3ユニット40と第4ユニット41のクランク軸19近傍をシリンダー20bごと囲するように設けられている。
エンジン10Fは、図13に示すように、第3ユニット40に係るクランクアーム18と、第4ユニット31に係るクランクアーム18を有している。当該クランクアーム18は、互いにクランク軸19を挟んで相反する方向に対向配置され、互いに180度(π)のクランク角を成すように構成されている。
そして、クランクケース36Aは、第3ユニット40と第4ユニット41の間に、クランク軸19の放射方向に沿って吸気口23cを備えた吸気ポートが設けられ、当該吸気ポートにはエンジン10Dと同様にクランクケースリードバルブ(図示略)が設けられている。さらに、第3ユニット40と第4ユニット41の各燃焼室21,21と連通するように、クランクケース36Aとシリンダー20bとの間にバイパスポート38が設けられている。
なお、本実施例においては、クランクケース36Aの構成の概略を図示しているが、クランクケース36Aは、ピストン11の軸方向に沿って内部を少なくとも4つの部屋に分割してなる吸排気調圧室を有している。当該吸排気調圧室は、各ユニット40,41のシリンダー20bの両端に連接形成した燃焼室21,21とバイパスポート38を通じて連通している。また各吸排気調圧室は、クランク軸19に沿って回転する偏心フリーローター16がその回転によって一方の部屋を加圧したとき、他方の部屋は減圧されるように構成されている。これによって、吸排気調圧室では、減圧と加圧が交互に行われ、減圧時に吸気口23cから可燃性混合気体が供給され、その後、加圧された可燃性混合気体はバイパスポート38を通じて燃焼室21へ吸気される。
一方、排気ポートが備える排気口24bは、上記のエンジン10Dと同様に、燃焼室21側でピストンヘッド12の上死点L0近傍に形成されている。
また、点火プラグ22は、第1実施例に記載のエンジンと同様に、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、点火プラグ22の電極から火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってピストン11が動作する。また、第1実施例に記載したように、可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。さらに、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。
このように、図13に示したエンジン10Fは、いわゆるクランクケースリードバルブ式の2ストローク型エンジンを水平対向4気筒に組んだ構成を有している。
An engine 10F shown in FIG. 13 is a horizontally opposed four-cylinder engine based on the crankcase reed valve type two-stroke engine 10D described above.
The engine 10F is composed of a third unit 40 and a fourth unit 41, each of which is a horizontally opposed two-cylinder engine according to the engine 10D. The pistons 11 and cylinders 20b of each unit are similar in configuration to those of the engine 10D, and therefore will not be described here.
The third unit 40 and the fourth unit 41 are arranged side by side along the direction of the crankshaft 19. The crankcase 36A of the engine 10F is provided to surround the vicinity of the crankshaft 19 of the third unit 40 and the fourth unit 41 together with the cylinder 20b.
13, the engine 10F has a crank arm 18 associated with the third unit 40 and a crank arm 18 associated with the fourth unit 31. The crank arms 18 are arranged facing each other in opposite directions across the crankshaft 19, and are configured to form a crank angle of 180 degrees (π) with respect to each other.
The crankcase 36A is provided with an intake port having an intake port 23c extending radially from the crankshaft 19 between the third unit 40 and the fourth unit 41, and the intake port is provided with a crankcase reed valve (not shown) similar to that of the engine 10D. Furthermore, a bypass port 38 is provided between the crankcase 36A and the cylinder 20b so as to communicate with the combustion chambers 21, 21 of the third unit 40 and the fourth unit 41.
Although the present embodiment illustrates a schematic configuration of the crankcase 36A, the crankcase 36A has an intake/exhaust pressure adjusting chamber that is divided into at least four chambers along the axial direction of the piston 11. The intake/exhaust pressure adjusting chambers are connected to the combustion chambers 21, 21 formed at both ends of the cylinder 20b of each unit 40, 41 through bypass ports 38. Each intake/exhaust pressure adjusting chamber is configured so that when the eccentric free rotor 16, which rotates around the crankshaft 19, pressurizes one chamber, the other chamber is depressurized. As a result, the intake/exhaust pressure adjusting chamber is alternately depressurized and pressurized. During depressurization, a combustible gas mixture is supplied through the intake port 23c. The pressurized combustible gas mixture is then drawn into the combustion chamber 21 through the bypass port 38.
On the other hand, the exhaust port has an exhaust outlet 24b formed near the top dead center L0 of the piston head 12 on the combustion chamber 21 side, similar to the engine 10D described above.
Similarly to the engine described in the first embodiment, the spark plug 22 is configured to emit a spark from an electrode of the spark plug 22 when a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio is compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark explodes and burns the combustible gas mixture in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move. As described in the first embodiment, the combustible gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into air, but this is not limited thereto. The internal combustion engine may also explode or burn combustible gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, or the like. Furthermore, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that atomizes and sprays liquid fuel may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be configured in which fuel such as diesel fuel is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and combusted.
As described above, the engine 10F shown in FIG. 13 has a configuration in which a so-called crankcase reed valve type two-stroke engine is assembled into a horizontally opposed four-cylinder engine.

上記の構成を備えたエンジン10Fは、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって以下説明する。
第3ユニット40のクランクアーム18と第4ユニット41のクランクアーム18のクランク角の位相差は、180度(π)となるように構成されている。
そのため、図13に示すように、第3ユニット40の右側ピストンヘッド12Rが下死点L1に位置し、左側ピストンヘッド12Lが上死点L0に位置している場合に、第4ユニット41の右側ピストンヘッド12Rは上死点L0に位置し、左側ピストンヘッド12Lは下死点L1に位置している。このように、第3ユニット40と第4ユニット41に係る各ピストン11が互い違いに相反する方向へ入れ替わるように直線的な往復運動をすることによって、第3ユニット40の左右ピストンヘッド12R,12L、第4ユニット41の左右ピストンヘッド12R,12Lが互い違いに相反する方向へ直線的な往復運動を行うように動作する。
各ユニット40,41が有するピストンヘッド12R,12Lの各工程における関係を下記の表2に表す。表中の矢印はクランクアーム18の位相の向きを表し、たとえば、第3ユニット40で矢印「→」にしたがってピストン11が動いている場合、位相差が180度(π)である第4ユニット41のピストン11は反対方向の「←」へ進んでいるものとする。
The engine 10F having the above-described configuration operates as follows, which will be explained below with reference to the accompanying drawings.
The crank arm 18 of the third unit 40 and the crank arm 18 of the fourth unit 41 are configured so that the phase difference in crank angle is 180 degrees (π).
13, when the right piston head 12R of the third unit 40 is at bottom dead center L1 and the left piston head 12L is at top dead center L0, the right piston head 12R of the fourth unit 41 is at top dead center L0 and the left piston head 12L is at bottom dead center L1. In this way, the pistons 11 of the third unit 40 and the fourth unit 41 perform linear reciprocating motions in alternately opposite directions, whereby the left and right piston heads 12R, 12L of the third unit 40 and the left and right piston heads 12R, 12L of the fourth unit 41 perform linear reciprocating motions in alternately opposite directions.
The relationship between the piston heads 12R, 12L of each unit 40, 41 in each process is shown in Table 2 below. The arrows in the table indicate the phase direction of the crank arm 18. For example, when the piston 11 in the third unit 40 moves according to the arrow "→", the piston 11 in the fourth unit 41, which has a phase difference of 180 degrees (π), moves in the opposite direction "←".

表2に示すように、項番1行目において、第3ユニット40の左側ピストンヘッド12Lが吸気・圧縮工程を行っているとき、同ユニット40のピストン11は、左側ピストンヘッド12Lの方へ向かって水平移動するので、右側ピストンヘッド12R側では燃焼・排気・掃気工程が行われる。このとき、第3ユニット40との位相差が180度(π)である第4ユニット41では、右側ピストンヘッド12Rで吸気・圧縮工程が行われて、同ユニット41のピストン11は右側ピストンヘッド12Rの方へ向かって水平移動し、左側ピストンヘッド12Lでは燃焼・排気・掃気工程が行われる。
そして、項番2行目では逆に、第3ユニット40の右側ピストンヘッド12Rと第4ユニット41の左側ピストンヘッド12Lで吸気・圧縮工程が行われ、第3ユニット40の左側ピストンヘッド12Lと第4ユニット41の右側ピストンヘッド12Rで燃焼・排気・掃気行程が行われる。
このように、エンジン10Fでは、第3ユニット40と第4ユニット41において、いずれかのシリンダー20内で常に爆発工程が行われるように構成することができる。そのため、エンジン10F全体で、等間隔爆発を行わせることができる。
また、第3ユニット40と第4ユニット41に係るそれぞれのピストン11が、互いに相反する方向へ交互に直線的な往復運動を行うので、ピストン11の動作に起因する振動を相殺することができ、ピストンスカート13がシリンダー20内壁を押圧して発生する側圧を抑制し、ピストンスカート13がシリンダー内壁を摺動する際の摩擦損失を軽減させることができる。その結果、ピストン11とシリンダー20bの接触に伴う振動の発生或いは騒音の発生を抑制することができる。
なお、説明を省略したが、上記のピストンリードバルブ型エンジン10C、ロータリーディスクバルブ型エンジン10Eに基づいて水平対向4気筒エンジンを構成した場合であっても、上記のクランクケースリードバルブ型と同様の効果を得ることができる。
As shown in Table 2, in the first row of the column, when the left piston head 12L of the third unit 40 is performing the intake/compression stroke, the piston 11 of the third unit 40 moves horizontally toward the left piston head 12L, and therefore the combustion/exhaust/scavenging stroke is performed on the right piston head 12R side. At this time, in the fourth unit 41, which has a phase difference of 180 degrees (π) with the third unit 40, the right piston head 12R performs the intake/compression stroke, the piston 11 of the fourth unit 41 moves horizontally toward the right piston head 12R, and the left piston head 12L performs the combustion/exhaust/scavenging stroke.
Conversely, in the second line, the intake and compression strokes are performed by the right piston head 12R of the third unit 40 and the left piston head 12L of the fourth unit 41, and the combustion, exhaust and scavenging strokes are performed by the left piston head 12L of the third unit 40 and the right piston head 12R of the fourth unit 41.
In this way, the engine 10F can be configured so that the explosion stroke is always performed in one of the cylinders 20 in the third unit 40 and the fourth unit 41. Therefore, explosions can be performed at equal intervals throughout the entire engine 10F.
Furthermore, because the pistons 11 of the third unit 40 and the fourth unit 41 alternately perform linear reciprocating motion in opposite directions, vibrations caused by the movement of the pistons 11 can be canceled out, the side pressure generated when the piston skirt 13 presses against the inner wall of the cylinder 20b can be suppressed, and friction loss when the piston skirt 13 slides along the inner wall of the cylinder can be reduced. As a result, vibrations or noises caused by contact between the piston 11 and the cylinder 20b can be suppressed.
Although not explained here, even if a horizontally opposed four-cylinder engine is constructed based on the piston reed valve type engine 10C or the rotary disc valve type engine 10E, the same effects as those of the crankcase reed valve type engine can be obtained.

