JPH0361602A - レシプロ機構に於ける側圧が発生しない駆動装置 - 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、レシプロ機構に於いてシリンダに対する側
圧が全く発生しない駆動装置に関するものであり、動弁
゛機構も従来のものと異なる駆動源から作動を行うこと
が出来るものである。

（従来の技術及び問題点）・ 従来のレシプロ機構による駆動装置の構成は、コンロッ
ドがクランクビンとピストンピンに連結されて居た。従
って、ピストン・ビンとコンロッドのスモールエンド部
はクランクの運転時摺動による摩擦抵抗と、フンロッド
がシリンダの軸心線に対し、傾くことによる側圧が生じ
るため、シリンダとピストンとの摩擦抵抗とによる機械
損失が、機械効率の低下を及ぼす結果となって居た。

（問題点を解決するための手段） 本機構は、フンロッドを用いないで駆動が可能であり、
シリンダに対する側圧が全く生じない。

従って、機械効率が極めて高い特性により省エネルギー
化又は低燃費化が期待できる機器又は機関として企画で
きるものである。

第１図にその構成を述べる。ピストンｌには、その一端
であるスカート部に軸受２の中心線が、ピストン１の軸
心線に対し垂直に位置して装着され、クランク・ビン３
に連結されて居る。クランク・アームにはバランスウェ
イトで平衡が設定されて居る。以上の構成によるピスト
ン１を内装したシリンダ４の一端には、シリンダ４の軸
心線に対し、支持軸５の軸心線が垂直で軸受２の中心線
と平行して設定され、軸受６により揺動自由に支持台７
に固定されて居る。

以上の構成の作動態様はクランクの回転によりクランク
軸を軸心として描いた円軌道をクランク・ビン３が運行
する位置がどの位置にあっても、クランク・ビン３とピ
ストン１を結ぶ中心線とシリンダ４の軸心線とが直線を
保つためにシリンダ４が支持軸５を支点として揺動する
。その結果、ピストン１に働く力の方向がシリンダ４の
軸心線に指向するため、シリンダに対する側圧の発生は
生じない。

元来、側圧とはコンロッドがピストンに及ぼす反力の関
数であり、反力の大きさはピストンに働く圧力及びコン
ロッドとシリンダのなす角度によって変わる。この角度
は、同じクランクの半径に対してコンロッ゛ドを長くす
るか、シリンダの軸心位置を偏位すゐことによって小さ
くすることが出来るが、偏位シリンダによる対策では、
高速機関では慣性力が大きくなるので、かえって不利に
なる。フンロッドを長くすることも慣性力の点とか、全
体の高さが増すなどで限界があり、いずれにしても側圧
を無くすことは出来なかった。

本機構は、側圧を無くすことにより、シリンダ及びピス
トンの摩耗（楕円化）が無く、真円度が維持出来るので
密封性が保持出来る利点もある。

（実施例の構成及び作用効果） 次に本機構の実施態様として第２図に示す構成を述べる
。

シリンダ４には対の切欠溝８がシリンダ４の軸心線に併
行した状態に設けられ、切欠溝８の溝内には、軸受２に
よりピストン１を連結したクランク・ビン３が工程自由
に内装されて居る。

以上の構成による特徴は、従来のフンロッド使用のもの
よりクランク・ビン３からピストン１の先端までの長さ
を約４０％短くすることが出来る。

即ち、従来のものはフンロッドの長さが工程量の１．６
倍〜２．３倍の長さを要するので、従来のものの長さは
、工程量×１．６〜２．３＋ピストン・ビンからピスト
ン先端までの長さ−に対し、本構成の長さは、工程量子
ピストンリングが装着されて居る部分の必要長さ−の比
較した結果に依る。

