JPH10288046A - 単流式エンジン - Google Patents
単流式エンジンInfo
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- JPH10288046A JPH10288046A JP10056972A JP5697298A JPH10288046A JP H10288046 A JPH10288046 A JP H10288046A JP 10056972 A JP10056972 A JP 10056972A JP 5697298 A JP5697298 A JP 5697298A JP H10288046 A JPH10288046 A JP H10288046A
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- JP
- Japan
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- pistons
- connection rod
- flow engine
- cylinders
- rod
- Prior art date
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
- F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
- F02B25/12—Engines with U-shaped cylinders, having ports in each arm
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
- F02B75/228—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement with cylinders arranged in parallel banks
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/0002—Cylinder arrangements
- F02F7/0019—Cylinders and crankshaft not in one plane (deaxation)
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- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
- Y10T74/2162—Engine type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 持ち運び可能な工具に動力を付与するための
2ストローク、U型の単流式エンジンを提供することに
ある。 【解決手段】 第1および第2シリンダ42,44を形
成するシリンダブロツク22および前記第1および第2
シリンダを接続する共通の燃料室46を含み、第1およ
び第2ピストン34,36は前記第1および第2シリン
ダ内で往復動の直線運動を行う。また、クランクピン6
8を有し、クランク軸30および前記第1および第2ピ
ストンの各々を前記クランクピンに接続する1部片のフ
オーク状の接続ロツド32を含み、前記接続ロツドは前
記第1および第2ピストンのピストンピン間の最大距離
と最小距離との間の変化に適応するように弾力的に、両
方向に可撓性を持たせてあり、前記接続ロツドは前記最
大距離と前記最小距離との間で緩やかな状態にある。中
央壁48が前記接続ロツドの通路用スロツトおよび接続
ロツドの最大角度に対応する角度付きノツチを有してい
る。
2ストローク、U型の単流式エンジンを提供することに
ある。 【解決手段】 第1および第2シリンダ42,44を形
成するシリンダブロツク22および前記第1および第2
シリンダを接続する共通の燃料室46を含み、第1およ
び第2ピストン34,36は前記第1および第2シリン
ダ内で往復動の直線運動を行う。また、クランクピン6
8を有し、クランク軸30および前記第1および第2ピ
ストンの各々を前記クランクピンに接続する1部片のフ
オーク状の接続ロツド32を含み、前記接続ロツドは前
記第1および第2ピストンのピストンピン間の最大距離
と最小距離との間の変化に適応するように弾力的に、両
方向に可撓性を持たせてあり、前記接続ロツドは前記最
大距離と前記最小距離との間で緩やかな状態にある。中
央壁48が前記接続ロツドの通路用スロツトおよび接続
ロツドの最大角度に対応する角度付きノツチを有してい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に小排気量の
内燃機関、とくに単流式エンジン、より詳しくは持ち運
び可能な工具に動力を付与するための2ストローク、U
型の単流式エンジンに関する。
内燃機関、とくに単流式エンジン、より詳しくは持ち運
び可能な工具に動力を付与するための2ストローク、U
型の単流式エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】小さい内燃機関は、手持ちまたは持ち運
び可能な動力式工具、とくに、チエーンソー、芝刈り
機、トリマー(刈り整え機)、リーフブロワー、掃除
機、および縁刈り機のごとき芝および庭園設備に利便お
よび動力を提供する。持ち運び可能な動力工具は、代表
的には、通常空気を補給され、クランクケースで掃気さ
れ、空冷されかつ火花点火される2ストロークの内燃機
関(エンジン)である。これらのエンジンはより大きな
動力/重量を提供し、製造および保守が高価ではなく、
そして比較し得る4ストロークエンジンより信頼し得る
ものである。加えて、クランクケース掃気のエンジンの
潤滑系統は位置および取扱いから独立している。
び可能な動力式工具、とくに、チエーンソー、芝刈り
機、トリマー(刈り整え機)、リーフブロワー、掃除
機、および縁刈り機のごとき芝および庭園設備に利便お
よび動力を提供する。持ち運び可能な動力工具は、代表
的には、通常空気を補給され、クランクケースで掃気さ
れ、空冷されかつ火花点火される2ストロークの内燃機
関(エンジン)である。これらのエンジンはより大きな
動力/重量を提供し、製造および保守が高価ではなく、
そして比較し得る4ストロークエンジンより信頼し得る
ものである。加えて、クランクケース掃気のエンジンの
潤滑系統は位置および取扱いから独立している。
【0003】しかしながら、2ストロークエンジンは一
般により低い効率で燃料を燃やしかつ4ストロークエン
ジンに比べてより多くの環境汚染物質を放出する。これ
は1部分では、燃料/空気混合物が、排気ガスがシリン
ダから排出されると同時にシリンダに汲み上げられると
いうことに起因している。燃料/空気混合物の流れの小
さいループのため、幾らかの新鮮な燃料/空気混合物が
排気ガスとともに大気中に排出されかつ幾らかの排気ガ
スが新鮮な燃料/空気混合物とともにシリンダ内に取り
込まれる。失われた燃料/空気混合物は燃料効率の減少
と炭化水素放出の増加を生じかつ取り込まれた排気ガス
が効率の悪い燃焼と動力出力の低下を生じる。
般により低い効率で燃料を燃やしかつ4ストロークエン
ジンに比べてより多くの環境汚染物質を放出する。これ
は1部分では、燃料/空気混合物が、排気ガスがシリン
ダから排出されると同時にシリンダに汲み上げられると
いうことに起因している。燃料/空気混合物の流れの小
さいループのため、幾らかの新鮮な燃料/空気混合物が
排気ガスとともに大気中に排出されかつ幾らかの排気ガ
スが新鮮な燃料/空気混合物とともにシリンダ内に取り
込まれる。失われた燃料/空気混合物は燃料効率の減少
と炭化水素放出の増加を生じかつ取り込まれた排気ガス
が効率の悪い燃焼と動力出力の低下を生じる。
【0004】2ストロークエンジンの掃気を改善しかつ
それゆえ動力利得および燃料損失の低減を得るための落
ち込み効率を改善するために種々の方法が提案されてい
る。1つのアプローチは取り入れポートから燃焼済みガ
スを全体的に排出する排出ポートへ取り入れガスの長い
単一方向の流れを作りかつ排出ポートが閉止する前に排
出ポートに達しな「単流掃気」である。それゆえ、掃気
の損失はポート間の長い距離によつて低減される。
それゆえ動力利得および燃料損失の低減を得るための落
ち込み効率を改善するために種々の方法が提案されてい
る。1つのアプローチは取り入れポートから燃焼済みガ
スを全体的に排出する排出ポートへ取り入れガスの長い
単一方向の流れを作りかつ排出ポートが閉止する前に排
出ポートに達しな「単流掃気」である。それゆえ、掃気
の損失はポート間の長い距離によつて低減される。
【0005】理解し得るように、単流掃気は、大容量
の、過給機を備えた、船舶用デイーゼルエンジンのごと
き長いストロークのエンジンに良好に適している。これ
らのエンジンにおいては、しかしながら、掃気損失は、
燃料が排出ポートが閉止された後に噴射されるため空気
のみである。排出ポートは代表的にはシリンダの端部に
置かれかつカム作動のポペツト弁により制御される。
の、過給機を備えた、船舶用デイーゼルエンジンのごと
き長いストロークのエンジンに良好に適している。これ
らのエンジンにおいては、しかしながら、掃気損失は、
燃料が排出ポートが閉止された後に噴射されるため空気
