JP2000515217A - 動力機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、好ましくは定置シリンダ内に共通内燃室を設けており、中間クランク軸を介さずに、動力が回転動作へ、または回転動作から伝達される、相互に動作する2つ以上のピストンを備えた動力機械、エンジン、ポンプまたは圧縮機に関するものである。本発明の目的は、さらなる目的のためにピストンのモーメントの1つを作成することである。本発明によれば、ピストンのモーメントは、燃焼室から離されたピストンの側において気体を圧縮するために使用される。各ピストンの背後、すなわち各ピストンのピストンロッド側には、範囲を定められた空間（64、65）が存在する。空間（64、65）は、ピストンサイクルのある部分の最中に適切な種類の弁によって閉鎖され、また、ピストンサイクルの別の部分の最中に開口されて気体の流入と流出を許容するように配置されていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】 動力機械 技術分野 本発明は、好ましくは定置シリンダ内に共通燃焼室を設けており、中間クラン ク軸を介さずに、動力が回転動作へ、または回転動作から伝達される、相互に動 作する２つ以上のピストンを備えた動力機械、エンジン、ポンプまたは圧縮機に 関するものである。 本発明の目的は、ピストンの動作をさらなる目的に使用することである。 背景技術 燃焼エンジンにおいて、前後運動から回転運動への動力の伝達は、一般にクラ ンク軸等の装置を利用して行われる。しかし、クランク軸が適切ではない場合も あり、これは、異なる、しばしば対向する方向の交互に行き来する運動が共に回 転運動に伝達される場合には特にである。特にこれには、共通シリンダ内径内で ２つのピストンが同時に対抗して相互動作する動力機械の種類、すなわち燃焼エ ンジン、圧縮機またはポンプを含む。この場合、クランク軸を使用することで、 ２つのピストンから１つの共通回転動作へ動力をまとめるために、機械的設計が 複雑になってしまう。交互に行き来する動作と回転動作間の動力の伝達は、個々 の軌道を巡回し、線動作から回転動作の伝達のために、各ピストンボール用にピ ストンロッドまたは関連する装置に取り付けられたボールホルダによって包囲さ れたボールを備えたボールベアリングの手段によって実施されることができる。 このような装置は２つの平行平面ディスク、１つの定置ディスク、これに対応す る１つの回転ディスクを設けている。ディスクに対して中央に配置されたシリン ダ内には、燃焼室内の作業ピストンであり、共通燃焼室を持つ２つのピストンが 設けられている。ピストンロッドが各ピストンと普遍的に接続しており、このピ ストンロ ッドは、ピストンと接続した端部と対抗する端部において、動力を交互に行き来 する動作から回転ディスクへと伝達するために使用されるボール用のホルダ手段 を備えている。回転ディスクはホルダ上に取り付けられており、ホルダは、様々 な目的のために回転動力を取り入れる出軸に取り付けられている。ボールは、定 置ディスクの線軌道と共通楕円形の両方、または回転ディスク内の閉鎖した成形 軌道において可動である。別の実施例では、軌道の代わりに、例えば縁の側部上 のローラまたは滑動ベアリングによって接触せしめられた上昇させた縁を利用し てもよい。 発明の開示 本発明によれば、燃焼室から離されたピストンの側で、空気または気体を圧縮 するためにピストンの動作を利用している。本発明による装置は請求の範囲１に 記述した特徴を備えている。本発明のさらなる実施例は他の請求の範囲に記述し た特徴を備えている。 添付図面に示した実施例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は本発明による装置の断面図を示す。 図２は、シリンダ壁の一部が除去された状態にある、図１の装置の主部を示す 。 図３は、操作の別の位置における図２の装置を示す。 図４〜図６は、２ストロークエンジンに使用する本発明の実施例を示す。 図７〜図９は、４ストロークエンジンに使用する本発明の実施例を示す。 発明を実施するための最良の形態 図面に示した装置は２つの平行平面ディスクを備えており、その１つは定置デ ィスク８、これと対応するもう１つは回転ディスク13と呼ばれる。定置ディスク ８はハウジング９に取り付けられており、ディスクの中央にはシリ ンダ１が取り付けられている。シリンダ内には、作動ピストンである２つのピス トン４、５が設けられており、燃焼エンジンが好ましくは共通燃焼室を備えてい る。 ピストン４、５の各々にはピストンロッド６、７が普遍的に接続しており、ピ ストンロッドの他端部には、交互に行き来する動作からの動力を回転ディスク13 へ伝達するためのボール15、16のホルダ手段17、18を備えている。ボール15、16 はまた、定置ディスク８と回転ディスク13の間のベアリングとしても働く。回転 ディスク13はホルダ10に取り付けられ、次いで、様々な目的への使用のために回 転動力が取り入れられる出軸23に取り付けられている。本発明の好ましい実施例 において、シリンダボアの中央軸がボールの動作の線と一致する。 ボール15、16は、定置ディスク内の線軌道、回転ディスク内の共通楕円形軌道 の両方において動作できる。 図１と図３では、装置が、上死点、UDCにあるピストンと共に示されている。 図２、図１におけるハッチ線は、下死点、LDCにあるピストンを示している。図 示した実施例において、ピストンは、その中央に配設された共通燃焼室を備えて いる。しかし、いくつかの実施例においては、シリンダの中央に分割壁を備えて 各ピストンが独自の燃焼室を設けることもできる。上死点間のシリンダの中央に 可能弁、点火栓等が配置されているが、これらは本発明の一部を形成するもので はないため図１〜図３には示されていない。