また、上記では水平対向4気筒エンジンについて例示したが、水平対向エンジンに係る気筒数はこれらに限定されるものでは無く、エンジン10C,10D,10Eに係る基本構成の水平2気筒ユニットを増減して6気筒、8気筒、10気筒、12気筒、16気筒等の水平対向エンジンを構成するようにしても良い。この場合、各ユニット間の位相差を、たとえば、120度(4π/3)、72度(π/5)、60度(π/3)、45度(π/4)等、所定の角度、好ましくは各ユニットが備えるクランクアーム18がクランク軸19を中心に円周に対してバランスよく配置されるように設定することによって、一次振動、偶力振動、二次振動等の振動を各ユニット間で互いに相殺するようにすることができる。
そして、上記のいずれの場合であっても、クランク軸19にバランスウェイトを取り付けて振動を抑制するようにしても良い。
上記のように構成した各エンジンでは、クランク軸19を周回するクランクアーム18の長さを従来のエンジンが備えるクランクアームの長さよりも短くすることができるので、クランク軸19を周回する慣性モーメントを打ち消すバランスウェイトを軽量化させることができる。さらに、従来、先端が往復運動を行い、基端が回転運動を行うコンロッドには往復運動に因る振動と回転運動に因る振動が発生するが、当該コンロッドを省いた本実施例に係るエンジンによれば、コンロッドの動作を起因とする振動成分、振動原因を除去することができる。これによって、エンジンに生じる一次振動、偶力振動、二次振動等の振動のうち、コンロッドの動作を起因とする影響を除去することができる。
Furthermore, while the above describes an example of a horizontally opposed four-cylinder engine, the number of cylinders in a horizontally opposed engine is not limited to this, and horizontally opposed engines with six, eight, ten, twelve, sixteen, etc. cylinders may be configured by adding or removing the horizontal two-cylinder units of the basic configuration of engines 10C, 10D, and 10E. In this case, the phase difference between each unit is set to a predetermined angle, such as 120 degrees (4π/3), 72 degrees (π/5), 60 degrees (π/3), or 45 degrees (π/4), preferably so that the crank arms 18 of each unit are balanced around the crankshaft 19. This allows vibrations such as primary vibrations, even vibrations, and secondary vibrations to be canceled out between the units.
In either case, a balance weight may be attached to the crankshaft 19 to suppress vibration.
In each engine configured as described above, the length of the crank arm 18 revolving around the crankshaft 19 can be made shorter than the length of the crank arm in a conventional engine, allowing for a reduction in the weight of the balance weight that cancels out the moment of inertia revolving around the crankshaft 19. Furthermore, in a conventional connecting rod, whose tip end reciprocates and whose base end rotates, vibrations due to the reciprocating motion and vibrations due to the rotational motion occur. However, the engine according to this embodiment, which does not include such a connecting rod, can eliminate the vibration components and causes of vibration caused by the operation of the connecting rod. This makes it possible to eliminate the effects of connecting rod operation among the primary vibration, even-force vibration, secondary vibration, and other vibrations that occur in the engine.

続いて、本発明のエンジンについて、他の実施例を添付した図面にしたがって説明する。
図14は、第3実施例に係るエンジンが備えるピストンの構成の概略を示した説明図であり、図15は、第3実施例に係るエンジンの構成の概略を示す平面図である。
Next, another embodiment of the engine of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of a piston provided in the engine according to the third embodiment, and FIG. 15 is a plan view showing the outline of the configuration of the engine according to the third embodiment.

エンジン10Gは、図15に示すように、ピストン11Bとシリンダーケース20Cを有している。
ピストン11Bは、図14に示すように、一対の小径部50,50と、ピストン11Bの軸方向に沿って当該小径部50,50に挟まれた大径部51とからなる。
小径部50,50は、反大径部51側の端面にそれぞれピストンヘッド12,12を有し、当該ピストンヘッド12,12から大径部51側にピストンスカート13が連接形成されている。
大径部51は、小径部50,50とピストン11Bの同一軸上に形成されている。大径部51の小径部50,50と接する両端面には、肩部52が形成されている。大径部51の周壁部中心には、当該大径部51の径方向に沿って所定の内径を有する貫通孔14が形成されている。
As shown in FIG. 15, the engine 10G has a piston 11B and a cylinder case 20C.
As shown in FIG. 14, the piston 11B is composed of a pair of small diameter portions 50, 50 and a large diameter portion 51 sandwiched between the small diameter portions 50, 50 along the axial direction of the piston 11B.
The small diameter portions 50, 50 have piston heads 12, 12 on the end surfaces opposite the large diameter portion 51, and a piston skirt 13 is formed to connect the piston heads 12, 12 to the large diameter portion 51 side.
The large diameter portion 51 is formed on the same axis as the small diameter portions 50, 50 and the piston 11B. Shoulders 52 are formed on both end faces of the large diameter portion 51 that contact the small diameter portions 50, 50. A through hole 14 having a predetermined inner diameter is formed in the center of the peripheral wall of the large diameter portion 51 along the radial direction of the large diameter portion 51.

貫通孔14は、図14に示すように、内歯車14aを有している。内歯車14aは、貫通孔14の軸方向に沿って刻まれた歯を、貫通孔14の内壁の周方向に沿って並設して構成されている。
また、貫通孔14内には、図14に示すように、歯車15と偏心フリーローター16が配設されている。
歯車15は、軸方向に沿って歯が刻まれ、内歯車14aと噛合して転動可能に構成されている。歯車15の直径rと、内歯車14aの内径Rとの比は、1:2となるように構成されている。
偏心フリーローター16は、貫通孔14の内径と略同径の円盤状に形成され、滑動自在かつ回動自在に貫通孔14に嵌合されている。偏心フリーローター16の軸心は、当該偏心フリーローター16の直径を4等分し、短径と長径の比が1:3となる位置に設けられている。
歯車15と偏心フリーローター16は、クランクピン17で軸支されている。
14, the through hole 14 has an internal gear 14a. The internal gear 14a is configured by arranging teeth cut along the axial direction of the through hole 14 in parallel along the circumferential direction of the inner wall of the through hole 14.
As shown in FIG. 14, a gear 15 and an eccentric free rotor 16 are disposed within the through hole 14 .
The gear 15 has teeth cut along the axial direction and is configured to mesh with the internal gear 14a so as to be able to roll. The ratio of the diameter r of the gear 15 to the inner diameter R of the internal gear 14a is configured to be 1:2.
The eccentric free rotor 16 is formed in a disk shape with a diameter approximately the same as the inner diameter of the through hole 14, and is slidably and rotatably fitted into the through hole 14. The axis of the eccentric free rotor 16 is located at a position that divides the diameter of the eccentric free rotor 16 into four equal parts, with the ratio of the minor axis to the major axis being 1:3.
The gear 15 and the eccentric free rotor 16 are journalled by a crank pin 17 .

クランクアーム18は、先端にクランクピン17を有し、基端にクランク軸19を有している。
歯車15が内歯車14aに沿って一周したとき、クランクアーム18は、クランク軸19を一回転させるように構成されている。当該歯車と内歯車との関係は第1実施例のエンジン10と同様であるから説明を省略する。また、偏心フリーローター16についても、第1実施例に記載したエンジン10と同様であるから説明を省略する。
The crank arm 18 has a crank pin 17 at its tip end and a crank shaft 19 at its base end.
When the gear 15 rotates once around the internal gear 14a, the crank arm 18 rotates the crankshaft 19 once. The relationship between the gear 15 and the internal gear is the same as in the engine 10 of the first embodiment, so a description thereof will be omitted. The eccentric free rotor 16 is also the same as in the engine 10 of the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

シリンダーケース20Cは、図15に示すように、ピストン11Bの小径部50,50が嵌合する一対のシリンダー20cと大径部51が嵌合するハウジング53から構成されている。
シリンダー20cの反ハウジング53側には、所定形状の燃焼室21,21が形成されている。当該燃焼室21は、所定位置に点火プラグ22と排気口24cを備えた排気ポートが配設されている。
As shown in FIG. 15, the cylinder case 20C is composed of a pair of cylinders 20c into which the small diameter portions 50, 50 of the piston 11B are fitted, and a housing 53 into which the large diameter portion 51 is fitted.
Combustion chambers 21, 21 of a predetermined shape are formed on the side of cylinder 20c opposite housing 53. Each combustion chamber 21 is provided with an ignition plug 22 and an exhaust port equipped with an exhaust port 24c at predetermined positions.