のみである。排出ポートは代表的にはシリンダの端部に
置かれかつカム作動のポペツト弁により制御される。
【0006】U型単流エンジンとして言及される、変更
された単流エンジンは、共通燃焼室によつて接続される
2本のシリンダを有している。一方のシリンダはピスト
ンのタイミング縁部によつて制御される掃気ポートを有
しかつ他方のシリンダはピストンのタイミング縁部によ
つて制御される排出ポートを有している。共通燃焼室は
掃気および排出ポートとの間に長い距離を設ける。この
形状はまた掃気ポートおよび排出ポートが別個のピスト
ンによつて制御されるため弁のごとき追加の部品の使用
なしに掃気ポートの前に排出ポートを閉止させる。
された単流エンジンは、共通燃焼室によつて接続される
2本のシリンダを有している。一方のシリンダはピスト
ンのタイミング縁部によつて制御される掃気ポートを有
しかつ他方のシリンダはピストンのタイミング縁部によ
つて制御される排出ポートを有している。共通燃焼室は
掃気および排出ポートとの間に長い距離を設ける。この
形状はまた掃気ポートおよび排出ポートが別個のピスト
ンによつて制御されるため弁のごとき追加の部品の使用
なしに掃気ポートの前に排出ポートを閉止させる。
【0007】U型単流エンジンに関しては幾つかの機械
的なアプローチが提案されている。1つのアプローチは
ピストン用の別個のクランクケースを有することであ
る。クランクケースはクランク軸の回転軸線に対して垂
直な平面において接続されている。例えば、参考として
その全体がとくに本書に組み込まれているアメリカ合衆
国特許明細書第1,470,752号を参照。
的なアプローチが提案されている。1つのアプローチは
ピストン用の別個のクランクケースを有することであ
る。クランクケースはクランク軸の回転軸線に対して垂
直な平面において接続されている。例えば、参考として
その全体がとくに本書に組み込まれているアメリカ合衆
国特許明細書第1,470,752号を参照。
【0008】他のアプローチは同一のクランクピンに取
り付けられる2本の接続ロツドを備えた1つのクランク
ケースを有することである。シリンダはクランク軸の回
転軸線に対して平行な平面において接続されている。例
えば、参考としてその全体が本書にとくに組み込まれて
いるアメリカ合衆国特許明細書第2,342,900号
を参照。
り付けられる2本の接続ロツドを備えた1つのクランク
ケースを有することである。シリンダはクランク軸の回
転軸線に対して平行な平面において接続されている。例
えば、参考としてその全体が本書にとくに組み込まれて
いるアメリカ合衆国特許明細書第2,342,900号
を参照。
【0009】さらに他のアプローチはともに結合された
2本の接続ロツドからなる装置を備えた1本のクランク
軸を有することである。シリンダはクランク軸の回転軸
線に対して垂直な平面において接続される。例えば、参
考としてその全体が本書にとくに組み込まれているアメ
リカ合衆国特許明細書第2,048,243号を参照。
2本の接続ロツドからなる装置を備えた1本のクランク
軸を有することである。シリンダはクランク軸の回転軸
線に対して垂直な平面において接続される。例えば、参
考としてその全体が本書にとくに組み込まれているアメ
リカ合衆国特許明細書第2,048,243号を参照。
【0010】さらに他のアプローチはクランク軸にU形
状のロツドを接続するために固いU形状ロツドおよび追
加のロツドによつてともに結合される2つのピストンを
備えた1本のクランク軸を有することである。シリンダ
はクランク軸の回転軸線に対して垂直な平面において接
続される。例えば、参考として本明細書にその全体がと
くに組み込まれているアメリカ合衆国特許明細書第2,
048,243号を参照。
状のロツドを接続するために固いU形状ロツドおよび追
加のロツドによつてともに結合される2つのピストンを
備えた1本のクランク軸を有することである。シリンダ
はクランク軸の回転軸線に対して垂直な平面において接
続される。例えば、参考として本明細書にその全体がと
くに組み込まれているアメリカ合衆国特許明細書第2,
048,243号を参照。
【0011】そらに他のアプローチは1本のクランク軸
およびピストンをクランク軸に接続する1部片のフオー
ク状接続ロツドを有することである。シリンダはクラン
ク軸の回転軸線に対して垂直な平面において接続され
る。例えば、参考としてその全体が本明細書にとくに組
み込まれているアメリカ合衆国特許明細書第1,47
4,591号および第4,079,705号を参照。
およびピストンをクランク軸に接続する1部片のフオー
ク状接続ロツドを有することである。シリンダはクラン
ク軸の回転軸線に対して垂直な平面において接続され
る。例えば、参考としてその全体が本明細書にとくに組
み込まれているアメリカ合衆国特許明細書第1,47
4,591号および第4,079,705号を参照。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】U型の単流式エンジン
に関するこれらの機械的アプローチの各々はループ掃気
エンジンの効率を改善している。しかしながら、それら
は、過度の振動および信頼性の減少を生じる過度の往復
動質量のごとき質量発生に連続して使用されることが禁
止されるという問題を共有している。加えて、エンジン
は余りにも多くの部品を必要としかつ製造および/また
は組立てが余りにも複雑である。そのうえ、フオーク状
の接続ロツドを備えたエンジンは長く重い接続ロツドを
備えた大排気量エンジンでありそして約1500rpm
の最高速度および約9.3馬力/リツターの並の出力を
備えた非常に効率の悪いエンジンである。したがつて、
従来技術には持ち運び可能な工具に動力を付与するのに
使用されることができ、部品点数が減少され、振動のレ
ベルが比較的低く、40馬力/リツターまでのパワー出
力を有する1200rpmまでの速度に抗しかつ信頼性
が増加される、改良された2ストローク、U型の単流式
エンジンに関する要望がある。
に関するこれらの機械的アプローチの各々はループ掃気
エンジンの効率を改善している。しかしながら、それら
は、過度の振動および信頼性の減少を生じる過度の往復
動質量のごとき質量発生に連続して使用されることが禁
止されるという問題を共有している。加えて、エンジン
は余りにも多くの部品を必要としかつ製造および/また
は組立てが余りにも複雑である。そのうえ、フオーク状
の接続ロツドを備えたエンジンは長く重い接続ロツドを
備えた大排気量エンジンでありそして約1500rpm
の最高速度および約9.3馬力/リツターの並の出力を
備えた非常に効率の悪いエンジンである。したがつて、
従来技術には持ち運び可能な工具に動力を付与するのに
使用されることができ、部品点数が減少され、振動のレ
ベルが比較的低く、40馬力/リツターまでのパワー出
力を有する1200rpmまでの速度に抗しかつ信頼性
が増加される、改良された2ストローク、U型の単流式
エンジンに関する要望がある。
【0013】本発明の目的は、関連技術の上述した問題
の少なくとも幾つかを克服する単流式エンジンを提供す
ることにある。
の少なくとも幾つかを克服する単流式エンジンを提供す
ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、単流式
エンジンは第1および第2シリンダを形成するシリンダ
ブロツクおよび前記第1および第2シリンダを接続する
共通の燃料室を含んでいる。第1および第2ピストンが
前記第1および第2シリンダ内で往復動の直線運動を行
うためにそれぞれ設けられている。前記エンジンはま
た、クランクピンを有しているクランク軸および前記第
1および第2ピストンの各々を前記クランクピンに接続
する1部片のフオーク状の接続ロツドを含んでいる。前
記接続ロツドは前記第1および第2ピストンのピストン
ピン間の最大距離と前記第1および第2ピストンのピス
トンピン間の最小距離との間の変化に適応するように弾
力的に可撓性である。前記接続ロツドは前記最大距離と
前記最小距離との間で緩やかな状態にある。好ましく
は、前記接続ロツドは、前記最大距離と前記最小距離と
の間の約半分で緩やかな状態にある。これは接続ロツド
の撓み応力を最小にしかつしたがつて作動寿命を増加す
ることができる。
エンジンは第1および第2シリンダを形成するシリンダ
ブロツクおよび前記第1および第2シリンダを接続する
共通の燃料室を含んでいる。第1および第2ピストンが
前記第1および第2シリンダ内で往復動の直線運動を行
うためにそれぞれ設けられている。前記エンジンはま
た、クランクピンを有しているクランク軸および前記第
1および第2ピストンの各々を前記クランクピンに接続
する1部片のフオーク状の接続ロツドを含んでいる。前
記接続ロツドは前記第1および第2ピストンのピストン
ピン間の最大距離と前記第1および第2ピストンのピス
トンピン間の最小距離との間の変化に適応するように弾
力的に可撓性である。前記接続ロツドは前記最大距離と
前記最小距離との間で緩やかな状態にある。好ましく
は、前記接続ロツドは、前記最大距離と前記最小距離と
の間の約半分で緩やかな状態にある。これは接続ロツド
の撓み応力を最小にしかつしたがつて作動寿命を増加す
ることができる。
【0015】本発明の他の態様によれば、第1および第
2シリンダは平行でありかつ共通の中央壁によつて分離