従来、コンロッドを短くすると、コンロッドが最も傾い
た時、シリンダに当たる。　短くする程側圧が増すなど
の欠点が生じた。

本構成は従来のものより４０・％短くしても、上記の欠
点が無く、全体の高さをコンパクトに出来る。　曲げに
対する強度を増すことが出来る。

可動部分の重量を減らすことが出来る。などの利点を持
つものである。

次に本機構のシリンダ４の揺動を用いて出来るイス１０
からシリンダ４に連絡する通路孔があり、軸受６には吸
、吐出管に通ずるオリフィス９がある。このオリフィス
が周期的に開、閉するには、支持軸５を軸心としたシリ
ンダ４の揺動により行われる。　従来油圧、空圧機器に
依るボール状のパルプの場合、吸、吐出に於いてバルブ
の作動がピストンのストロークに追従出来ない現象があ
り、特に定量ポンプなど正確な吐出を必要とする機器の
場合、回転ＲＰＭを成る一定値より上げることが出来な
い欠点があった。

本装置は弁なし機構であると共に作動が全く機械的に行
われるため、上記のような欠点がない。

騒音、振動なども少い。　流体の通路断面積も大きく取
れる利点がある。

第４図にロータリー式の構成を述べる。支持軸５のオリ
フィス１４は吸、吐出管に通じている。シリンダ・へに
装９着されたベベルギヤー１１と噛合うベベルギヤー１
２によりシリンダ・ヘッド（ロータリー弁）を旋回角位
する。

其の駆動源は支持軸５を軸心としたシリンダ４の揺動に
依る。

以上は第３図による方法とほぼ同じ効果を持ち、圧縮室
はコンパクトに出来る。

あへ １−、弁１５を開、閉させる駆動源は支持軸５を軸心と
したシリンダ４の揺動に依る。特長として支持軸５の断
面以上に述べた弁装置は、シリンダ４の揺動を用いる方
法であるので吸気、排気の工程のみの理由により４サイ
クルには向かない。しかし、次世代エンヂンといわれる
、２ストロ一ク機関の吸・排気機構として充分、機能出
来るものである。

尚、シリンダ４がクランク・ケース内に内蔵されるので
騒音による防音、防振が良い。　飛沫潤活油によるシリ
ンダの冷却効果が良いことを附記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体断面図。 第２図は本発明の切欠溝を持つシリンダを表した全体の
斜視図。 第３図は本発明の弁無し装置の部分的断面図。 第４図は本発明のロータリー弁装置の部分的断面図。 第５図は本発明の動弁装置の部分的断面図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ピストン１の下部に装着された軸受２は中心線が、
   ピストン１の軸心線に垂直に設けられ、クランク・ピン
   ３へ連結された構成のピストン１を内装したシリンダ４
   には支持軸５の軸心線が、シリンダ４の軸心線に対し垂
   直で軸受２の中心線と平行に設けられ、軸受６により揺
   動自由に支持台７に固定されたことを特徴とする、レシ
   プロ機構に於ける側圧が発生しない駆動装置。 ２）シリンダ４の軸心線に平行して位置する対の切欠溝
   ８を持つシリンダ４にはピストン１の下部に装着された
   軸受２によりピストン１を連結したクランク・ピン３が
   、切欠溝８の溝内を往復自由に工程出来ることを特徴と
   した特許請求の範囲第１項記載のレシプロ機構に於ける
   側圧が発生しない駆動装置。 ３）軸受６に設けられたオリフィス９とシリンダ４に連
   結する支持軸５のオリフィス１０が周期的に開閉するの
   に支持軸５を軸心としたシリンダ４の揺動により作動す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のレシプロ機構に於ける側圧が発生しない駆動装置。 ４）軸受６に装着されたベベルギヤー１１とシリンダ・
   ヘッドに装着されたベベルギヤー１２が噛合い支持軸５
   を軸心としたシリンダ４の揺動によりシリンダ・ヘッド
   が旋回角位してシリンダ・ヘッドに設けられたオリフィ
   ス１３と支持軸５に設けられたオリフィス１４が周期的
   に開、閉することを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載のレシプロ機構に於ける側圧の発生しない
   駆動装置。 ５）支持軸５に装着されたバルブ１５を動弁するのにシ
   リンダ４の揺動により支持台７に固定されたベベルギヤ
   ー１６と噛合ふベベル ギヤー１７を介しカム１８を持つカム軸１９の作動によ
   りカム１８がバルブ１５を開閉することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のレシプロ機構に於
   ける側圧の発生しない駆動装置。