点火プラグ22は、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、通電され点火して火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってシリンダー20c内でピストン11が動作する。
なお、上記の可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。
The spark plug 22 is configured to be energized and ignite to produce a spark when a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or an injector with air in a predetermined ratio is compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark causes the combustible gas mixture to explode and burn in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move in the cylinder 20c.
The above-mentioned flammable gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into the air, but is not limited to this and may also be an internal combustion engine that explodes or burns flammable gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, etc.

また、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 Alternatively, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that sprays liquid fuel in a mist may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel oil is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and burned.

排気口24cを備えた排気ポートは、燃焼室21と連通し、排気口24cを覆蓋する排気バルブ54を有している。当該排気バルブ54は、カム、ロッカーアーム等でクランク軸19の回転、すなわちピストン11Bの動作に従動して排気口24cを周期的に開閉するように構成されている。これによって、排気口24cが閉じているとき、燃焼室21内の圧力を高めることができ、排気口24cが開放されているとき、シリンダー20c内及び燃焼室21内に残留している爆発燃焼後の排気ガスをシリンダー20c及び燃焼室21外へ排気及び掃気することができる。 The exhaust port with the exhaust port 24c is connected to the combustion chamber 21 and has an exhaust valve 54 that covers the exhaust port 24c. The exhaust valve 54 is configured to periodically open and close the exhaust port 24c using a cam, rocker arm, or the like in response to the rotation of the crankshaft 19, i.e., the movement of the piston 11B. This allows the pressure in the combustion chamber 21 to increase when the exhaust port 24c is closed, and allows the exhaust gas remaining in the cylinder 20c and combustion chamber 21 after explosive combustion to be exhausted and scavenged outside the cylinder 20c and combustion chamber 21 when the exhaust port 24c is open.

また、図15に示すように、シリンダー20c周壁部のハウジング53側近傍には、吸気口23bを備えた吸気ポートが連通されている。当該吸気ポート内には、左右の各シリンダー20c内へ向かって一方向に吸気可能なピストンリードバルブ35がそれぞれ配置されている。これによって、左右両側の各シリンダー20cは、周期的に可燃性混合気体が吸気されるように構成されている。 As shown in Figure 15, an intake port equipped with an intake port 23b is connected to the peripheral wall of the cylinder 20c near the housing 53 side. A piston reed valve 35 is disposed within each intake port, allowing air to be drawn in one direction toward each of the left and right cylinders 20c. This allows a combustible gas mixture to be drawn into each of the left and right cylinders 20c periodically.

ハウジング53は、図15に示すように、ピストン11Bの大径部51が直線的に往復運動可能な長さに構成されている。また、ピストン11Bの肩部52が、ハウジング53とシリンダー20cの段状に形成された連接部分と対向するように構成されている。これによって、シリンダー20cに嵌合された小径部50が当該シリンダー20bから抜脱することを防止することができる。
また、ハウジング53は、引き出された小径部50との間に空間が形成されることから、シリンダーケース20C内を潤滑しているオイルのうち、余分なオイルがピストンスカート13を通じて当該空間内へ溜まり、また肩部52は当該空間内に貯留しているオイルを再度ピストンスカート13側へ供給させることができる。
そして、肩部52は、シリンダー20cからピストンスカート13との隙間を通じて漏れ出た可燃性混合気体をシリンダー20c内へ押し戻すことができる。
15, the housing 53 is configured with a length that allows the large diameter portion 51 of the piston 11B to linearly reciprocate. The shoulder portion 52 of the piston 11B is configured to face the stepped connecting portion between the housing 53 and the cylinder 20c. This prevents the small diameter portion 50 fitted into the cylinder 20c from coming off the cylinder 20b.
In addition, since a space is formed between the housing 53 and the pulled-out small diameter portion 50, excess oil lubricating the inside of the cylinder case 20C accumulates in the space through the piston skirt 13, and the shoulder portion 52 can supply the oil accumulated in the space back to the piston skirt 13 side.
The shoulder portion 52 can push back into the cylinder 20c the combustible gas mixture that has leaked from the cylinder 20c through the gap between the cylinder 20c and the piston skirt 13.

上記の構成を備えたエンジン10Gは、上記の図10に示したピストンリードバルブ型エンジン10Cに準じる構成を有するものであるから、その動作に係る詳細な説明は省略する。 Since the engine 10G having the above configuration has a configuration similar to that of the piston reed valve type engine 10C shown in Figure 10 above, a detailed description of its operation will be omitted.

そして、図16に示すエンジン10Hは、上記したエンジン10Gを基に水平対向4気筒化したエンジンである。
エンジン10Hは、上記のエンジン10Gに係る水平対向2気筒エンジンを1ユニットとした第5ユニット60と第6ユニット61とから構成されている。各ユニット60,61の構成は、エンジン10Gと同様であるから説明を省略する。
第5ユニット60と第6ユニット61は、クランク軸19方向に沿って並設されて構成されている。
エンジン10Hは、図16に示すように、第5ユニット60に係るクランクアーム18と、第6ユニット61に係るクランクアーム18を有している。当該クランクアーム18は、互いにクランク軸19を挟んで相反する方向に対向配置され、互いに180度(π)のクランク角を成すように構成されている。
An engine 10H shown in FIG. 16 is a horizontally opposed four-cylinder engine based on the engine 10G described above.
The engine 10H is configured by a fifth unit 60 and a sixth unit 61, each of which is a horizontally opposed two-cylinder engine according to the engine 10G. The configuration of each unit 60, 61 is the same as that of the engine 10G, and therefore a description thereof will be omitted.
The fifth unit 60 and the sixth unit 61 are arranged side by side along the crankshaft 19 direction.
16, the engine 10H has a crank arm 18 associated with the fifth unit 60 and a crank arm 18 associated with the sixth unit 61. The crank arms 18 are arranged facing each other in opposite directions across the crankshaft 19, and are configured to form a crank angle of 180 degrees (π) with respect to each other.

ピストン11Bの小径部50の下死点L1近傍であって、シリンダー20cの所定位置には吸気口23bが設けられている。当該吸気口23bを備えた吸気ポートは、図16に示すように、互いに対向する第5ユニット60と第6ユニット61の各吸気口23bと連通するようにT字状に形成され、ピストンリードバルブ35を有している。
また同様に、排気口24c及び排気バルブ54を備えた排気ポートは、互いに対向する第5ユニット60と第6ユニット61の各排気口24cと連通するようにT字状に形成されている。
これによって、第5ユニット60と第6ユニット61双方のシリンダー20c及び燃焼室21へ可燃性混合気体を吸気させることができ、またシリンダー20cから排気ガスを排気、掃気することができる。
An intake port 23b is provided at a predetermined position of the cylinder 20c near the bottom dead center L1 of the small diameter portion 50 of the piston 11B. As shown in Figure 16, the intake port provided with the intake port 23b is formed in a T-shape so as to communicate with the intake ports 23b of the opposing fifth unit 60 and sixth unit 61, and has a piston reed valve 35.
Similarly, the exhaust port including the exhaust port 24c and the exhaust valve 54 is formed in a T-shape so as to communicate with the exhaust ports 24c of the fifth unit 60 and the sixth unit 61 that face each other.
This allows the combustible mixture to be drawn into the cylinder 20c and combustion chamber 21 of both the fifth unit 60 and the sixth unit 61, and also allows the exhaust gas to be discharged and scavenged from the cylinder 20c.

また、点火プラグ22は、第1実施例に記載のエンジンと同様に、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室21内でピストン11によって圧縮されたとき、点火プラグ22の電極から火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってピストン11が動作する。また、第1実施例に記載したように、可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。さらに、点火プラグに替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室21に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。
このように、図16に示したエンジン10Hは、いわゆるピストンリードバルブ式の2ストローク型エンジンを水平対向4気筒に組んだ構成を有している。
Similarly to the engine described in the first embodiment, the spark plug 22 is configured to emit a spark from an electrode of the spark plug 22 when a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or injector with air in a predetermined ratio is compressed by the piston 11 in the combustion chamber 21. When the spark explodes and burns the combustible gas mixture in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move. As described in the first embodiment, the combustible gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into air, but this is not limited thereto. The internal combustion engine may also explode or burn combustible gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, or the like. Furthermore, instead of a spark plug, an injection device (not shown) that atomizes and sprays liquid fuel may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 21. In this case, a diesel engine can be configured in which fuel such as diesel fuel is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and combusted.
As described above, the engine 10H shown in FIG. 16 has a configuration in which a so-called piston reed valve type two-stroke engine is assembled into a horizontally opposed four-cylinder engine.