される。該中央壁は前記接続ロツドの通路用スロツトお
よびスロツトの長さを最小にするために接続ロツドの最
大角度に対応する角度付きノツチを有している。本発明
のさらに他の態様によれば、接続ロツドの重量および長
さが最小にされかつピストンピン間の最大および最小距
離との間の差が振動を減少しかつ高クランクケース圧縮
を維持することによりエンジン出力を増加するために最
小にされる。
2シリンダは平行でありかつ共通の中央壁によつて分離
される。該中央壁は前記接続ロツドの通路用スロツトお
よびスロツトの長さを最小にするために接続ロツドの最
大角度に対応する角度付きノツチを有している。本発明
のさらに他の態様によれば、接続ロツドの重量および長
さが最小にされかつピストンピン間の最大および最小距
離との間の差が振動を減少しかつ高クランクケース圧縮
を維持することによりエンジン出力を増加するために最
小にされる。
【0016】本発明のこれらおよびさらに他の特徴は以
下の説明および図面に関連して明らかとなる。
下の説明および図面に関連して明らかとなる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1ないし図3は森林、芝および
庭園用途に使用される工具のごとき持ち運び可能な工具
に動力を付与するのに使用される本発明によるパワーヘ
ツド10を示している。かかる持ち運び可能な工具に
は、チエーンソー、芝刈機、リーブブロワーおよび掃除
機、刈り整え機、スノーブロワー、芝縁刈り機、生け垣
刈り整え機等を含まれる。パワーヘツド10は内燃機関
(エンジン)12、フアンまたはフライホイール14、
主ハウジング16、反動型始動装置18、および遠心ク
ラツチ構体20を含んでいる。
庭園用途に使用される工具のごとき持ち運び可能な工具
に動力を付与するのに使用される本発明によるパワーヘ
ツド10を示している。かかる持ち運び可能な工具に
は、チエーンソー、芝刈機、リーブブロワーおよび掃除
機、刈り整え機、スノーブロワー、芝縁刈り機、生け垣
刈り整え機等を含まれる。パワーヘツド10は内燃機関
(エンジン)12、フアンまたはフライホイール14、
主ハウジング16、反動型始動装置18、および遠心ク
ラツチ構体20を含んでいる。
【0018】エンジン12は回転動力を供給する2サイ
クル、2ストローク、単流式エンジンである。このエン
ジン12はシリンダブロツク22、スパークプラグ2
4、マフラ26、クランクケース28、クランク軸3
0、接続ロツド32、第1および第2ピストン34,3
6および気化器38を含んでいる。シリンダブロツク2
2はエンジン12を冷却するためにシリンダブロツク2
2の周部のまわりに配置された複数の冷却フイン40を
備えている。シリンダブロツク22は単流式のエンジン
を形成するために「組み合わせ」の第1および第2シリ
ンダ42,44を含んでいる。第1および第2シリンダ
42,44は共通の燃焼室46によつて一端で接続され
ている。スパークプラグ24はシリンダブロツク22に
取り付けられかつ燃焼室46に延びている。シリンダ4
2,44の中心線は実質上平行でありかつクランク軸3
0に対して垂直な平面内に離して置かれる。シリンダブ
ロツク22は好ましくは第1および第2シリンダ42,
44を分離する中央壁48と単一の、一体部片として鋳
造される。シリンダブロツク22は好ましくはアルミニ
ウム合金から作られる。
クル、2ストローク、単流式エンジンである。このエン
ジン12はシリンダブロツク22、スパークプラグ2
4、マフラ26、クランクケース28、クランク軸3
0、接続ロツド32、第1および第2ピストン34,3
6および気化器38を含んでいる。シリンダブロツク2
2はエンジン12を冷却するためにシリンダブロツク2
2の周部のまわりに配置された複数の冷却フイン40を
備えている。シリンダブロツク22は単流式のエンジン
を形成するために「組み合わせ」の第1および第2シリ
ンダ42,44を含んでいる。第1および第2シリンダ
42,44は共通の燃焼室46によつて一端で接続され
ている。スパークプラグ24はシリンダブロツク22に
取り付けられかつ燃焼室46に延びている。シリンダ4
2,44の中心線は実質上平行でありかつクランク軸3
0に対して垂直な平面内に離して置かれる。シリンダブ
ロツク22は好ましくは第1および第2シリンダ42,
44を分離する中央壁48と単一の、一体部片として鋳
造される。シリンダブロツク22は好ましくはアルミニ
ウム合金から作られる。
【0019】第1または掃気シリンダ42は、第1シリ
ンダ42の内径に沿って画成される複数の軸方向に延び
る搬送チヤンネル52a,52b,52cによつて形成
される複数の掃気ポートまたは窓50を有している(図
2および図3に最良に示される)。搬送チヤンネル52
a,52b,52cは第1シリンダ42の直径のまわり
に周部で間隔が置かれている。第1または掃気ピストン
34の上縁部はピストンストロークの底部近くで掃気窓
50を形成または開口するために搬送チヤンネル52
a,52b,52cの頂部部分を露出しかつピストンス
トロークの頂部近くで掃気窓50を閉止するために搬送
チヤンネル52a,52b,52cの頂部部分を覆う。
搬送チヤンネル52a,52b,52cは第1シリンダ
42の中心線と実質上平行でありかつシリンダブロツク
22の開放端に延びている。搬送チヤンネルの1つ52
aは補助搬送チヤンネルでありそして主要搬送チヤンネ
ルである他の搬送チヤンネル52b,52cより小さ
い。補助搬送チヤンネル52aはエンジン12の作動の
間中掃気を改善する掃気シリンダ42内に旋回を発生す
る。この補助ポート52aはまた主ポート52b,52
cより僅かに遅く開口する。
ンダ42の内径に沿って画成される複数の軸方向に延び
る搬送チヤンネル52a,52b,52cによつて形成
される複数の掃気ポートまたは窓50を有している(図
2および図3に最良に示される)。搬送チヤンネル52
a,52b,52cは第1シリンダ42の直径のまわり
に周部で間隔が置かれている。第1または掃気ピストン
34の上縁部はピストンストロークの底部近くで掃気窓
50を形成または開口するために搬送チヤンネル52
a,52b,52cの頂部部分を露出しかつピストンス
トロークの頂部近くで掃気窓50を閉止するために搬送
チヤンネル52a,52b,52cの頂部部分を覆う。
搬送チヤンネル52a,52b,52cは第1シリンダ
42の中心線と実質上平行でありかつシリンダブロツク
22の開放端に延びている。搬送チヤンネルの1つ52
aは補助搬送チヤンネルでありそして主要搬送チヤンネ
ルである他の搬送チヤンネル52b,52cより小さ
い。補助搬送チヤンネル52aはエンジン12の作動の
間中掃気を改善する掃気シリンダ42内に旋回を発生す
る。この補助ポート52aはまた主ポート52b,52
cより僅かに遅く開口する。
【0020】第2または排気シリンダ44は排出ポート
または窓54を有している。第2または排気ピストン3
6の上縁部はピストンストロークの底部近くで排出窓5
4を開口しかつピストンストロークの頂部近くで排出窓
54を閉止する。マフラ26はシリンダブロツク22の
側部に取り付けられかつマフラ26が排気シリンダ44
と流体流れ連通にあるように排出窓54と連結される。
マフラ26は排気シリンダ44から排気ガスを受容しか
つそれらを低圧でかつ一般に持ち運び可能な工具のオペ
レータから離して排出する。
または窓54を有している。第2または排気ピストン3
6の上縁部はピストンストロークの底部近くで排出窓5
4を開口しかつピストンストロークの頂部近くで排出窓
54を閉止する。マフラ26はシリンダブロツク22の
側部に取り付けられかつマフラ26が排気シリンダ44
と流体流れ連通にあるように排出窓54と連結される。
マフラ26は排気シリンダ44から排気ガスを受容しか
つそれらを低圧でかつ一般に持ち運び可能な工具のオペ
レータから離して排出する。
【0021】クランクケース28はクランク軸30を支
持しかつ一般にシリンダブロツク22の開放端を閉止す
るように形作られる。シリンダブロツク22は該シリン
ダブロツク22のフランジ58の孔を貫通するボルト5
6によつてクランクケース28に接続される。クランク
ケース28は一端で略筒状のベアリング取り付け台60
を含みかつベアリング取り付け台60と反対の端部で開
口を有している。クランクケース28は好ましくはマグ
ネシウムまたは他の適宜な軽量材料から形成される。
持しかつ一般にシリンダブロツク22の開放端を閉止す
るように形作られる。シリンダブロツク22は該シリン
ダブロツク22のフランジ58の孔を貫通するボルト5
6によつてクランクケース28に接続される。クランク
ケース28は一端で略筒状のベアリング取り付け台60
を含みかつベアリング取り付け台60と反対の端部で開
口を有している。クランクケース28は好ましくはマグ
ネシウムまたは他の適宜な軽量材料から形成される。
【0022】クランク軸30はクランクケース28から
外方に延びかつ片持ち方法において1対のベアリング6
2によつて回転のために支持されている。密封体64に
沿って、ベアリング62はクランクケース28のベアリ
ング取り付け台60内に取り付けられる。釣り合い重り
66がクランクケース28内でクランク軸30の端部に
取り付けられている。偏心クランクピン68が釣り合い
