JPS6220414B2 - - Google Patents
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- JPS6220414B2 JPS6220414B2 JP53021357A JP2135778A JPS6220414B2 JP S6220414 B2 JPS6220414 B2 JP S6220414B2 JP 53021357 A JP53021357 A JP 53021357A JP 2135778 A JP2135778 A JP 2135778A JP S6220414 B2 JPS6220414 B2 JP S6220414B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crank
- connecting rod
- axis
- crank pin
- gear
- Prior art date
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- Expired
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
従来の４サイクル往復エンジンが振動を避けら
れないのは、クランク機構の構造に主なる原因が
あつた。すなわちシリンダの中のピストンの往復
運動が連接棒をとうしてクランク軸に伝えられ、
ここで回転運動に変えられるのが従来のクランク
機構である。この連接棒はクランク軸のクランク
ピンのところにつながつているので、クランク軸
の回転とともに回転運動するクランクピンの回転
につれて連接棒は左右に揺動することになる。エ
ンジンの振動はこの連接棒の左右の揺動から発生
している。
れないのは、クランク機構の構造に主なる原因が
あつた。すなわちシリンダの中のピストンの往復
運動が連接棒をとうしてクランク軸に伝えられ、
ここで回転運動に変えられるのが従来のクランク
機構である。この連接棒はクランク軸のクランク
ピンのところにつながつているので、クランク軸
の回転とともに回転運動するクランクピンの回転
につれて連接棒は左右に揺動することになる。エ
ンジンの振動はこの連接棒の左右の揺動から発生
している。
この発明は、内歯車に内接する遊星歯車のピツ
チ円直径が内歯車のピツチ円直径の1/2であると
き、遊星歯車のピツチ点の移動軌跡（すなわち内
サイクロイド）が直線往復となることを利用し、
連接棒の大端部を、前記直線往復の内サイクロイ
ドに沿つて動かすようにし、かつその運動する各
部材の重量配分を適当にすることと相まつて作用
状態で完全につり合い無振動としたことを特徴と
する４サイクル単気筒無振動往復エンジンであ
る。
チ円直径が内歯車のピツチ円直径の1/2であると
き、遊星歯車のピツチ点の移動軌跡（すなわち内
サイクロイド）が直線往復となることを利用し、
連接棒の大端部を、前記直線往復の内サイクロイ
ドに沿つて動かすようにし、かつその運動する各
部材の重量配分を適当にすることと相まつて作用
状態で完全につり合い無振動としたことを特徴と
する４サイクル単気筒無振動往復エンジンであ
る。
本発明によれば、エンジンのつりあい錘りは、
後で証明されるようにすべての不つりあい力を理
論的につりあわせており、このエンジン機構は極
めて簡単で従来のピストンクランク機構とほとん
ど大差ない。その他、連接棒は直線往復運動をす
るので、連接棒には圧縮荷重のみを受けて曲げモ
ーメントは生じないし、シリンダへの側圧もな
い。
後で証明されるようにすべての不つりあい力を理
論的につりあわせており、このエンジン機構は極
めて簡単で従来のピストンクランク機構とほとん
ど大差ない。その他、連接棒は直線往復運動をす
るので、連接棒には圧縮荷重のみを受けて曲げモ
ーメントは生じないし、シリンダへの側圧もな
い。
そして、ピストンの変位と速度は正しい正弦曲
線を画き、加速度は余弦曲線を画くので、エンジ
ンの設計が容易になる。
線を画き、加速度は余弦曲線を画くので、エンジ
ンの設計が容易になる。
本発明の主なる目的は、上述したように今日ま
で常識となつていた４サイクル往復エンジンのピ
ストン・クランク機構の往復質量の不つりあい力
を理論的に完全になくし、かつ出力の変動を最小
限におさえてほぼ完全に近い無振動の４サイクル
往復エンジン性能の向上を計ることにある。
で常識となつていた４サイクル往復エンジンのピ
ストン・クランク機構の往復質量の不つりあい力