上記の構成を備えたエンジン10Hは、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって以下説明する。
第5ユニット60のクランクアーム18と第6ユニット61のクランクアーム18のクランク角の位相差は、180度(π)となるように構成されている。
そのため、図16に示すように、第6ユニット61の右側ピストンヘッド12Rが下死点L1に位置し、左側ピストンヘッド12Lが上死点L0に位置している場合に、第5ユニット60の右側ピストンヘッド12Rは上死点L0に位置し、左側ピストンヘッド12Lは下死点L1に位置している。このように、第5ユニット60と第6ユニット61に係る各ピストン11Bが互い違いに相反する方向へ入れ替わるように直線的な往復運動をすることによって、第5ユニット60の左右ピストンヘッド12R,12L、第6ユニット61の左右ピストンヘッド12R,12Lが互い違いに相反する方向へ直線的な往復運動を行うように動作する。当該動作については、エンジン10Fの動作に準ずるものであるから詳細な説明は省略する。
このように、エンジン10Hでは、第5ユニット60と第6ユニット61において、いずれかのシリンダー20c内で常に爆発工程が行われるように構成することができる。そのため、エンジン10H全体で、等間隔爆発を行わせることができる。
また、第5ユニット60と第6ユニット61に係るそれぞれのピストン11Bが、互いに相反する方向へ交互に直線的な往復運動を行うので、ピストン11Bの動作に起因する振動を相殺することができ、ピストンスカート13がシリンダー20c内壁を押圧して発生する側圧を抑制し、ピストンスカート13がシリンダー20c内壁を摺動する際の摩擦損失を軽減させることができる。その結果、ピストン11とシリンダー20cの接触に伴う振動の発生或いは騒音の発生を抑制することができる。
The engine 10H having the above-described configuration operates as follows, which will be explained below with reference to the accompanying drawings.
The crank arm 18 of the fifth unit 60 and the crank arm 18 of the sixth unit 61 are configured so that the phase difference in crank angle is 180 degrees (π).
16 , when the right piston head 12R of the sixth unit 61 is located at bottom dead center L1 and the left piston head 12L is located at top dead center L0, the right piston head 12R of the fifth unit 60 is located at top dead center L0 and the left piston head 12L is located at bottom dead center L1. In this way, the pistons 11B of the fifth unit 60 and the sixth unit 61 perform linear reciprocating motions in alternately opposite directions, causing the left and right piston heads 12R, 12L of the fifth unit 60 and the left and right piston heads 12R, 12L of the sixth unit 61 to perform linear reciprocating motions in alternately opposite directions. This operation is similar to the operation of the engine 10F, so a detailed description thereof will be omitted.
In this way, the engine 10H can be configured so that the explosion stroke is always performed in one of the cylinders 20c in the fifth unit 60 and the sixth unit 61. Therefore, explosions can be performed at equal intervals throughout the engine 10H.
Furthermore, because the pistons 11B of the fifth unit 60 and the sixth unit 61 alternately perform linear reciprocating motion in opposite directions, vibrations caused by the movement of the pistons 11B can be canceled out, the side pressure generated when the piston skirt 13 presses against the inner wall of the cylinder 20c can be suppressed, and friction loss when the piston skirt 13 slides along the inner wall of the cylinder 20c can be reduced. As a result, the generation of vibrations or noises due to contact between the piston 11 and the cylinder 20c can be suppressed.

なお、上記では水平対向4気筒エンジンについて例示したが、水平対向エンジンに係る気筒数はこれらに限定されるものでは無く、エンジン10Gに係る基本構成の水平2気筒ユニットを増減して6気筒、8気筒、10気筒、12気筒、16気筒等の水平対向エンジンを構成するようにしても良い。この場合、各ユニット間の位相差を、たとえば、120度(4π/3)、72度(π/5)、60度(π/3)、45度(π/4)等、所定の角度、好ましくは各ユニットが備えるクランクアーム18がクランク軸19を中心に円周に対してバランスよく配置されるように設定することによって、一次振動、偶力振動、二次振動等の振動を各ユニット間で互いに相殺するようにすることができる。
そして、上記のいずれの場合であっても、クランク軸19にバランスウェイトを取り付けて振動を抑制するようにしても良い。
上記のように構成した各エンジンでは、クランク軸19を周回するクランクアーム18の長さを従来のエンジンが備えるクランクアームの長さよりも短くすることができるので、クランク軸19を周回する慣性モーメントを打ち消すバランスウェイトを軽量化させることができる。さらに、従来、先端が往復運動を行い、基端が回転運動を行うコンロッドには往復運動に因る振動と回転運動に因る振動が発生するが、当該コンロッドを省いた本実施例に係るエンジンによれば、コンロッドの動作を起因とする振動成分、振動原因を除去することができる。これによって、エンジンに生じる一次振動、偶力振動、二次振動等の振動のうち、コンロッドの動作を起因とする影響を除去することができる。
Although the above describes an example of a horizontally opposed four-cylinder engine, the number of cylinders in a horizontally opposed engine is not limited to this, and a horizontally opposed engine with six, eight, ten, twelve, sixteen, or other cylinders may be configured by adding or removing the horizontal two-cylinder units of the basic configuration of engine 10G. In this case, the phase difference between each unit is set to a predetermined angle, such as 120 degrees (4π/3), 72 degrees (π/5), 60 degrees (π/3), or 45 degrees (π/4), preferably so that the crank arms 18 of each unit are balanced around the crankshaft 19. This allows vibrations such as primary vibrations, even vibrations, and secondary vibrations to be canceled out between the units.
In either case, a balance weight may be attached to the crankshaft 19 to suppress vibration.
In each engine configured as described above, the length of the crank arm 18 revolving around the crankshaft 19 can be made shorter than the length of the crank arm in a conventional engine, allowing for a reduction in the weight of the balance weight that cancels out the moment of inertia revolving around the crankshaft 19. Furthermore, in a conventional connecting rod, whose tip end reciprocates and whose base end rotates, vibrations due to the reciprocating motion and vibrations due to the rotational motion occur. However, the engine according to this embodiment, which does not include such a connecting rod, can eliminate the vibration components and causes of vibration caused by the operation of the connecting rod. This makes it possible to eliminate the effects of connecting rod operation among the primary vibration, even-force vibration, secondary vibration, and other vibrations that occur in the engine.

続いて、本発明のエンジンについて、他の実施例を添付した図面にしたがって説明する。
図17は、第4実施例に係るエンジンの構成の概略を示す説明図である。
Next, another embodiment of the engine of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the outline of the configuration of an engine according to the fourth embodiment.

エンジン10Iは、図17に示すように、ピストン11Cと当該ピストン11Cを収納するシリンダーケース20Dとを有している。
ピストン11Cは、ピストンヘッド12,12を左右両端に有し、周壁部中心に貫通孔14を有している。
As shown in FIG. 17, the engine 10I has a piston 11C and a cylinder case 20D that houses the piston 11C.
The piston 11C has piston heads 12, 12 at both left and right ends, and has a through hole 14 at the center of the peripheral wall portion.

貫通孔14は、図17に示すように、内歯車14aを有している。内歯車14aは、貫通孔14の軸方向に沿って刻まれた歯を、貫通孔14の内壁の周方向に沿って並設して構成されている。
また、貫通孔14内には、図17に示すように、歯車15と偏心フリーローター16が配設されている。
歯車15は、軸方向に沿って歯が刻まれ、内歯車14aと噛合して転動可能に構成されている。歯車15の直径rと、内歯車14aの内径Rとの比は、1:2となるように構成されている。
偏心フリーローター16は、貫通孔14の内径と略同径の円盤状に形成され、滑動自在かつ回動自在に貫通孔14に嵌合されている。偏心フリーローター16の軸心は、当該偏心フリーローター16の直径を4等分し、短径と長径の比が1:3となる位置に設けられている。
歯車15と偏心フリーローター16は、クランクピン17で軸支されている。
17, the through hole 14 has an internal gear 14a. The internal gear 14a is configured by arranging teeth cut along the axial direction of the through hole 14 in parallel along the circumferential direction of the inner wall of the through hole 14.
As shown in FIG. 17, a gear 15 and an eccentric free rotor 16 are disposed within the through hole 14 .
The gear 15 has teeth cut along the axial direction and is configured to mesh with the internal gear 14a so as to be able to roll. The ratio of the diameter r of the gear 15 to the inner diameter R of the internal gear 14a is configured to be 1:2.
The eccentric free rotor 16 is formed in a disk shape with a diameter approximately the same as the inner diameter of the through hole 14, and is slidably and rotatably fitted into the through hole 14. The axis of the eccentric free rotor 16 is located at a position that divides the diameter of the eccentric free rotor 16 into four equal parts, with the ratio of the minor axis to the major axis being 1:3.
The gear 15 and the eccentric free rotor 16 are journalled by a crank pin 17 .

クランクアーム18は、先端にクランクピン17を有し、基端にクランク軸19を有している。
歯車15が内歯車14aに沿って一周したとき、クランクアーム18は、クランク軸19を一回転させるように構成されている。当該歯車と内歯車との関係は第1実施例のエンジン10と同様であるから説明を省略する。また、偏心フリーローター16についても、第1実施例に記載したエンジン10と同様であるから説明を省略する。
The crank arm 18 has a crank pin 17 at its tip end and a crank shaft 19 at its base end.
When the gear 15 rotates once around the internal gear 14a, the crank arm 18 rotates the crankshaft 19 once. The relationship between the gear 15 and the internal gear is the same as in the engine 10 of the first embodiment, so a description thereof will be omitted. The eccentric free rotor 16 is also the same as in the engine 10 of the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

シリンダーケース20Dは、図17に示すように、一方に燃焼室65を有し、他方に吸排気調圧室66を備えたシリンダー20dを有している。そして、シリンダー20d内に収納されるピストン11Cは、燃焼室65と吸排気調圧室66間を滑動して往復運動するように構成されている。
燃焼室65は、所定の位置に点火プラグ22と排気口67を備えた排気ポート68を有している。
17, the cylinder case 20D has a combustion chamber 65 on one side and a cylinder 20d on the other side which is equipped with an intake/exhaust pressure adjusting chamber 66. A piston 11C housed in the cylinder 20d is configured to slide reciprocally between the combustion chamber 65 and the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66.
The combustion chamber 65 has an exhaust port 68 with a spark plug 22 and an exhaust port 67 in place.