重り66に取り付けられる。クランクピン68は釣り合
い重り66から平行に延びかつクランク軸30の回転軸
線からずれている。
外方に延びかつ片持ち方法において1対のベアリング6
2によつて回転のために支持されている。密封体64に
沿って、ベアリング62はクランクケース28のベアリ
ング取り付け台60内に取り付けられる。釣り合い重り
66がクランクケース28内でクランク軸30の端部に
取り付けられている。偏心クランクピン68が釣り合い
重り66に取り付けられる。クランクピン68は釣り合
い重り66から平行に延びかつクランク軸30の回転軸
線からずれている。
【0023】以下でより詳細に議論される接続ロツド3
2はV形状またはフオーク状でありそしてクランクピン
68をそれぞれ第1または掃気および第2または排気シ
リンダ42,44内に配置された第1および第2ピスト
ン34,36と接続する(図3に最良に示される)。接
続ロツド32は該接続ロツド32によつて支持されかつ
クランクピン68を受容するベアリング70によつてク
ランクピン68に取り付けられる。接続ロツド32は該
接続ロツド32および第1および第2ピストン34,3
6の受容またはピストンピン74によつて支持されるベ
アリング72によりピストン34,36に取り付けられ
ている。
2はV形状またはフオーク状でありそしてクランクピン
68をそれぞれ第1または掃気および第2または排気シ
リンダ42,44内に配置された第1および第2ピスト
ン34,36と接続する(図3に最良に示される)。接
続ロツド32は該接続ロツド32によつて支持されかつ
クランクピン68を受容するベアリング70によつてク
ランクピン68に取り付けられる。接続ロツド32は該
接続ロツド32および第1および第2ピストン34,3
6の受容またはピストンピン74によつて支持されるベ
アリング72によりピストン34,36に取り付けられ
ている。
【0024】クランク軸30の回転軸線はシリンダブロ
ツク22の中心線から排気シリンダ44に向かってずれ
ている(図3に最良に示される)。このずれは結果とし
てピストン34,36の走行がクランク軸30のストロ
ークより長い運動現象を生じる。ずれはまた排出窓54
の面積が、掃気窓50が開放される前に増加して開口さ
れるように掃気ピストン34の上方で排気ピストン36
のかなりの前進を結果として生じる。これは落ち込み効
率を増加しかつ大気への不燃炭化水素の解放を減少す
る。
ツク22の中心線から排気シリンダ44に向かってずれ
ている(図3に最良に示される)。このずれは結果とし
てピストン34,36の走行がクランク軸30のストロ
ークより長い運動現象を生じる。ずれはまた排出窓54
の面積が、掃気窓50が開放される前に増加して開口さ
れるように掃気ピストン34の上方で排気ピストン36
のかなりの前進を結果として生じる。これは落ち込み効
率を増加しかつ大気への不燃炭化水素の解放を減少す
る。
【0025】そのずれは、しかしながら、シリンダ4
2,44に対するピストン34,36の摩擦力の増加を
結果として生じる厳しい接続ロツド32の角度を発生す
る。最も厳しい角度はクランクピン68が上死点にある
前後で約80度を発生する。以下でより詳細に議論され
るように、接続ロツド32の設計は正味の推力の大きさ
を減少しかつそれゆえエンジンの内部摩擦を減少するた
めにピストン34,36の一方の推力の方向に対向する
ばね力を発生する。ずれはまた、接続ロツド32が貫通
する中央壁48の望ましくないスロツト77を発生す
る。スロツト77の長さは接続ロツド32の最も厳しい
角度に対応する中央壁の下方端で対向の角度付きノツチ
78を設けることにより最小にされる。
2,44に対するピストン34,36の摩擦力の増加を
結果として生じる厳しい接続ロツド32の角度を発生す
る。最も厳しい角度はクランクピン68が上死点にある
前後で約80度を発生する。以下でより詳細に議論され
るように、接続ロツド32の設計は正味の推力の大きさ
を減少しかつそれゆえエンジンの内部摩擦を減少するた
めにピストン34,36の一方の推力の方向に対向する
ばね力を発生する。ずれはまた、接続ロツド32が貫通
する中央壁48の望ましくないスロツト77を発生す
る。スロツト77の長さは接続ロツド32の最も厳しい
角度に対応する中央壁の下方端で対向の角度付きノツチ
78を設けることにより最小にされる。
【0026】リードブロツク79がクランクケース28
に取り付けられかつベアリング取り付け台60と反対の
クランクケース28の端部で開口を閉止している。リー
ドブロツク79はしたがつてクランクケース28を加圧
するように開閉するリード弁80を含んでいる。リード
ブロツク79は、燃料タンク(図示せず)からの燃料お
よびオイル混合物と空気フイルタ82を通って引き出さ
れる空気を混合する気化器38を支持している。気化器
38は、リード弁80が開くときクランクケース28へ
の充填を結果として提供する。代替的に、エンジン12
は、リードブロツク79をプラグに置き換えかつ気化器
38をシリンダブロツク22に取り付けらかつ気化器3
8をシリンダ42,44の一方の下方部分で取り入れポ
ートに結合することにより、第3のポートまたは窓装置
により形作られ得る(図14および図15に示され
る)。
に取り付けられかつベアリング取り付け台60と反対の
クランクケース28の端部で開口を閉止している。リー
ドブロツク79はしたがつてクランクケース28を加圧
するように開閉するリード弁80を含んでいる。リード
ブロツク79は、燃料タンク(図示せず)からの燃料お
よびオイル混合物と空気フイルタ82を通って引き出さ
れる空気を混合する気化器38を支持している。気化器
38は、リード弁80が開くときクランクケース28へ
の充填を結果として提供する。代替的に、エンジン12
は、リードブロツク79をプラグに置き換えかつ気化器
38をシリンダブロツク22に取り付けらかつ気化器3
8をシリンダ42,44の一方の下方部分で取り入れポ
ートに結合することにより、第3のポートまたは窓装置
により形作られ得る(図14および図15に示され
る)。
【0027】フライホイール14は外側でクランク軸3
0とともに回転するようにクランク軸にかつクランクケ
ース28に隣接して取り付けられている。フライホイー
ル14は通常の設計からなりかつ複数の遠心インペラブ
レードを含んでいる。主ハウジングはフライホイール1
4が冷却空気を引き込みかつ該冷却空気を燃焼によつて
発生された熱を取り除くためにシリンダブロツク22の
冷却フイン40を横切って吹き出すように渦巻きを形成
する。
0とともに回転するようにクランク軸にかつクランクケ
ース28に隣接して取り付けられている。フライホイー
ル14は通常の設計からなりかつ複数の遠心インペラブ
レードを含んでいる。主ハウジングはフライホイール1
4が冷却空気を引き込みかつ該冷却空気を燃焼によつて
発生された熱を取り除くためにシリンダブロツク22の
冷却フイン40を横切って吹き出すように渦巻きを形成
する。
【0028】反動型の始動装置18はフライホイール1
4に隣接して置かれそして主ハウジング16に取り付け
られるスタータハウジング84はフライホイール14に
隣接してクランク軸30のまわりに延びる管状取り付け
部分86を有している。スタータプーリ88がスタータ
ハウジング84の取り付け部分86によつて回転可能に
支持されかつ該部分86に摺動可能に取り付けられる。
スタータプーリ88は、該スタータプーリ88を回転す
ると、エンジン12が休止しているときクランク軸30
を回転するがエンジン12が運転中であるときクランク
軸30から係合解除するように、ばね負荷の爪または回
し金90によりエンジンのクランク軸30に結合され
る。スタータコード(図示せず)がスタータハウジング
84の開口を通って延び、スタータプーリ88の回りに
巻き付き、そしてスタータハンドル(図示せず)をスタ
ータプーリ88に接続する。通常の方法において、オペ
レータはエンジン12を始動するためにスタータハンド
ルを引っ張る。スタータプーリ88はコードをスタータ
プーリ88上に巻き直す巻き戻しばね要素92と連動し
ている。
4に隣接して置かれそして主ハウジング16に取り付け
られるスタータハウジング84はフライホイール14に
隣接してクランク軸30のまわりに延びる管状取り付け
部分86を有している。スタータプーリ88がスタータ
ハウジング84の取り付け部分86によつて回転可能に
支持されかつ該部分86に摺動可能に取り付けられる。
スタータプーリ88は、該スタータプーリ88を回転す
ると、エンジン12が休止しているときクランク軸30
を回転するがエンジン12が運転中であるときクランク
軸30から係合解除するように、ばね負荷の爪または回
し金90によりエンジンのクランク軸30に結合され
る。スタータコード(図示せず)がスタータハウジング
84の開口を通って延び、スタータプーリ88の回りに
巻き付き、そしてスタータハンドル(図示せず)をスタ
ータプーリ88に接続する。通常の方法において、オペ
レータはエンジン12を始動するためにスタータハンド
ルを引っ張る。スタータプーリ88はコードをスタータ
プーリ88上に巻き直す巻き戻しばね要素92と連動し
ている。
【0029】遠心クラツチ構体20は始動機構18に隣
接して置かれかつ片持ちクランク軸30の自由端に連結
される。クラツチ構体20はクラツチハウジング94、