各ピストンの後ろ、すなわち、各ピ ストンのピストンロッド側で、ピストンの動作範囲の外に、限定空間64、65があ る。この空間に近接して、さらなる空間の範囲を定めるチャネル66、67があり、 さらなる空間は共通空間と直接接続し、ピストンの真後に位置する空間64、65と 共に共通空間を形成する。ピストンの背後にある空間は端壁62、63によって範囲 が定められており、その範 囲内にはピストンロッド用のシーリングスルーブッシング60、61を備えている。 このようにして、シリンダボアは動力伝達部品から離れている。空間64、65が手 段を備えているために、動作サイクルのある部分の間に空間が適切な種類の弁に よって閉鎖され、動作サイクルの別の部分の間には弁が開口して該弁を介した気 体の流入、流出を許容することが好ましい。このように範囲が定められ、閉鎖さ れたピストン間の空間においては、弁のピストンのためにチャネル66、67の空間 部品68、69はなおさら組み込まれていない。ピストンの背後の閉鎖した空間は様 々な目的に使用可能であり、図１〜図３に例示した実施例では、空気または空気 燃料混合物の予圧縮および/または吸引に使用されている。空気のみが吸引され た場合には、燃料は装置の手段、すなわちシリンダ内または空気チャネル内に配 設されたノズルによって供給される。 シリンダ円周の両端部には多くの内部溝70が設けられ、この溝70は、ピストン がその下死点、LDCにある場合、ピストン間の空間と各ピストン背後の空間の間 に開口した連絡ができるような長さになっている。次に空気または空気燃料混合 物がシリンダ内に流入する。溝の大きさ、数、位置は本使用に適用されている。 シリンダ内で流れの好ましい状態と、可能な限り最高の空気と燃料の混合物を得 るために、溝はシリンダの中心軸に対してある角度をなしてよい。 本発明の装置の別の使用においては圧縮機として動作し、ピストン背後の範囲 を定められた空間64、65、68、69は気体の予圧縮に使用され、気体はピストン間 で最終的に圧縮される。 ピストンには横向きの力がかからないため、ピストンの潤滑の必要性は低く、 必要な潤滑は燃料と共に供給される。ピストン背後の空間の範囲画定により、シ リンダボアが動力伝達部品と、これに属する潤滑システムから離れ る。 図４〜図６において、本発明は穴および弁調整２ストロークエンジンに適用し て示されており、それにより図５、図６では、図４のエンジンを各々線Ａ−Ａと Ｂ−Ｂに沿った平面において断面図で示している。図５において、エンジンは、 UDC状態とLDC状態にあるピストンと共に示され、ピストンのLDCの位置がハッチ 線で示されている。ピストンの背後には、チャネル66、67と接続した範囲画定さ れた空間64、65が存在する。チャネルは、共通主チャネル80とフィルタまたは気 化器81を介して周囲を取り囲むものと接続している。各チャネル内には、いわゆ るリード弁82、83が配設されている。図６ではハッチ線と共に、弁83に使用可能 な、各々開口および閉鎖した２つのピストンが示されている。ピストンがLDCか らUDCへ動くと、その背後の空間が、チャネルを介して取り入れられた空気で充 満し、弁82，83が開口する。ピストンがUDCにおいて逆転し、再びLDCに戻るべく 移動し始めると、弁が影響を受けて閉鎖し、ピストン背後の空気または気体が圧 縮される。ピストンが、その動作の最中に、シリンダ壁内の溝70に到達すると、 ピストンの両側の空間の間の接続が開口し、圧縮された気体が、ピストン間の空 間に流入し、燃料と混合される。燃料注入は、燃焼空間または圧縮された気体内 で行われる。 図７〜図９は、本発明の４サイクルエンジンへの使用を関連的に示している。こ の実施例において、チャネル66、67の各々に２つのリード弁84、86と85、87がそ れぞれ設けられており、これらの弁の開閉位置を第8図にハッチ線と共に示して いる。ピストンがシリンダの中央およびUDCに向かって移動すると、入り口弁と して動作する弁84、85を介して空気が吸入される。ピストンの逆戻り動作の間に 、これらの弁が閉鎖して空気が圧縮される。この目的のためにシリンダ壁内に設 けられた弁88を介して、空気または空気燃料混 合物が燃焼室に供給される。それにより、空気がエンジンの潤滑空間から離れ、 説明したシステムが超過圧力供給エンジン(0verpressure fedengine)として動作 する際にこの空気を直接使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２つのピストンを有する動力機械装置であり、ピストンの各々が、共通シリ ンダ内径内に配設され、同時に対抗して相互動作する固定的に結合したピストン ロッドと、ピストンの線動作と回転動作間の動力を伝達するための手段とを有し 、各ピストン（4、5）のピストンロッド側で、ピストンの動作外にある、範囲を 定められた空間（64、65）を有しており、少なくとも機械の各動作サイクルのい くつかの部分の最中に、範囲を定められた空間（64、65）が閉鎖することを特徴 とする装置。 ２．シリンダ（1）の壁の、各ピストンの動きの底部範囲に溝（70）が形成され ているため、ピストンがLDCにおいてその動作の一部を実行する際に、各ピスト ンの両側の空間が開口接続することを特徴とする請求の範囲１に記載の装置。 ３．溝（70）がシリンダ内径の軸に対してある角度をなしていることを特徴とす る請求の範囲2に記載の装置。 ４．範囲を定められた空間（64、65）の各々が、少なくとも１つの弁の手段によ って開閉されることが可能であることを特徴とする請求の範囲１〜３のいずれか １項に記載の装置。 ５．範囲を定められた空間（64、65）が、空気または燃料空気混合物の圧縮に使 用され、その後、空気または燃料空気混合物が燃料室へと供給されることを特徴 とする請求の範囲１〜４のいずれか１項に記載の装置。