点火プラグ22は、キャブレター又はインジェクションから噴霧された燃料と空気を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体が、燃焼室65内でピストン11Cによって圧縮されたとき、通電され点火して火花を飛ばすように構成されている。当該火花が燃焼室で可燃性混合気体を爆発燃焼させたとき、ピストンヘッド12に圧力がかかってシリンダー20d内でピストン11が動作する。
なお、上記の可燃性混合気体は、空気中にガソリン又はアルコールを噴霧して形成されたものであるがこれに限定されたものでは無く、天然ガス、水素ガス或いはバイオマス等から抽出される可燃性ガスを爆発又は燃焼させる内燃機関であっても良い。
The spark plug 22 is configured to be energized and ignite, producing a spark, when a combustible gas mixture formed by mixing fuel sprayed from a carburetor or an injector with air in a predetermined ratio is compressed by the piston 11C in the combustion chamber 65. When the spark causes the combustible gas mixture to explode and burn in the combustion chamber, pressure is applied to the piston head 12, causing the piston 11 to move in the cylinder 20d.
The above-mentioned flammable gas mixture is formed by spraying gasoline or alcohol into the air, but is not limited to this and may also be an internal combustion engine that explodes or burns flammable gas extracted from natural gas, hydrogen gas, biomass, etc.

また、点火プラグ22に替えて液体燃料を霧状にして噴霧する噴射装置(図示略)を設け、当該噴射装置と連通する噴霧口を燃焼室65に設けても良い。この場合は、ピストンヘッド12で圧縮された高温高圧の空気に軽油等の燃料を噴霧して燃焼させるディーゼル機関を構成することができる。 Alternatively, instead of the spark plug 22, an injection device (not shown) that sprays liquid fuel in a mist form may be provided, and a spray port communicating with the injection device may be provided in the combustion chamber 65. In this case, a diesel engine can be constructed in which fuel such as diesel oil is sprayed into high-temperature, high-pressure air compressed by the piston head 12 and burned.

排気口67を備えた排気ポート68は、燃焼室65と連通し、排気口67を覆蓋する排気バルブ69を有している。当該排気バルブ69は、カム、ロッカーアーム等でクランク軸19の回転、すなわちピストン11Cの動作に従動して排気口67を周期的に開閉するように構成されている。これによって、排気口67が閉じているとき、燃焼室65内の圧力を高めることができ、排気口67が開放されているとき、シリンダー20d内及び燃焼室65内に残留している爆発燃焼後の排気ガスをシリンダー20d及び燃焼室65外へ排気及び掃気することができる。 An exhaust port 68 equipped with an exhaust port 67 communicates with the combustion chamber 65 and has an exhaust valve 69 that covers the exhaust port 67. The exhaust valve 69 is configured to periodically open and close the exhaust port 67 using a cam, rocker arm, or the like in response to the rotation of the crankshaft 19, i.e., the movement of the piston 11C. This allows the pressure within the combustion chamber 65 to increase when the exhaust port 67 is closed, and allows the exhaust gas remaining in the cylinder 20d and combustion chamber 65 after explosive combustion to be exhausted and scavenged outside the cylinder 20d and combustion chamber 65 when the exhaust port 67 is open.

吸排気調圧室66は、吸気口71を備えた吸気ポート70が連通している。吸気ポート70は、可燃性混合気体の流れを一方向へ規制するリードバルブ72を有している。 The intake/exhaust pressure adjustment chamber 66 is connected to an intake port 70 equipped with an intake port 71. The intake port 70 has a reed valve 72 that restricts the flow of the combustible gas mixture to one direction.

燃焼室65と吸排気調圧室66は、バイパスポート73によって連通されている。バイパスポート73の吸排気調圧室66側の開口端73aは、吸気ポート70の吸気口71とリードバルブ72の間に設けられ、燃焼室65側の開口端73bは、燃焼室65側ピストンヘッド12の下死点L1近傍の所定位置に形成されている。 The combustion chamber 65 and the intake/exhaust pressure adjustment chamber 66 are connected by a bypass port 73. The open end 73a of the bypass port 73 on the intake/exhaust pressure adjustment chamber 66 side is located between the intake port 71 of the intake port 70 and the reed valve 72, and the open end 73b on the combustion chamber 65 side is formed at a predetermined position near the bottom dead center L1 of the piston head 12 on the combustion chamber 65 side.

上記の構成を有するエンジン10Iは、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって説明する。
エンジン10Iは、吸気・圧縮工程と、爆発・排気・掃気工程とからなる2ストロークエンジンである。
吸気・圧縮工程は、まず吸排気調圧室66側のピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1に移動するとき、吸気ポート70から吸排気調圧室へ吸気される。このとき、バイパスポート73の燃焼室65側開口端73bは、ピストン11Cで塞がれているので、吸排気調圧室66には吸気ポート70を通じて可燃性混合気体が満たされる。そして、吸排気調圧室66側のピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0に向かうとき、吸排気調圧室66の可燃性混合気体は圧縮され、ピストン11Cがズレてバイパスポート73の燃焼室65側開口端73bが開放された瞬間に燃焼室65側へ圧縮された可燃性混合気体が流入する。このとき流入するガス圧で燃焼室65側のシリンダー20d内に残留していた排気ガスは掃気される。
そして、燃焼室65側のピストンヘッド12が下死点L1から上死点L0に向かうとき、燃焼室65側に満たされた可燃性混合気体は圧縮される。
続いて、爆発・排気・掃気工程は、燃焼室65内へ圧縮された可燃性混合気体を爆発燃焼させる工程から始まる。当該爆発燃焼後、排気・掃気工程では、排気バルブ69が開放され、排気ガスが排気口67から排出される。このとき、燃焼室65側はピストンヘッド12が上死点L0から下死点L1に向かうので負圧が発生する。そしてバイパスポート73の燃焼室65側開口端72bが開放された瞬間、吸排気調圧室66から加圧された可燃性混合気体が一気に流入して、燃焼室65側のシリンダー20d内に残留していた排気ガスが一気に掃気される。
このように、エンジン10Iは、吸排気調圧室66側のピストンヘッド12が可燃性混合気体を吸気すると共に圧縮し、バイパスポート73を通じて燃焼室65側へ一気に押し込む構成とした。これによって、燃焼室65側の吸気効率及び掃排気効率を上げることができ、燃費を向上させることができる。
The engine 10I having the above configuration operates as follows, which will be explained with reference to the accompanying drawings.
The engine 10I is a two-stroke engine having an intake/compression stroke and an explosion/exhaust/scavenging stroke.
During the intake and compression strokes, air is first drawn into the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 through the intake port 70 as the piston head 12 on the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 side moves from top dead center L0 to bottom dead center L1. At this time, the combustion chamber 65-side open end 73b of the bypass port 73 is blocked by the piston 11C, so the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 is filled with a combustible mixture gas through the intake port 70. Then, as the piston head 12 on the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 side moves from bottom dead center L1 to top dead center L0, the combustible mixture gas in the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 is compressed. At the moment when the piston 11C shifts and the combustion chamber 65-side open end 73b of the bypass port 73 is opened, the compressed combustible mixture gas flows into the combustion chamber 65 side. The pressure of the inflowing gas scavenges any exhaust gas remaining in the cylinder 20d on the combustion chamber 65 side.
When the piston head 12 on the combustion chamber 65 side moves from the bottom dead center L1 to the top dead center L0, the combustible gas mixture filling the combustion chamber 65 side is compressed.
Next, the explosion, exhaust, and scavenging stroke begins with the explosive combustion of the combustible gas mixture compressed into the combustion chamber 65. After this explosive combustion, in the exhaust and scavenging stroke, the exhaust valve 69 is opened and the exhaust gas is discharged from the exhaust port 67. At this time, negative pressure is generated on the combustion chamber 65 side as the piston head 12 moves from top dead center L0 to bottom dead center L1. Then, the moment the combustion chamber 65-side opening end 72b of the bypass port 73 is opened, the pressurized combustible gas mixture flows in all at once from the intake and exhaust pressure adjusting chamber 66, scavenging the exhaust gas remaining in the cylinder 20d on the combustion chamber 65 side all at once.
In this way, the engine 10I is configured so that the piston head 12 on the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 side takes in and compresses the combustible gas mixture, and then pushes it into the combustion chamber 65 side in one go through the bypass port 73. This makes it possible to increase the intake efficiency and scavenging/exhaust efficiency on the combustion chamber 65 side, thereby improving fuel economy.

そして、図18に示すエンジン10Jは、上記したエンジン10Iを基に直列4気筒化したエンジンである。
エンジン10Jは、上記のエンジン10Iを基本ユニットとして、図18に示すように、第7ユニット75、第8ユニット76、第9ユニット77、第10ユニット78とクランク軸19を共有するように直列に並設されて構成されている。各ユニット75,76,77,78の構成は、エンジン10Iと同様であるから説明を省略する。
エンジン10Jは、図18に示すように、第7ユニット75と第10ユニット78のクランクアーム18と、第8ユニット76と第9ユニット77のクランクアーム18が、互いにクランク軸19を挟んで相反する方向に対向配置され、互いに180度(π)のクランク角を成すように構成されている。
An engine 10J shown in FIG. 18 is an in-line four-cylinder engine based on the engine 10I described above.
18, engine 10J is configured with engine 10I as the basic unit, and is arranged in series with a seventh unit 75, an eighth unit 76, a ninth unit 77, and a tenth unit 78 so as to share crankshaft 19. The configurations of each of units 75, 76, 77, and 78 are similar to those of engine 10I, and therefore description thereof will be omitted.
As shown in Figure 18, engine 10J is configured such that the crank arms 18 of the seventh unit 75 and the tenth unit 78, and the crank arms 18 of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 are arranged facing each other in opposite directions across the crankshaft 19, and form a crank angle of 180 degrees (π) with respect to each other.