クラツチシユー96、およびクラツチドラム98を含ん
でいる。クラツチハウジング94はこれとともに固定さ
れるスタータハウジング84とネジ100によつて主ハ
ウジング16に取り付けられる。クラツチシユー96は
それとともに回転するようにクランク軸30に接続され
そしてクラツチシユーがクラツチドラム98に係合しな
い撤退位置にばねによつて偏倚される。アイドル速度よ
り大きい、クランク軸30の或る速度において、クラツ
チシユー96は、これらのシユーがクラツチドラム98
に係合しかつシユーとともにクラツチドラム98を回転
させる伸張された位置に半径方向に外方に動かされる。
ばねの偏倚はクランク軸30の回転によつて発生される
遠心力により克服される。クラツチドラムはベアリング
102によつてクラツチハウジング94内に回転可能に
支持されそして持ち運び可能な工具の駆動軸(図示せ
ず)を接続するためのカツプリング104を有してい
る。
接して置かれかつ片持ちクランク軸30の自由端に連結
される。クラツチ構体20はクラツチハウジング94、
クラツチシユー96、およびクラツチドラム98を含ん
でいる。クラツチハウジング94はこれとともに固定さ
れるスタータハウジング84とネジ100によつて主ハ
ウジング16に取り付けられる。クラツチシユー96は
それとともに回転するようにクランク軸30に接続され
そしてクラツチシユーがクラツチドラム98に係合しな
い撤退位置にばねによつて偏倚される。アイドル速度よ
り大きい、クランク軸30の或る速度において、クラツ
チシユー96は、これらのシユーがクラツチドラム98
に係合しかつシユーとともにクラツチドラム98を回転
させる伸張された位置に半径方向に外方に動かされる。
ばねの偏倚はクランク軸30の回転によつて発生される
遠心力により克服される。クラツチドラムはベアリング
102によつてクラツチハウジング94内に回転可能に
支持されそして持ち運び可能な工具の駆動軸(図示せ
ず)を接続するためのカツプリング104を有してい
る。
【0030】点火モジユール106がフライホイール1
4に近接してシリンダブロツク22に取り付けられる。
フライホイール14上の磁石が点火モジユール106を
励起してスパークプラグ24に伝送される電荷を発生す
る。スパークプラグ24は電荷に応じて燃焼室46内に
火花を発生しそして燃焼室46内に置かれた燃料/空気
混合物を点火する。
4に近接してシリンダブロツク22に取り付けられる。
フライホイール14上の磁石が点火モジユール106を
励起してスパークプラグ24に伝送される電荷を発生す
る。スパークプラグ24は電荷に応じて燃焼室46内に
火花を発生しそして燃焼室46内に置かれた燃料/空気
混合物を点火する。
【0031】第1ピストン34は掃気シリンダ42内で
往復動の、並進運動を行うように取り付けられる。同様
に、第2ピストン36は排気シリンダ44内で往復動
の、並進運動を行うように取り付けられる。ピストン3
4,36のピン74,76間の距離は或るサイクルの間
中変化し、このサイクルにおいて最小の距離はクランク
ピン68が頂部死点(TDC)にかつほぼ底部死点(B
DC)にあるとき得られそして最大の距離はクランクピ
ン68がTDC前後で約80度であるとき得られる。ピ
ストン34,36は上述されたように1部片の接続ロツ
ド32によつてクランク軸30に接続されている。それ
ゆえ、接続ロツド32は、ピストンピン74,76間の
間隔が、ピストン34,36がシリンダ42,44内で
循環するとき最大の距離から最小の距離に変化するよう
に弾力的に撓まねばならない。
往復動の、並進運動を行うように取り付けられる。同様
に、第2ピストン36は排気シリンダ44内で往復動
の、並進運動を行うように取り付けられる。ピストン3
4,36のピン74,76間の距離は或るサイクルの間
中変化し、このサイクルにおいて最小の距離はクランク
ピン68が頂部死点(TDC)にかつほぼ底部死点(B
DC)にあるとき得られそして最大の距離はクランクピ
ン68がTDC前後で約80度であるとき得られる。ピ
ストン34,36は上述されたように1部片の接続ロツ
ド32によつてクランク軸30に接続されている。それ
ゆえ、接続ロツド32は、ピストンピン74,76間の
間隔が、ピストン34,36がシリンダ42,44内で
循環するとき最大の距離から最小の距離に変化するよう
に弾力的に撓まねばならない。
【0032】図4および図5に最も良く示されるよう
に、接続ロツド32は略筒状のクランク軸突起108、
筒状の第1および第2ピストン突起110,112、お
よび該ピストン突起110,112をクランク軸突起1
08に接続する第1および第2ロツドアーム114,1
16を有している。クランク軸突起108は圧力嵌めに
よりその中にベアリング70を受容する大きさに作られ
る開口118を形成している。ピストン突起110,1
12はまた各々圧力嵌めによりその中にベアリング70
の1つを受容する大きさに作られている開口120を形
成している。ロツドアーム114,116はシリンダブ
ロツク22のスロツト77の所望の大きさが最小にされ
るようにクランク軸突起108の開口118にほぼ正接
している。ロツドアーム14,116はピストンの力を
支持するように設計されるが、それらはピストンピン7
4,76間の間隔が最大の距離から最小の距離に変化す
るとき弾力的に撓むように十分に弾力性がある。クラン
ク軸突起108は、開口120に対して平行な方向のピ
ストン突起110,112の幅より大きい開口118に
対して平行な方向の幅を有している。
に、接続ロツド32は略筒状のクランク軸突起108、
筒状の第1および第2ピストン突起110,112、お
よび該ピストン突起110,112をクランク軸突起1
08に接続する第1および第2ロツドアーム114,1
16を有している。クランク軸突起108は圧力嵌めに
よりその中にベアリング70を受容する大きさに作られ
る開口118を形成している。ピストン突起110,1
12はまた各々圧力嵌めによりその中にベアリング70
の1つを受容する大きさに作られている開口120を形
成している。ロツドアーム114,116はシリンダブ
ロツク22のスロツト77の所望の大きさが最小にされ
るようにクランク軸突起108の開口118にほぼ正接
している。ロツドアーム14,116はピストンの力を
支持するように設計されるが、それらはピストンピン7
4,76間の間隔が最大の距離から最小の距離に変化す
るとき弾力的に撓むように十分に弾力性がある。クラン
ク軸突起108は、開口120に対して平行な方向のピ
ストン突起110,112の幅より大きい開口118に
対して平行な方向の幅を有している。
【0033】ロツドアーム114,116は、開口11
8,120の中心線に対して垂直な方向の幅より大きい
開口118,120の中心線に対して平行な方向の幅を
有する断面において略矩形形状である。開口118,1
20の中心線に対して平行な方向のロツドアーム11
4,116の幅はクランク軸突起108の幅からピスト
ン突起110,112の幅に減少する。また、アームは
部材に沿って撓み応力を等しくするようにテーパが付け
られている。
8,120の中心線に対して垂直な方向の幅より大きい
開口118,120の中心線に対して平行な方向の幅を
有する断面において略矩形形状である。開口118,1
20の中心線に対して平行な方向のロツドアーム11
4,116の幅はクランク軸突起108の幅からピスト
ン突起110,112の幅に減少する。また、アームは
部材に沿って撓み応力を等しくするようにテーパが付け
られている。
【0034】留意されるべきことは、ロツドアーム11
4,116はクランク軸突起108の中心線から等しい
距離に横方向に置かれるということである。それゆえ、
接続ロツド32はクランク軸突起108を含んでいる中
央面のまわりで対称である。接続ロツド32のこの形状
は略等しい大きさの2つのピストン34,36を有して
いる図示のエンジン12に関してである。種々の大きさ
のピストンが利用されるとき、ロツドアーム114,1
16は不均一の大きさのシリンダ内の燃焼ガスの圧力の
作用によつて発生される運動量を釣り合わせるためにク
ランク軸突起(クランクピン)108の中心線に向かっ
てまたはそれから離れて横方向に動かされる。それゆ
え、接続ロツドはクランク軸突起の中心線を含んでいる
中央面のまわりに対称でない。この状態はクランクピン
のまわりのロツドの不要な撓みを回避する。
4,116はクランク軸突起108の中心線から等しい
距離に横方向に置かれるということである。それゆえ、
接続ロツド32はクランク軸突起108を含んでいる中
央面のまわりで対称である。接続ロツド32のこの形状
は略等しい大きさの2つのピストン34,36を有して
いる図示のエンジン12に関してである。種々の大きさ
のピストンが利用されるとき、ロツドアーム114,1
16は不均一の大きさのシリンダ内の燃焼ガスの圧力の
作用によつて発生される運動量を釣り合わせるためにク
ランク軸突起(クランクピン)108の中心線に向かっ
てまたはそれから離れて横方向に動かされる。それゆ
え、接続ロツドはクランク軸突起の中心線を含んでいる
中央面のまわりに対称でない。この状態はクランクピン
のまわりのロツドの不要な撓みを回避する。
【0035】接続ロツド32は好ましくはアルミニウム
