JPH02308923A - 二つの回転ピストンによる内燃機関および気体圧縮装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ この発明は、回転ピストンによる内燃機関および気体圧
縮装置に関する。

［従来の技術］ 従来の内燃機関においては、冗仝な円運動のみにより、
吸収、圧縮、爆発、１．ＩＩ気の工程をくり返すものは
なく、ピストンか円運動していても、シリンダー内を他
の遮蔽物が往復する等エネルギーの損失が大きい。

［発明の解決しようとする課題］ 現在の内燃機関のほとんとが、ビス］・ンの往復運動を
回転運動に変える方式、また回転式ピストンエンジンに
おいても円運動と往復運動とが混合された運動を円運動
に変えている方式であるためエネルギーの労費と振動の
発生および始動のしにくさという問題かある。また、気
体圧縮装置においてもエネルギー労費と振動の発生とい
う問題がある。

この発明は、ビスＩ・ンの運動を完全な円運動にするこ
とにより、内燃機関および気体圧縮装置における上記問
題点を解決することを目１自としている。

［課題を解決するだめの手段］ 」二記目的を達成するために、この発明の「二つのピス
トンによる内燃機関および気体圧縮装置」は、第１図に
示すように環状中空体シリンダー（］）内に、二つのピ
ストン（２，３）があり、ピストン（２）は円形歯車（
４）、（６）と接続して楕円形歯車（８）に動力が伝え
られる。一方、ピストン（３）は円形歯車 （５）、（７）と接続して楕円形歯車 （］０）に動力が伝えられる。ここで、歯車（４）、（
５）、（６）、（７）は同一半径とする。

更に、二つの楕円形歯車（８）、（Ｉ　Ｃ）　）の間に
同形の楕円形歯車（９）を１ｌｌｉみ合せる。

この楕円形歯車は、第２図（ａ）に示すように、楕円形
の二つの中心点のうチ一つの中心点（Ａ、Ｃ，Ｅ）を軸
として回転するもので三つの同形の楕円形歯−ｊｌｊ（
８，９，１０）がそれぞれの楕円形の中心線を一致させ
て噛み合って並び、両端の楕円形歯車（８，１，０）は
、それぞれビスＩ・ン（２，３）に接続している。

これにより、シリンダー（１）内を二つのピストン（２
，３）によって区１刀られる空間に発４［二する膨張力
を、三つの楕円形歯車の回転角度の差および支点から力
点および作用点までの距離の差により、中央の楕円形歯
車（９）の回転に伝え、動力として利用するものである
。

また、逆に、中央の楕円形歯車（９）に別の動力源を接
続させることにより、シリンダー（１）内の二つのピス
トン（２゜３）を互いの間の空間を圧縮と拡大をくり返
しながら回転させ気体の圧縮装置として利用するもので
ある。

し作用］ 」二記のように構成されたこの装置における楕円形歯ｊ
ｐの組合せによる作用は、次のとおりである。

第１は、楕円形歯車は第２図（ａ）のように歯車を糾合
Ｕ・た場合、二つの楕円形歯車の回転軸の中心（Ａ、Ｃ
）間の距離ＡＣは、接点となる円周の点（Ｂ）から回転
軸の中心までの距離ＡＢおよびＢＣの金目に等しい。そ
のため、接点Ｂが移動しても、この二つの楕円形歯Ｊ１
１は常に噛み合って作動できる。

第２は、楕円形歯車を第２図（ａ）のように三つを組合
せると、ビスＩ・ンからの力が楕円形歯車（８）に左回
りに、 （１−０）に右回りに同量加わったとき、距１！１ｌＡ
ＢとＤＥの差、および距ｔ’ｌｌ　Ｂ　ＣとＣＤの差に
より、ピストンからの力は楕円形歯車（１０）を回転さ
せる右回りの力となる。

第３は、楕円形歯車はＪＬいのｌｉ！１転角度に差があ
る。これは、第２図（ｂ）のように回転した歯車の状態
でみると、楕円形歯車（８）の接点か円周上をＢからＧ
」：で（斜線部分。以下同じ。）動くと、楕円形歯車（
９）は円周上をＢからＤまて動き、また、楕円形歯車（
１０）は円周」二をＤからＨまで動く。

このとき各歯車毎に回転角度に差か発生ずる。

更に楕円形Ｓ［ＺＳ、＋が残りの円周を進むと、（９）
、（１０）ノｌ、に残りの円周を進み元の姿にもどる。

この回転角度か異なることによって、二つのビスＩ・ン
（２，３）の間の空間ヲ圧縮および拡大をくり返すこと
ができる。

第４は、楕円形歯車を三つ噛み合わせることによって中
央の歯車の回転速度を平均化することができる。

もし、楕円形歯車（８）と（１０）を直接噛み合わせた
とすると、前記＠３で説明のとおり回転角度の差により
それぞれの歯車は交互に回転が速くなったり遅くなった
りしている。そこで、二つのピストン（２，３）に接続
したそれぞれの楕円形歯車（８，１０）の中間に同形の
楕円形歯車（９）をセラｉ・することにより回転速度を
平均化することができる。これにより動力として利用で
き、また外部の動力を受は入れられる。