エンジン10Jは、図18に示すように、吸気ポート70から各ユニット75,76,77,78の各吸気口71へ向かって可燃性混合気体を供給可能に枝分かれして構成されている。
また、各ユニット75,76,77,78の排気口67から排気された排気ガスは、排気ポート68を通じてまとめられて排気されるように構成されている。
As shown in FIG. 18, the engine 10J is configured such that an intake port 70 branches out to supply a combustible gas mixture to each of the intake ports 71 of the units 75, 76, 77, and 78.
The exhaust gases discharged from the exhaust ports 67 of the units 75, 76, 77, and 78 are collected and discharged through an exhaust port 68.

上記の構成を備えたエンジン10Jは、次に説明するように動作する。添付した図面にしたがって以下説明する。
第7ユニット75と第10ユニット78のクランクアーム18と、第8ユニット76と第9ユニット77のクランクアーム18が、互いにクランク軸19を挟んで相反する方向に対向配置され、互いに180度(π)のクランク角を成すように構成されている。
そのため、図18に示すように、第7ユニット75と第10ユニット78の吸排気調圧室66側ピストンヘッド12が上死点L0に位置し、燃焼室65側ピストンヘッド12が下死点L1に位置している場合に、第8ユニット76と第9ユニット77の吸排気調圧室66側ピストンヘッド12は下死点L1に位置し、燃焼室65側ピストンヘッド12は上死点L0に位置している。このように、第7ユニット75と第10ユニット78とからなる組と、第8ユニット76と第9ユニット77とからなる組に係る各ピストン11Cが互い違いに相反する方向へ入れ替わるように直線的な往復運動をすることによって、第7ユニット75と第10ユニット78とからなる組のピストン11Cと、第8ユニット76と第9ユニット77とからなる組のピストン11Cが互い違いに相反する方向へ直線的な往復運動を行うように動作する。各ユニットの動作については、エンジン10Iの動作に準ずるものであるから詳細な説明は省略する。
このように、エンジン10Jでは、第7ユニット75と第10ユニット78とからなる組と、第8ユニット76と第9ユニット77とからなる組において、いずれかのシリンダー20d内で常に爆発工程が行われるように構成することができる。そのため、エンジン10J全体で、等間隔爆発を行わせることができる。
また、第7ユニット75と第10ユニット78とからなる組と、第8ユニット76と第9ユニット77とからなる組のピストン11Cが、組ごとに相反する方向へ交互に直線的な往復運動を行うので、ピストン11Cの動作に起因する振動を相殺することができ、ピストン11Cがシリンダー20d内壁を押圧して発生する側圧を抑制し、ピストン11Cがシリンダー20d内壁を摺動する際の摩擦損失を軽減させることができる。その結果、ピストン11Cとシリンダー20dの接触に伴う振動の発生或いは騒音の発生を抑制することができる。
The engine 10J having the above-described configuration operates as follows, which will be explained below with reference to the accompanying drawings.
The crank arms 18 of the seventh unit 75 and the tenth unit 78, and the crank arms 18 of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 are arranged facing each other in opposite directions across the crankshaft 19, and are configured to form a crank angle of 180 degrees (π) with respect to each other.
18 , when the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 side piston heads 12 of the seventh unit 75 and the tenth unit 78 are located at top dead center L0 and the combustion chamber 65 side piston heads 12 are located at bottom dead center L1, the intake/exhaust pressure adjusting chamber 66 side piston heads 12 of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 are located at bottom dead center L1 and the combustion chamber 65 side piston heads 12 are located at top dead center L0. In this way, the pistons 11C of the set consisting of the seventh unit 75 and the tenth unit 78 and the set consisting of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 perform linear reciprocating motions alternately in opposite directions, whereby the pistons 11C of the set consisting of the seventh unit 75 and the tenth unit 78 and the pistons 11C of the set consisting of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 perform linear reciprocating motions alternately in opposite directions. The operation of each unit is similar to that of the engine 10I, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
In this way, the engine 10J can be configured so that the explosion stroke is always performed in one of the cylinders 20d in the pair consisting of the seventh unit 75 and the tenth unit 78 and the pair consisting of the eighth unit 76 and the ninth unit 77. Therefore, explosions at equal intervals can be performed throughout the entire engine 10J.
Furthermore, because the pistons 11C of the set consisting of the seventh unit 75 and the tenth unit 78 and the set consisting of the eighth unit 76 and the ninth unit 77 alternately perform linear reciprocating motion in opposite directions for each set, vibrations caused by the movement of the pistons 11C can be canceled out, the side pressure generated when the pistons 11C press against the inner wall of the cylinder 20d can be suppressed, and friction loss when the pistons 11C slide along the inner wall of the cylinder 20d can be reduced. As a result, the generation of vibrations or noises caused by contact between the pistons 11C and the cylinder 20d can be suppressed.

なお、上記では直列4気筒エンジンについて例示したが、第7ユニット75乃至第10ユニット78に係る配置方法はこれに限定されるものではなく、燃焼室が交互の位置になるようにV型に配置するようにしても良い。また、気筒数はこれらに限定されるものでは無く、エンジン10Iに係る基本構成のユニットを増減して多気筒エンジンを構成するようにしても良い。この場合、各ユニット間の位相差を、たとえば、120度(4π/3)、72度(π/5)、60度(π/3)、45度(π/4)等、所定の角度、好ましくは各ユニットが備えるクランクアーム18がクランク軸19を中心に円周に対してバランスよく配置されるように設定することによって、一次振動、偶力振動、二次振動等の振動を各ユニット間で互いに相殺するようにすることができる。
そして、上記のいずれの場合であっても、クランク軸19にバランスウェイトを取り付けて振動を抑制するようにしても良い。
上記のように構成した各エンジンでは、クランク軸19を周回するクランクアーム18の長さを従来のエンジンが備えるクランクアームの長さよりも短くすることができるので、クランク軸19を周回する慣性モーメントを打ち消すバランスウェイトを軽量化させることができる。さらに、従来、先端が往復運動を行い、基端が回転運動を行うコンロッドには往復運動に因る振動と回転運動に因る振動が発生するが、当該コンロッドを省いた本実施例に係るエンジンによれば、コンロッドの動作を起因とする振動成分、振動原因を除去することができる。これによって、エンジンに生じる一次振動、偶力振動、二次振動等の振動のうち、コンロッドの動作を起因とする影響を除去することができる。
While the above example illustrates an in-line four-cylinder engine, the seventh unit 75 through the tenth unit 78 may be arranged in a V-shape so that the combustion chambers are alternately positioned. Furthermore, the number of cylinders is not limited to this, and a multi-cylinder engine may be configured by adding or removing units from the basic configuration of engine 10I. In this case, the phase difference between each unit may be set to a predetermined angle, such as 120 degrees (4π/3), 72 degrees (π/5), 60 degrees (π/3), or 45 degrees (π/4), preferably so that the crank arms 18 of each unit are balanced around the crankshaft 19. This allows vibrations, such as primary vibrations, even vibrations, and secondary vibrations, to be canceled out between the units.
In either case, a balance weight may be attached to the crankshaft 19 to suppress vibration.
In each engine configured as described above, the length of the crank arm 18 revolving around the crankshaft 19 can be made shorter than the length of the crank arm in a conventional engine, allowing for a reduction in the weight of the balance weight that cancels out the moment of inertia revolving around the crankshaft 19. Furthermore, in a conventional connecting rod, whose tip end reciprocates and whose base end rotates, vibrations due to the reciprocating motion and vibrations due to the rotational motion occur. However, the engine according to this embodiment, which does not include such a connecting rod, can eliminate the vibration components and causes of vibration caused by the operation of the connecting rod. This makes it possible to eliminate the effects of connecting rod operation among the primary vibration, even-force vibration, secondary vibration, and other vibrations that occur in the engine.

本実施例に係るエンジンによれば、左右両端にピストンヘッドを配設した略円柱体からなるピストンの周壁部中心に内歯車14aを備えた貫通孔14を形成し、当該内歯車14aをクランクピン17が軸支する歯車15が転動するように構成した。これによって、ピストンの往復運動を、内歯車15aに沿って転動する歯車の回転運動に変換し、さらに歯車によって回転されるクランクアーム18を介してクランク軸19の回転運動へ変換することができる。
そして、本実施例に係るピストンはシリンダー内を直線的に往復運動することから、当該ピストンをシリンダー内で往復させたとき、ピストンの側壁がシリンダー内壁を押圧する側圧を抑制することができ、ピストンがシリンダーの内壁へ偏って接触することを防ぎ、ピストンのシリンダーに対する摩擦損失を軽減することができる。これによって、シリンダーに発生する熱を抑制することができるので、エンジンの熱変換効率を改善することができることから、各エンジンの出力特性を改善し、燃費を改善することができる。
In the engine according to this embodiment, a through hole 14 with an internal gear 14a is formed at the center of the peripheral wall of a piston that is a substantially cylindrical body with piston heads disposed on both the left and right ends, and a gear 15 journaled by a crank pin 17 rolls on the internal gear 14a. This allows the reciprocating motion of the piston to be converted into the rotational motion of the gear that rolls along the internal gear 15a, and further converted into the rotational motion of the crankshaft 19 via a crank arm 18 that is rotated by the gear.
Furthermore, because the piston according to this embodiment reciprocates linearly within the cylinder, when the piston reciprocates within the cylinder, the side pressure that presses the side wall of the piston against the inner wall of the cylinder can be suppressed, preventing the piston from contacting the inner wall of the cylinder unevenly and reducing friction loss between the piston and the cylinder. This suppresses heat generation in the cylinder, improving the heat conversion efficiency of the engine, thereby improving the output characteristics and fuel efficiency of each engine.