合金からまたはチタニウムのごとき他の適宜な軽量かつ
強固な材料から形成される。接続ロツド32はまた、振
動を低減するためにできるだけ小さくかつ軽量であるよ
うにそしてクランクケース圧縮かつそれゆえエンジン出
力を改善するためにできるだけ短いように寸法付けられ
かつ形作られる。接続ロツド32は無限の疲労寿命を有
するが弾性限界内で作用させるべきである。接続ロツド
32のこれらの特性は両方向の撓みによりピストンピン
74,76間の距離の変化を吸収するように接続ロツド
32を設計することにより得られる。横方向の撓みは接
続アーム114,116の応力を減少しかつまた上述さ
れたようにシリンダ42,44に対するピストン34,
36の全体の摩擦力を減少する。このことは接続ロツド
32に増加された全体の撓み/長さ比を持たさせる。加
えて、エンジン12は好ましくは、ピストンピン74,
76間の最大および最小距離間の差異を最小にするスト
ローク/口径比で設計される。
合金からまたはチタニウムのごとき他の適宜な軽量かつ
強固な材料から形成される。接続ロツド32はまた、振
動を低減するためにできるだけ小さくかつ軽量であるよ
うにそしてクランクケース圧縮かつそれゆえエンジン出
力を改善するためにできるだけ短いように寸法付けられ
かつ形作られる。接続ロツド32は無限の疲労寿命を有
するが弾性限界内で作用させるべきである。接続ロツド
32のこれらの特性は両方向の撓みによりピストンピン
74,76間の距離の変化を吸収するように接続ロツド
32を設計することにより得られる。横方向の撓みは接
続アーム114,116の応力を減少しかつまた上述さ
れたようにシリンダ42,44に対するピストン34,
36の全体の摩擦力を減少する。このことは接続ロツド
32に増加された全体の撓み/長さ比を持たさせる。加
えて、エンジン12は好ましくは、ピストンピン74,
76間の最大および最小距離間の差異を最小にするスト
ローク/口径比で設計される。
【0036】図4に最良に示されるように、ロツドアー
ム114,116の両方向撓みは、接続ロツド32の自
由状態または緩やかな状態が必要とされる最大の隔たり
と必要とされる最小の隔たりとの間にあるように接続ロ
ツド32を寸法付けることにより得られる。好ましく
は、緩やかな状態は実質上最大および最小の経隔たり間
の半分である。この方法で接続ロツド32を寸法付ける
とロツドアーム114,116の両方の最大偏向を最小
にする。例えば、最大および最小の隔たり間の差異が
0.8mmならば、単一方向における両方のロツドアー
ム114,116の最大偏向は、緩やかな状態が最大お
よび最小の隔たり間の半分である場合に0.2mmであ
る。
ム114,116の両方向撓みは、接続ロツド32の自
由状態または緩やかな状態が必要とされる最大の隔たり
と必要とされる最小の隔たりとの間にあるように接続ロ
ツド32を寸法付けることにより得られる。好ましく
は、緩やかな状態は実質上最大および最小の経隔たり間
の半分である。この方法で接続ロツド32を寸法付ける
とロツドアーム114,116の両方の最大偏向を最小
にする。例えば、最大および最小の隔たり間の差異が
0.8mmならば、単一方向における両方のロツドアー
ム114,116の最大偏向は、緩やかな状態が最大お
よび最小の隔たり間の半分である場合に0.2mmであ
る。
【0037】励起力を管理することができる最小の重量
および大きさで接続ロツド32を設計するための好適な
工程は以下の通りである。接続ロツド32用のビーム形
状が最大のコラム強さおよび最小の撓み応力を設けるた
めに選択される。ロツドアーム114,116の所定の
コラム強さはピストンピン74,76についての最大軸
方向力に関して計算される。好ましくは、臨界値の50
%以上は許容されない。留意すべきは、最大のピストン
ピン74,76の隔たりはエンジン012の口径の大き
さおよびストロークによつて付与される一定のパラメー
タであるということである。それゆえ、接続ロツド32
の許容し得る最短の長さはロツドアーム114,116
の最大軸方向力(ガス圧)および最大内向撓みでの応力
をロツドアーム114,116の軸方向力なしおよび最
大外向撓みでの応力と釣り合わせることにより計算され
得る。留意すべきは、得られた応力レベルが付与された
長さおよび材料の無限の疲労寿命に必要とされる応力の
レベルを超えない場合に調整されねばならないというこ
とである。好ましくは、使用される他の設計の考慮は滑
らかな遷移線、材料の降伏強さの50%以上の応力な
し、および傷のない材料構造である。
および大きさで接続ロツド32を設計するための好適な
工程は以下の通りである。接続ロツド32用のビーム形
状が最大のコラム強さおよび最小の撓み応力を設けるた
めに選択される。ロツドアーム114,116の所定の
コラム強さはピストンピン74,76についての最大軸
方向力に関して計算される。好ましくは、臨界値の50
%以上は許容されない。留意すべきは、最大のピストン
ピン74,76の隔たりはエンジン012の口径の大き
さおよびストロークによつて付与される一定のパラメー
タであるということである。それゆえ、接続ロツド32
の許容し得る最短の長さはロツドアーム114,116
の最大軸方向力(ガス圧)および最大内向撓みでの応力
をロツドアーム114,116の軸方向力なしおよび最
大外向撓みでの応力と釣り合わせることにより計算され
得る。留意すべきは、得られた応力レベルが付与された
長さおよび材料の無限の疲労寿命に必要とされる応力の
レベルを超えない場合に調整されねばならないというこ
とである。好ましくは、使用される他の設計の考慮は滑
らかな遷移線、材料の降伏強さの50%以上の応力な
し、および傷のない材料構造である。
【0038】図6ないし図13はエンジン12の一連の
作動を示している。図6は排気ピストン36が掃気ピス
トン34とともに最大上方位置(MUP)に達するとき
の排気ピストン36を示している。下降している排気ピ
ストン36およびMUPに達したときの掃気ピストン3
4を示している。留意すべきは、排気ピストン36はT
DCの直前にMUPに達しかつ掃気ピストン34がクラ
ンク軸30およびシリンダ42,44の作用によりTD
C直後にMUPに達するということである。接続ロツド
32のロツドアーム114,116はほぼTDCで最小
の隔たりにある。
作動を示している。図6は排気ピストン36が掃気ピス
トン34とともに最大上方位置(MUP)に達するとき
の排気ピストン36を示している。下降している排気ピ
ストン36およびMUPに達したときの掃気ピストン3
4を示している。留意すべきは、排気ピストン36はT
DCの直前にMUPに達しかつ掃気ピストン34がクラ
ンク軸30およびシリンダ42,44の作用によりTD
C直後にMUPに達するということである。接続ロツド
32のロツドアーム114,116はほぼTDCで最小
の隔たりにある。
【0039】燃焼室46内の圧縮ガスが点火されかつ膨
張過程が始まる。両ピストン34,36は下降しかつク
ランク軸30を時計方向に回転させ続ける(図6ないし
図13において見られるように)。ピストン34,36
が下降すると、ロツドアーム114.116は最大の隔
たりがTDC後に約80度で達成されかつ次いでロツド
アーム114,116が内方に撓み始めるまで外方に撓
む。留意すべきは、最小および最大の隔たりの間の約半
分で、ロツドアーム114,116が緩やかな状態を通
過するということである。
張過程が始まる。両ピストン34,36は下降しかつク
ランク軸30を時計方向に回転させ続ける(図6ないし
図13において見られるように)。ピストン34,36
が下降すると、ロツドアーム114.116は最大の隔
たりがTDC後に約80度で達成されかつ次いでロツド
アーム114,116が内方に撓み始めるまで外方に撓
む。留意すべきは、最小および最大の隔たりの間の約半
分で、ロツドアーム114,116が緩やかな状態を通
過するということである。
【0040】図8は排気ピストン36の頂縁部が排出窓
54を通って下降するとき開き始めている排気ピストン
36を示している。排出窓54が開くことにより、燃焼
済みガスがシリンダ42,44から排出窓54を通って
マフラ26へ排出される。図9は掃気ピストン34の頂
縁部が搬送チヤンネル52a,52b,52cの頂部を
通って下降するとき開き始めている掃気窓50を示して
いる。留意すべきは、燃焼済みガスの主要部分は掃気窓
50が開く前にマフラ26へ排出されるということであ
る。排出窓54が開くことにより、クランクケース28
からの加圧された取り入れガスが搬送チヤンネル52
a,52b,52cを通って掃気シリンダ42に流入す
る。取り入れガスは、燃焼室46を通って掃気シリンダ
42に、かつシリンダ42,44からの燃焼済みガスの
排出を完了しかつシリンダ42,44を新鮮な燃料混合
物で再び充填するように排出シリンダ44に進む。
54を通って下降するとき開き始めている排気ピストン
36を示している。排出窓54が開くことにより、燃焼
済みガスがシリンダ42,44から排出窓54を通って
マフラ26へ排出される。図9は掃気ピストン34の頂
縁部が搬送チヤンネル52a,52b,52cの頂部を
通って下降するとき開き始めている掃気窓50を示して
いる。留意すべきは、燃焼済みガスの主要部分は掃気窓
50が開く前にマフラ26へ排出されるということであ