［実施例］ 楕円形歯車の楕円形の形式について第２図（ｂ）で説明
しますと、その中の楕円形歯車（８）において、楕円形
の二つの中心点（Ａ、、Ｆ）の間の長さＡＦを１とした
とき、円周の一点（Ｂ）から二つの中心点までの長さＢ
Ａ、ＢＦの合ご１か（１＋１’ｉ−２，４１４・）であ
る楕円形とすると、三角形ＡＢＦは直角二等辺三角形と
なり、ＺＢＡＦ＝４５’となり、従ってＺＢ　Ａ　Ｇ　
”　９０°となる。

このとき、歯車（８）が右回りに２７０゜回転すると、
歯車（９）は、１８００左回りに回転し、歯車（１０）
は右回りに９０°回転する。

この動きを中心の歯車（９）からみると、歯車（９）が
１／２左回転すると、歯車（８）は３／４右回転し、歯
車（１０）は］／４右回転する。更に、中火の歯ｊｌ’
ｊ（９）か］／２左回転すると、歯車（８）は１／４右
回転し、歯車（１０）は３／４右回転する。

このように、中央の歯１ｉ　（９’Ｉが１／２回転する
と、歯車（８）に接続するピストン（２）と歯車（１０
）に接続するビスＩ・ン（３）との間の空間は、シリン
ダー内の全空間の３／４から１／４（または１／４から
３／４）へ変化する。この動作により、シリンダー（１
）内の気体を３／４から１／４に圧縮することができる
が、実際にはピストンの厚さがあるため圧縮比率は高く
、このピストンの厚さを増すことにより圧縮比率を品め
ることができる。（二つのピストンの厚さを円周角で５
００とすると圧縮比率は ５．５倍とすることができる。） 更に、圧縮比率を高めるためには、楕円形歯７＋ｊ　（
８，９，１０）の楕円形の形式において、第２図（ｂ）
中の歯車（８）の二つの中心点（Ａ、Ｆ）間の長さＡＦ
を１．としたとき、円周の一点（Ｂ）から二つの中心点
までの長さＢＡ、ＢＦの合計をｃ　１　＋　Ｊｒ　）よ
り小さくすることにより歯車（８）と（１０）の回転角
度の差を大きくすることができ、従って圧縮比率を高め
ることができる。

上記のような装置によるシリンダー内の状態を第３図に
よって説明すると、 ■ピストン（２）が３／４回転し、ガ・ノリンと空気の
混合気体を吸入ｒ’ｌ　（１，１。

１２）より吸入し、ピストン（３）か １／４回中云する。

■ビスＩ・ン（３）が３／４回転し、混合気体を圧縮し
、ピストン（２）は１７ ４回転し元に戻る。

■ビスＩ・ン（２）と（３）の間の圧縮された混合気体
に点火栓（１５）により 火点し、ピストン（２，３）に圧力が 加わるが、両方のビス１〜ンは楕円形歯車を介して接続
されているため［作用］の項で説明した山谷によって一
方方向 に両ピストンは回転し、ピストン（２）が３　／　４に
！ｊ転し、ピストン（３）は１／４回巾云する。

■ビスＩ・ン（３）が３／４回転し１ノ１気口（１３，
１４）からυ１気を行ない、ピストン（２）は］／４回
転ｌ、最初の状態に戻る。

次に気体圧縮装置の場合は、第３図のうちの点火栓装置
のないシリンダーにおいて、外部動力によってピストン
（２）および（３）を回転させることによって容易に連
続して気体を圧縮することができる。

［発明の効果］ この発明は、内燃機関におけるシリンダー内の重量物か
回転運動以外の運動をすることを避けて、シリンダー内
の気体の膨張力をビスｉ・ンの完全な円運動に変え、ま
た、υ］気、吸入、圧縮、膨張の動作を円運動のまま連
続して行える装置であり、エネルギーの労費を軽減し、
振動を小さく押さえることができ、更にスムースな始動
が可能となる。

また、この発明による装置を外部動力に接続することに
より、気体の吸入、圧縮か連続して行える気体圧縮装置
となり、その効果も内燃機関の場合と同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は全体の斜視図、第２図（ａ）、（Ｉ〕）は楕円
形歯車部分を示す平面図、第３図はシリンダー内部の断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状中空体シリンダー（１）内の二つのピスント（
   ２、３）が、楕円形歯車（８、９、１０）を介して接続
   され、噛み合った楕円形歯車の回転角度の差、および楕
   円形歯車の支点から力点と作用点までの距離の差により
   、二つのピストンの間の空間が圧縮および拡大をくり返
   しながら同一方向に回転する装置。 ２、回転速度の異なる回転軸もった２つの楕円形歯車（
   ８、１０）の間に同形の楕円形歯車（９）を噛み合わせ
   て回転速度を平均化する装置。