また、本実施例に係るエンジンによれば、シリンダー内でピストンが往復運動する振幅、ボアとストロークの関係を、従来のエンジンのようにコンロッド又はクランクアームの長さに制限されることなく、自在に設計することができる。これによって、たとえば、エンジンをコンパクトにかつ軽量に構成することができる。
加えて、本実施例に係るエンジンによれば、ピストンがシリンダー内を直線的に往復運動するように構成した。ここで、従来のエンジンに係るクランク構造であれば、コンロッドが揺動するために、シリンダーに対してピストンに横方向の力が発生し、ピストンがシリンダーの内壁を打つピストンスラップ現象が発生し、これを抑制するため、ピストンの下方にピストンスカートを形成していた。しかしながら、本実施例に係るエンジンにおいては、その構成上ピストンスラップ現象は発生し難いことから、ピストンスカートの長さを最小限に抑えることができ、ピストンの長さを短くすることができる。さらに、ピストンとシリンダー間のクリアランスをより一層狭くし、ピストンリングの遊びを無くすことができ、ピストン冠部の長さを短くすることができるので、短くしたピストンスカートと合わせて、ピストン自体をコンパクトに構成することができる。
Furthermore, with the engine according to this embodiment, the amplitude of the reciprocating motion of the piston in the cylinder and the relationship between the bore and stroke can be freely designed without being limited by the length of the connecting rod or crank arm as in conventional engines, which allows the engine to be made compact and lightweight, for example.
Additionally, the engine according to this embodiment is configured so that the piston reciprocates linearly within the cylinder. In a conventional engine crankshaft, the connecting rod swings, generating a lateral force on the piston relative to the cylinder, causing the piston to strike the inner wall of the cylinder, resulting in a phenomenon known as piston slap. To prevent this, a piston skirt is formed below the piston. However, in the engine according to this embodiment, the piston slap phenomenon is unlikely to occur due to its configuration, so the length of the piston skirt can be minimized, allowing for a shorter piston. Furthermore, the clearance between the piston and cylinder is further narrowed, piston ring play is eliminated, and the length of the piston crown can be shortened. This, combined with the shorter piston skirt, allows for a more compact piston design.

また、本実施例に係るエンジンによれば、コンロッドを省き、ピストンが直線的に往復運動を行うように構成した。これにより、従来のエンジンでは無しえなかったボア×ストロークの新たな設計を取り入れることができ、大径のボアに対して、さらにストローク長を長くして、燃焼室内の燃焼効率を向上させることができ、熱損失に対する大きな改善が見込める。また、従来のエンジンではクランクアームとコンロッドの動きに伴ってピストンがシリンダーの内壁に衝突し、コンロッドとクランクアームに対して互いに応力が加わることによって、可燃性混合気体の爆発に伴う発熱のみならず、エンジンの構造物の動作によってもまた大きく発熱していたが、本実施例に係るエンジンによれば、ピストンがシリンダーの内壁に衝突し、振動することによるシリンダーに対するピストンの摩擦損失を大きく減らすと共に、クランクアームにかかる負荷についても軽減することができることから、摩擦等によるエンジン自体の余計な発熱を抑えて、燃焼効率を向上させることができ、熱損失に対する大きな改善が見込める。 The engine of this embodiment eliminates the need for a connecting rod and instead features a linear piston reciprocating motion. This allows for a new bore/stroke design not possible with conventional engines, allowing for a longer stroke length for a larger bore, improving combustion efficiency within the combustion chamber and significantly reducing heat loss. In conventional engines, the piston collides with the inner wall of the cylinder as the crank arm and connecting rod move, creating stress between the connecting rod and crank arm, resulting in significant heat generation not only from the explosion of the combustible mixture but also from the movement of the engine's structures. However, the engine of this embodiment significantly reduces friction loss between the piston and the cylinder caused by the piston's collision and vibration, and also reduces the load on the crank arm. This reduces unnecessary heat generation within the engine itself due to friction, improving combustion efficiency and significantly reducing heat loss.

なお、本実施例に係るエンジンは、自動車に搭載される場合に限定されず、船舶、航空機、機関車等、内燃機関を備える乗り物に適用することができ、また、内燃機関を備えたポンプ、発電機等に適用しても良い。いずれの場合であっても、上記の効果を見込めることができ、燃料消費の改善のみならず、環境に対する負担も大きく軽減することができる。 The engine according to this embodiment is not limited to being installed in automobiles, but can also be applied to ships, aircraft, locomotives, and other vehicles equipped with internal combustion engines, as well as pumps, generators, and other vehicles equipped with internal combustion engines. In any case, the above-mentioned effects can be expected, leading to not only improved fuel consumption but also a significant reduction in the burden on the environment.

10,10A,10B,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10I,10J…エンジン、
14…貫通孔、14a…内歯車、15…歯車、16…偏心フリーローター、17…クランクピン、18…クランクアーム、19…クランク軸。
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10I, 10J...Engine,
14...through hole, 14a...internal gear, 15...gear, 16...eccentric free rotor, 17...crank pin, 18...crank arm, 19...crank shaft.

Claims (13)