る。排出窓54が開くことにより、クランクケース28
からの加圧された取り入れガスが搬送チヤンネル52
a,52b,52cを通って掃気シリンダ42に流入す
る。取り入れガスは、燃焼室46を通って掃気シリンダ
42に、かつシリンダ42,44からの燃焼済みガスの
排出を完了しかつシリンダ42,44を新鮮な燃料混合
物で再び充填するように排出シリンダ44に進む。
【0041】図10は最大下方位置(MLP)に達して
いる排気ピストン36および下降している掃気ピストン
34を示している。図11は排出窓54を閉じ始めるよ
うに上昇している排気ピストン36およびMLPに達し
ている掃気ピストン34を示している。留意すべきは、
排気ピストン36はBDCの直前にMLPに達しかつ掃
気ピストン34はクランク軸30およびシリンダ42,
44のずれによりBDCの直後にMUPに達するという
ことである。接続ロツド32のロツドアーム114,1
16はほぼBDCで最大の隔たりにある。留意すべき
は、最大および最小の隔たりの間の半分で、ロツドアー
ム114,116が再び緩やかな状態を通過したという
ことである。
いる排気ピストン36および下降している掃気ピストン
34を示している。図11は排出窓54を閉じ始めるよ
うに上昇している排気ピストン36およびMLPに達し
ている掃気ピストン34を示している。留意すべきは、
排気ピストン36はBDCの直前にMLPに達しかつ掃
気ピストン34はクランク軸30およびシリンダ42,
44のずれによりBDCの直後にMUPに達するという
ことである。接続ロツド32のロツドアーム114,1
16はほぼBDCで最大の隔たりにある。留意すべき
は、最大および最小の隔たりの間の半分で、ロツドアー
ム114,116が再び緩やかな状態を通過したという
ことである。
【0042】図12は排気ピストン36の頂縁部が排出
窓54の頂部を通って上昇するとき完全に閉止された排
気窓54を示している。留意すべきは、掃気窓50は、
排出窓54が完全に閉止された後も開いたままであり、
より多くの新鮮な燃料混合物をシリンダ42,44に自
由点させかつそれゆえエンジン12の落ち込み効率を改
善するということである。図13は掃気ピストン34の
頂縁部が搬送チヤンネル52a,52b,52cの頂部
を通って上昇するとき完全に閉止される掃気窓50を示
している。圧縮過程は両ピストン34,36が上昇しか
つ燃焼室46中の新鮮な燃料混合物を圧縮し続けるとき
始まる。ピストン34,36が上昇するとき、ロツドア
ーム114,116は最大の隔たりがTDCの前に約8
0度で達成されるまで外方に撓みかつ次いでロツドアー
ム114,116は内方に撓み始める。留意すべきは、
最小および最大の隔たりの間の半分で、ロツドアーム1
14,116が緩やかな状態を通過するということであ
る。
窓54の頂部を通って上昇するとき完全に閉止された排
気窓54を示している。留意すべきは、掃気窓50は、
排出窓54が完全に閉止された後も開いたままであり、
より多くの新鮮な燃料混合物をシリンダ42,44に自
由点させかつそれゆえエンジン12の落ち込み効率を改
善するということである。図13は掃気ピストン34の
頂縁部が搬送チヤンネル52a,52b,52cの頂部
を通って上昇するとき完全に閉止される掃気窓50を示
している。圧縮過程は両ピストン34,36が上昇しか
つ燃焼室46中の新鮮な燃料混合物を圧縮し続けるとき
始まる。ピストン34,36が上昇するとき、ロツドア
ーム114,116は最大の隔たりがTDCの前に約8
0度で達成されるまで外方に撓みかつ次いでロツドアー
ム114,116は内方に撓み始める。留意すべきは、
最小および最大の隔たりの間の半分で、ロツドアーム1
14,116が緩やかな状態を通過するということであ
る。
【0043】排気ピストン36は図6に示したようなM
UPに達するまで上昇し続ける。接続ロツド32のロツ
ドアーム114,116はほぼTDCで最小の隔たりに
ある。留意すべきは、最大と最小の隔たりとの間の半分
で、ロツドアーム114,116が再び緩やかな状態を
通過したということである。説明された一連の事象がエ
ンジン12の作動が停止されるまでクランク軸30を回
転し続けるように繰り返される。上記の説明から理解さ
れ得ることは、クランク軸30の完全な1回転の間中、
接続ロツドが最大の隔たりに2回達しかつ最小の隔たり
に2回達し、かつそれゆえ緩やかな状態を4回通過する
ということである。
UPに達するまで上昇し続ける。接続ロツド32のロツ
ドアーム114,116はほぼTDCで最小の隔たりに
ある。留意すべきは、最大と最小の隔たりとの間の半分
で、ロツドアーム114,116が再び緩やかな状態を
通過したということである。説明された一連の事象がエ
ンジン12の作動が停止されるまでクランク軸30を回
転し続けるように繰り返される。上記の説明から理解さ
れ得ることは、クランク軸30の完全な1回転の間中、
接続ロツドが最大の隔たりに2回達しかつ最小の隔たり
に2回達し、かつそれゆえ緩やかな状態を4回通過する
ということである。
【0044】本発明は特別な実施例について詳細に説明
されたが、本発明は、対応する範囲に限定されず、しか
も添付の請求項の精神および用語に入るすべての変化お
よび変更を含むものと理解されたい。
されたが、本発明は、対応する範囲に限定されず、しか
も添付の請求項の精神および用語に入るすべての変化お
よび変更を含むものと理解されたい。
【0045】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、第1および第
2シリンダを形成するシリンダブロツクおよび前記第1
および第2シリンダを接続する共通の燃料室、前記第1
および第2シリンダ内で往復動の直線運動を行うために
それぞれ設けられた第1および第2ピストン、クランク
ピンを有しているクランク軸、および前記第1および第
2ピストンの各々を前記クランクピンに接続する1部片
のフオーク状の接続ロツドからなり、該接続ロツドが前
記第1および第2ピストン間の最大距離と前記第1およ
び第2ピストン間の最小距離との間の変化に適応するよ
うに弾力的に可撓性でありそして前記接続ロツドが前記
最大距離と前記最小距離との間で緩やかな状態にある構
成としたので、持ち運び可能な工具に動力を付与するの
に使用され得る改良された単流式エンジンを提供するこ
とができる。
2シリンダを形成するシリンダブロツクおよび前記第1
および第2シリンダを接続する共通の燃料室、前記第1
および第2シリンダ内で往復動の直線運動を行うために
それぞれ設けられた第1および第2ピストン、クランク
ピンを有しているクランク軸、および前記第1および第
2ピストンの各々を前記クランクピンに接続する1部片
のフオーク状の接続ロツドからなり、該接続ロツドが前
記第1および第2ピストン間の最大距離と前記第1およ
び第2ピストン間の最小距離との間の変化に適応するよ
うに弾力的に可撓性でありそして前記接続ロツドが前記
最大距離と前記最小距離との間で緩やかな状態にある構
成としたので、持ち運び可能な工具に動力を付与するの
に使用され得る改良された単流式エンジンを提供するこ
とができる。
【図1】本発明による持ち運び可能な工具用のパワーヘ
ツドを示している断面側面図である。
ツドを示している断面側面図である。
【図2】明瞭にするためにピストンが取り除かれた、図
1の.線2−2に沿う部分断面平面図である。
1の.線2−2に沿う部分断面平面図である。
【図3】図1の線3−3に沿う部分断面端面図である。
【図4】図1のパワーヘツドの2ストローク、U型の単
流式エンジン用の可撓性の接続ロツドの正面図である。
流式エンジン用の可撓性の接続ロツドの正面図である。
【図5】図4の可撓性の接続ロツドの側面図である。
【図6】作動の漸進的段階中の間の図1のパワーヘツド
の2ストローク、U型の単流式エンジンを略示する図3
と同様な断面図である。
の2ストローク、U型の単流式エンジンを略示する図3
と同様な断面図である。
【図7】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図であ
る。
る。
【図8】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図であ
る。
る。
【図9】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図であ
る。
る。
【図10】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図で
ある。
ある。
【図11】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図で
ある。
ある。
【図12】他の漸進的段階を示す図6と同様な断面図で
ある。
ある。
【図13】さらに他の漸進的段階を示す図6と同様な断
面図である。
面図である。
【図14】本発明による持ち運び可能な工具用パワーヘ
ツドの第2実施例を示す断面側面図である。
ツドの第2実施例を示す断面側面図である。
【図15】明瞭にするために幾つかの構成要素を取り除
いた、図14の線15−15に沿う部分断面、拡大平面
図である。
いた、図14の線15−15に沿う部分断面、拡大平面
図である。