左右両端面にそれぞれピストンヘッドを備えた略円柱体状のピストンと、
当該ピストンの周壁部中心に、前記ピストンの径方向に沿って形成された所定の内径を有する貫通孔と、
当該貫通孔の内壁に沿って形成された内歯車と、
当該内歯車と噛合する歯車と、
当該歯車を軸支するクランクピンを先端に有する略棒体状のクランクアームと、
当該クランクアームの基端に固定されたクランク軸と、
前記貫通孔の前記内径と略同径で、前記貫通孔内へ回動自在に嵌合され、前記歯車と共に前記クランクピンで軸支された円盤状の偏心フリーローターと、
前記ピストンが挿嵌される円筒形状のシリンダーを備え、前記ピストンヘッドがそれぞれ対向する燃焼室を前記シリンダー両端にそれぞれ連接してなるシリンダーケースと、から構成され、
当該シリンダー内を、前記ピストンが左右方向へ往復運動するとき、
前記ピストンに従動して往復運動する前記内歯車に噛合された前記歯車が、前記貫通孔内を所定の方向へ回動し、
前記歯車を軸支する前記クランクピンを介して、前記クランクアームが前記クランク軸を所定の方向へ回動させると共に、
前記偏心フリーローターが、前記貫通孔内を前記クランクアームの回転方向と相反する方向へ回動するエンジンであって、
少なくとも前記クランク軸と前記クランクアームを内包した前記貫通孔を囲繞するようにクランクケースを設け、
当該クランクケースの前記クランク軸の軸方向に沿って配置した吸気口を備えた吸気ポート、及び前記シリンダーの側壁部の所定位置に配置した排気口を備えた排気ポートを前記燃焼室に設け、
前記クランクケースと前記シリンダーを連通すると共に、前記排気口よりも反燃焼室側にシリンダー側開口端が配置されたバイパスポートを設け、
前記偏心フリーローターに、ローター面の周縁部の所定位置を弧状に切り欠いて形成した切欠部を設けて、
前記吸気口と前記切欠部を対向配置して、
前記偏心フリーローターの回転にしたがって、前記吸気口と前記切欠部が重なり合ったとき、前記吸気口が開放され、前記吸気口と前記周縁部が重なり合ったとき、前記吸気口が閉鎖されるように構成したことを特徴とするエンジン
a substantially cylindrical piston having piston heads on both left and right end surfaces;
a through hole having a predetermined inner diameter formed in a radial direction of the piston at the center of a peripheral wall portion of the piston;
an internal gear formed along an inner wall of the through hole;
a gear that meshes with the internal gear;
a substantially rod-shaped crank arm having a crank pin at its tip for supporting the gear;
a crankshaft fixed to a base end of the crank arm;
a disk-shaped eccentric free rotor having substantially the same diameter as the inner diameter of the through hole, rotatably fitted into the through hole, and journaled together with the gear by the crank pin;
a cylinder case including a cylindrical cylinder into which the piston is inserted, the piston heads connecting opposing combustion chambers to both ends of the cylinder,
When the piston reciprocates left and right in the cylinder,
the gear meshed with the internal gear that reciprocates following the piston rotates in a predetermined direction within the through hole,
The crank arm rotates the crankshaft in a predetermined direction via the crank pin that supports the gear, and
The eccentric free rotor rotates in the through hole in a direction opposite to a rotation direction of the crank arm,
a crankcase is provided so as to surround the through-hole that contains at least the crankshaft and the crank arm;
an intake port having an intake port arranged along the axial direction of the crankshaft of the crankcase, and an exhaust port having an exhaust port arranged at a predetermined position on a side wall portion of the cylinder,
a bypass port that communicates the crankcase with the cylinder and has a cylinder-side open end that is located on the opposite side of the combustion chamber from the exhaust port;
The eccentric free rotor is provided with a notch formed by cutting out an arc-shaped portion at a predetermined position on the periphery of the rotor surface,
The intake port and the notch are disposed opposite to each other,
an engine configured such that, as the eccentric free rotor rotates, when the intake port and the cutout portion overlap, the intake port is opened, and when the intake port and the peripheral portion overlap, the intake port is closed .
前記ピストンの直径を、左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの径に対して、前記周壁部中心近傍の径を細く形成したことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 The engine described in claim 1, characterized in that the diameter of the piston near the center of the peripheral wall is smaller than the diameter of the piston skirts formed adjacent to the piston head on both left and right end faces. 前記ピストンの直径を、左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの径に対して、前記周壁部中心近傍の径を太く、又は当該ピストンスカートの反ピストンヘッド側から前記周壁部中心に向かって漸増させて当該周壁部中心近傍を略球体状に形成したことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。 The engine described in claim 1, characterized in that the diameter of the piston near the center of the peripheral wall is larger than the diameter of the piston skirts formed on both left and right end faces and connected to the piston head, or the diameter of the piston skirts gradually increases from the side opposite the piston head toward the center of the peripheral wall, forming the peripheral wall near the center in an approximately spherical shape. 左右両端面の前記ピストンヘッドに連接形成したピストンスカートの反ピストンヘッド側を切り欠いて、
前記ピストンの前記周壁部中心近傍に前記貫通孔を備えた平面部を形成したことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
The piston skirts formed on both left and right end surfaces of the piston head are cut out on the opposite side of the piston head,
2. The engine according to claim 1, wherein a flat portion having the through hole is formed near the center of the peripheral wall portion of the piston.
前記燃焼室の所定位置に配置される電極を備えた点火プラグを設け、
前記ピストンヘッドが空気と霧状にした燃料を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体を前記燃焼室で圧縮したとき、当該可燃性混合気体が、前記電極から発生したスパークで点火されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
a spark plug having an electrode disposed at a predetermined position in the combustion chamber;
2. The engine according to claim 1, wherein when the piston head compresses a combustible gas mixture formed by mixing air and atomized fuel in a predetermined ratio in the combustion chamber, the combustible gas mixture is ignited by a spark generated from the electrode.
前記燃焼室の所定位置に配置される噴霧口を備えた噴射装置を設け、
前記ピストンヘッドが前記燃焼室で空気を急激に圧縮して高温高圧空気を形成したとき、前記噴射装置が所定の燃料を前記噴霧口から霧状に噴霧して、当該燃料を前記高温高圧空気で燃焼させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン。
providing an injection device having a spray nozzle disposed at a predetermined position in the combustion chamber;
2. The engine according to claim 1, wherein when the piston head rapidly compresses air in the combustion chamber to form high-temperature, high-pressure air, the injector sprays a predetermined fuel in the form of a mist from the spray nozzle, and the fuel is combusted with the high-temperature, high-pressure air.
一対の略円柱状の小径部と、当該小径部よりも大径の略円柱状で前記小径部に挟まれた大径部とからなり、前記小径部の反大径部側の端面にピストンヘッドと当該ピストンヘッドに連接するピストンスカートが形成され、前記大径部の中心部に所定の内径を有する貫通孔が径方向に沿って形成されたピストンと、
前記貫通孔の内壁に沿って形成された内歯車と、
当該内歯車と噛合する歯車と、
当該歯車を軸支するクランクピンを先端に有する略棒体状のクランクアームと、
当該クランクアームの基端に固定されたクランク軸と、
前記貫通孔の前記内径と略同径で、前記貫通孔内へ回動自在に嵌合され、前記歯車と共に前記クランクピンで軸支された円盤状の偏心フリーローターと、
前記小径部が挿嵌される一対の円筒形状のシリンダーと、当該シリンダーと連接し、前記大径部が嵌合されるハウジングを備え、前記シリンダーの反ハウジング側端部に前記ピストンヘッドが対向する燃焼室を有するシリンダーケースと、から構成され、
前記シリンダー内を、前記小径部が往復運動するとき、
当該小径部に従動して前記大径部が往復運動して、前記内歯車に噛合された前記歯車が、前記貫通孔内を所定の方向へ回動し、
前記歯車を軸支する前記クランクピンを介して、前記クランクアームが前記クランク軸を所定の方向へ回動させると共に、
前記偏心フリーローターが、前記貫通孔内を前記クランクアームの回転方向と相反する方向へ回動するようにしたことを特徴とするエンジン。
a piston comprising a pair of generally cylindrical small diameter portions and a generally cylindrical large diameter portion having a diameter larger than the small diameter portions and sandwiched between the small diameter portions, wherein a piston head and a piston skirt connected to the piston head are formed on an end surface of the small diameter portion opposite the large diameter portions, and a through hole having a predetermined inner diameter is formed in the center of the large diameter portion along the radial direction;
an internal gear formed along an inner wall of the through hole;
a gear that meshes with the internal gear;
a substantially rod-shaped crank arm having a crank pin at its tip for supporting the gear;
a crankshaft fixed to a base end of the crank arm;
a disk-shaped eccentric free rotor having substantially the same diameter as the inner diameter of the through hole, rotatably fitted into the through hole, and journaled together with the gear by the crank pin;
a pair of cylindrical cylinders into which the small diameter portions are inserted, and a cylinder case connected to the cylinders and including a housing into which the large diameter portions are fitted, the cylinder case having a combustion chamber at the end of the cylinder opposite the housing, the piston head facing the combustion chamber;
When the small diameter portion reciprocates within the cylinder,
The large diameter portion reciprocates in response to the small diameter portion, and the gear meshed with the internal gear rotates in a predetermined direction within the through hole,
The crank arm rotates the crankshaft in a predetermined direction via the crank pin that supports the gear, and
The engine is characterized in that the eccentric free rotor rotates within the through hole in a direction opposite to the rotation direction of the crank arm.
前記燃焼室の所定位置に配置される電極を備えた点火プラグを設け、
前記ピストンヘッドが空気と霧状にした燃料を所定の割合で混合して形成された可燃性混合気体を前記燃焼室で圧縮したとき、当該可燃性混合気体が、前記電極から発生したスパークで点火されるようにしたことを特徴とする請求項7に記載のエンジン。
a spark plug having an electrode disposed at a predetermined position in the combustion chamber;
8. The engine according to claim 7, wherein when the piston head compresses a combustible gas mixture formed by mixing air and atomized fuel in a predetermined ratio in the combustion chamber, the combustible gas mixture is ignited by a spark generated from the electrode.
前記可燃性混合気体を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記可燃性混合気体が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口と前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設けたことを特徴とする請求項8に記載のエンジン。
an intake port having an intake port for supplying the combustible gas mixture to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the combustible gas mixture has been burned;
9. An engine according to claim 8, wherein the intake port and the exhaust port are provided at predetermined positions in the combustion chamber.
前記可燃性混合気体を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記可燃性混合気体が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口を前記シリンダーの所定位置に設け、前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設け、
前記吸気ポートに、前記シリンダー内に向かって前記可燃性混合気体が一方向で流れるように規制するピストンリードバルブを設けたことを特徴とする請求項8に記載のエンジン。
an intake port having an intake port for supplying the combustible gas mixture to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the combustible gas mixture has been burned;
The intake port is provided at a predetermined position of the cylinder, and the exhaust port is provided at a predetermined position of the combustion chamber,
9. The engine according to claim 8, wherein the intake port is provided with a piston reed valve for restricting the flow of the combustible gas mixture toward the inside of the cylinder in one direction.
前記燃焼室の所定位置に配置される噴霧口を備えた噴射装置を設け、
前記ピストンヘッドが前記燃焼室で空気を急激に圧縮して高温高圧空気を形成したとき、前記噴射装置が所定の燃料を前記噴霧口から霧状に噴霧して、当該燃料を前記高温高圧空気で燃焼させるようにしたことを特徴とする請求項7に記載のエンジン。
providing an injection device having a spray nozzle disposed at a predetermined position in the combustion chamber;
8. The engine according to claim 7, wherein when the piston head rapidly compresses air in the combustion chamber to form high-temperature, high-pressure air, the injector sprays a predetermined fuel in the form of a mist from the spray nozzle, and the fuel is combusted with the high-temperature, high-pressure air.
前記空気を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記燃料が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口と前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設けたことを特徴とする請求項11に記載のエンジン。
an intake port having an intake port for supplying the air to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the fuel is burned;
12. The engine according to claim 11, wherein the intake port and the exhaust port are provided at predetermined positions in the combustion chamber.
前記空気を前記燃焼室へ供給する吸気口を備えた吸気ポートと、前記燃料が燃焼した後の排気ガスを前記燃焼室から排気する排気口を備えた排気ポートを設け、
前記吸気口を前記シリンダーの所定位置に設け、前記排気口を前記燃焼室の所定位置に設け、
前記吸気ポートに、前記シリンダー内に向かって前記空気が一方向で流れるように規制するピストンリードバルブを設けたことを特徴とする請求項11に記載のエンジン。
an intake port having an intake port for supplying the air to the combustion chamber, and an exhaust port having an exhaust port for discharging exhaust gas from the combustion chamber after the fuel is burned;
The intake port is provided at a predetermined position of the cylinder, and the exhaust port is provided at a predetermined position of the combustion chamber,
12. The engine according to claim 11, wherein the intake port is provided with a piston reed valve that restricts the air to flow in one direction toward the inside of the cylinder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015507158A (en) 2012-02-09 2015-03-05 ムーグ インコーポレーテッド Rotary actuator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5221569A (en) * 1975-08-10 1977-02-18 Hachiro Michioka Piston-crank mechanism
DE2720284C3 (en) * 1977-05-05 1981-05-27 Huf, Franz, Prof. Dipl.-Ing., 7750 Konstanz Slider crank system series
JPS5757951A (en) * 1980-09-24 1982-04-07 Kazuhiko Yoneda Reciprocative linear/rotary motion conversion mechanism
JPS63167031A (en) * 1986-12-26 1988-07-11 Toshiaki Tsujioka Internal combustion engine
US4936111A (en) * 1988-02-26 1990-06-26 Battelle Memorial Institute Crossed piston compressor with vernier offset port means
AU5942494A (en) * 1993-06-25 1995-01-05 Mcculloch Corporation Four-stroke internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015507158A (en) 2012-02-09 2015-03-05 ムーグ インコーポレーテッド Rotary actuator

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