10 パワーヘツド 12 エンジン(内燃機関) 22 シリンダブロツク 28 クランクケース 30 クランク軸 32 接続ロツド 34 第1ピストン(掃気ピストン) 36 第2ピストン(排気ピストン) 42 第1シリンダ(掃気シリンダ) 44 第2シリンダ(排気シリンダ) 46 燃焼室 48 中央壁 50 掃気窓 52a 搬送チヤンネル 52b 搬送チヤンネル 52c 搬送チヤンネル 68 クランクピン 74 ピストンピン 76 ピストンピン 108 クランク軸突起 110 ピストン突起 112 ピストン突起 114 ロツドアーム 116 ロツドアーム
Claims (20)
- 【請求項1】 第1および第2シリンダを形成するシリ
ンダブロツクおよび前記第1および第2シリンダを接続
する共通の燃料室;前記第1および第2シリンダ内で往
復動の直線運動を行うためにそれぞれ設けられた第1お
よび第2ピストン;クランクピンを有しているクランク
軸;および前記第1および第2ピストンの各々を前記ク
ランクピンに接続する1部片のフオーク状の接続ロツド
からなり、該接続ロツドが前記第1および第2ピストン
間の最大距離と前記第1および第2ピストン間の最小距
離との間の変化に適応するように弾力的に可撓性であり
そして前記接続ロツドが前記最大距離と前記最小距離と
の間で緩やかな状態にあることを特徴とする単流式エン
ジン。 - 【請求項2】 前記接続ロツドが、前記最大距離と前記
最小距離との間の約半分である前記第1および第2ピス
トン間の距離において緩やかな状態にあることを特徴と
する請求項1に記載の単流式エンジン。 - 【請求項3】 前記接続ロツドがアルミニウムからなる
ことを特徴とする請求項1に記載の単流式エンジン。 - 【請求項4】 前記シリンダが実質上平行でかつ前記ク
ランク軸の回転軸線に対して垂直の平面内にあり、そし
て前記クランク軸の前記回転軸線が前記第1および第2
シリンダの間の中心線からずれていることを特徴とする
請求項1に記載の単流式エンジン。 - 【請求項5】 前記第1および第2シリンダが共通の中
央壁によつて分離されかつ該中央壁が前記接続ロツドの
通路用スロツトを有していることを特徴とする請求項4
に記載の単流式エンジン。 - 【請求項6】 前記中央壁の端部が前記接続ロツドの最
大角度に対応する角度付きノツチを有するようになされ
ていることを特徴とする請求項5に記載の単流式エンジ
ン。 - 【請求項7】 前記接続ロツドが、クランク軸突起、第
1および第2ピストン突起、および該第1および第2ピ
ストン突起を前記クランク軸突起とそれぞれ接続する第
1および第2ロツドアームを有していることを特徴とす
る請求項1に記載の単流式エンジン。 - 【請求項8】 前記第1および第2ロツドアームが前記
クランク軸突起に概略正接していることを特徴とする請
求項7に記載の単流式エンジン。 - 【請求項9】 前記第1および第2ロツドアームが矩形
の断面を有していることを特徴とする請求項7に記載の
単流式エンジン。 - 【請求項10】 持ち運び可能な工具用の単流式エンジ
ンにおいて、 第1および第2シリンダを形成するシリンダブロツクお
よび前記第1および第2シリンダを接続する共通の燃料
室を備え、前記第1および第2シリンダが実質上平行で
かつ共通の中央壁によつて分離されており;前記第1お
よび第2シリンダ内で往復動の直線運動を行うためにそ
れぞれ設けられた第1および第2ピストン;クランクピ
ンおよび前記第1および第2シリンダの平面に対して垂
直な回転軸線を有しているクランク軸を備え、前記回転
軸線が前記第1および第2シリンダ間の前記中央壁から
ずれており;そして前記第1および第2ピストンの各々
を前記クランクピンに接続する接続ロツドからなり、前
記中央壁が前記接続ロツドの通路用スロツトおよび前記
接続ロツドの最大角度に対応する角度付きノツチを有し
ていることを特徴とする持ち運び可能な工具用の単流式
エンジン。 - 【請求項11】 前記接続ロツドが1部片のフオーク状
接続ロツドであることを特徴とする請求項10に記載の
単流式エンジン。 - 【請求項12】 前記第1および第2ピストンとの間の
最大距離と前記第1および第2ピストンとの間の最小距
離との間の最小距離との間の変化に適応するように両方
向に可撓性であることを特徴とする請求項11に記載の
持ち運び可能な工具用の単流式エンジン。 - 【請求項13】 前記接続ロツドが前記最大距離と前記
最小距離との間の約半分で緩やかな状態にあることを特
徴とする請求項12に記載の持ち運び可能な工具用の単
流式エンジン。 - 【請求項14】 2ストローク、U型の単流式エンジン
における変化を低減する単流式エンジンの変化低減方法
において、該方法が、 それぞれ前記第1および第2シリンダ内に配置されかつ
共通のクランクピンに1部片のフオーク状接続ロツドに
よつて接続される第1および第2ピストンを往復動さ
せ;そして前記第1および第2ピストン間の最大距離と
前記第1および第2ピストン間の最小距離との間の変化
に適応するように前記接続ロツドを両方向に収縮させる
ことを特徴とする単流式エンジンの変化低減方法。 - 【請求項15】 さらに、前記接続ロツドを最大距離と
最小距離との間の約半分で自由な状態に緩める工程を含
むことを特徴とする請求項14に記載の単流式エンジン
の変化低減方法。 - 【請求項16】 さらに、前記接続ロツドの重量を最小
にする工程からなることを特徴とする請求項14に記載
の単流式エンジンの変化低減方法。 - 【請求項17】 前記接続ロツドの重量を最小にする工
程が前記接続ロツドをアルミニウムにより形成すること
を含むことを特徴とする請求項14に記載の単流式エン
ジンの変化低減方法。 - 【請求項18】 前記接続ロツドの重量を最小にする工
程が前記接続ロツドの長さを最小にすることを含むこと
を特徴とする請求項14に記載の単流式エンジンの変化
低減方法。 - 【請求項19】 さらに、前記接続ロツドの長さを最小
にする工程からなることを特徴とする請求項14に記載
の単流式エンジンの変化低減方法。 - 【請求項20】 さらに、最大距離と最小距離間の差を
最小にする工程からなることを特徴とする請求項14に
記載の単流式エンジンの変化低減方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/839-589 | 1997-04-15 | ||
| US08/839,589 US5758611A (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Flex-rod |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288046A true JPH10288046A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=25280150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10056972A Pending JPH10288046A (ja) | 1997-04-15 | 1998-03-09 | 単流式エンジン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5758611A (ja) |
| EP (1) | EP0872651B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10288046A (ja) |
| DE (1) | DE69818896T2 (ja) |
| MX (1) | MX9801113A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10208510A1 (de) * | 2002-02-27 | 2003-09-11 | Daimler Chrysler Ag | Hubkolben-Brennkraftmaschine |
| JPWO2011027416A1 (ja) * | 2009-09-01 | 2013-01-31 | ハスクバーナ・ゼノア株式会社 | 2サイクルエンジン |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6216649B1 (en) | 1999-05-19 | 2001-04-17 | Adventech Corporation | Low emission two-cycle internal combustion engine for powering a portable tool |
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| US6941837B2 (en) * | 2003-02-18 | 2005-09-13 | Daimlerchrysler Corporation | Bilateral connecting rod apparatus |
| US6930156B2 (en) * | 2003-10-22 | 2005-08-16 | Equistar Chemicals, Lp | Polymer bound single-site catalysts |
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