を理論的に完全になくし、かつ出力の変動を最小
限におさえてほぼ完全に近い無振動の４サイクル
往復エンジン性能の向上を計ることにある。
この発明の原理と理論および実施例を図面によ
り説明する。
り説明する。
まず、振動のない往復エンジンの原理と理論に
ついて説明する。第１図に示すようにピツチ円直
径4lの内歯車１２の中心O1を固定し、これとかみ
あうピツチ円直径2lの遊星歯車３の中心O2をO1
の内側のまわりに定角速度ωで回転させるとき、
遊星歯車３の自転運動の定角速度ω１は公転運動
の定角速度ωと等しく、かつ、点O3は直線O3B上
を往復運動する。
ついて説明する。第１図に示すようにピツチ円直
径4lの内歯車１２の中心O1を固定し、これとかみ
あうピツチ円直径2lの遊星歯車３の中心O2をO1
の内側のまわりに定角速度ωで回転させるとき、
遊星歯車３の自転運動の定角速度ω１は公転運動
の定角速度ωと等しく、かつ、点O3は直線O3B上
を往復運動する。
すなわち
ω１＝−Ｏ１Ｏ２／Ｏ３Ｏ２ω＝−ω (1)
なお、自転と公転運動の回転方向は互に反応方
向である。
向である。
次に、上述の運動機構を完全につりあわすため
の理論について述べる。本理論では、回転体はす
べて定角速度で回転し、各部の摩擦力、軸と軸受
間の遊びの影響は無視する。いま、この機構の各
部分の位置を示すベクトルを第２図のようによ
り、諸量を次のように定める。
の理論について述べる。本理論では、回転体はす
べて定角速度で回転し、各部の摩擦力、軸と軸受
間の遊びの影響は無視する。いま、この機構の各
部分の位置を示すベクトルを第２図のようによ
り、諸量を次のように定める。
O1：内歯車の中心
O2：遊星歯車の中心
O3：連接棒の大端部の中心
Ａ：自転つりあい鍾りの重心位置
Ｂ：公転つりあい鍾りの重心位置
Ｃ：往復重量の重心位置
W0：往復重量
W1：自転つりあい鍾り
W2：公転つりあい鍾り
W3：W0およびW1以外の自転重量
ｇ：重力加速度
ｌ：遊星歯車のピツチ円半径
ＲO1A：中心O1から点Ａの位置を示すベクトル
ＲO2A：中心O2から点Ａの位置を示すベクトル
ＲO1C：中心O1から点Ｃの位置を示すベクトル
ＲO1B：中心O1から点Ｂの位置を示すベクトル
ＲO2O3：中心点O2から中心O3の位置を示すベク
トル ＲO3C：中心点O3から点Ｃの位置を示すベクトル ＲO1O2：中心O1から中心O2の位置を示すベクト
ル R1：AO2の長さ R2：BO1の長さ ω：自転・公転の定角速度（＝θ） また、それぞれの位置ベクトルの偏角を第２図
のようにとる。まず、慣用力の平面のつりあいを
述べる。
トル ＲO3C：中心点O3から点Ｃの位置を示すベクトル ＲO1O2：中心O1から中心O2の位置を示すベクト
ル R1：AO2の長さ R2：BO1の長さ ω：自転・公転の定角速度（＝θ） また、それぞれの位置ベクトルの偏角を第２図
のようにとる。まず、慣用力の平面のつりあいを
述べる。
Ｗ０／ｇに働く慣性力I0を求めると
ＲO1C＝ＲO1O2＋ＲO2O3＋ＲO3C＝lei〓＋le-i〓＋ＲO3C (2)
したがつて
I0＝Ｗ０／ｇＲO1C＝Ｗ０／ｇｌθ２（ｅi〓＋ｅ-i〓）＝２Ｗ０／ｇｌθ2cosθ (3)
同様にＷ１／ｇに働く慣性力I1を求めると
ＲO1A＝ＲO1O2＋ＲO2A＝lei〓＋R1ei(〓-〓)＝lei〓−R1e-i〓 (4)
したがつて
I1＝Ｗ１／ｇＲO1A＝Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓）(
5) 同様にＷ２／ｇに働く慣性力I2を求めると ＲO1B＝R2ei(〓+〓)＝−R2ei〓 (6) したがつて I2＝−Ｗ２／ｇＲO1B＝−Ｗ２／ｇR2θ2ei〓 (7) 同様にＷ３／ｇに働く慣性力I3を求めると ＲO1O2＝lei〓 (8) したがつて I3＝−Ｗ３／ｇＲO1O2＝Ｗ２／ｇｌθ2ei〓 (9) 各部に働く慣性力が完全につりあうためには I0＋I1＋I2＋I3＝Ｗ０／ｇｌθ２（ｅi〓＋ｅ-i〓）＋Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓） −Ｗ２／ｇR1θ2ei〓＋Ｗ３／ｇｌθ2ei〓＝０ すなわち （W0l＋W1l−W2R2＋W3l）ｅi〓＋（W0l＋W1R1）ｅi〓＝０ (10) であればよい。
5) 同様にＷ２／ｇに働く慣性力I2を求めると ＲO1B＝R2ei(〓+〓)＝−R2ei〓 (6) したがつて I2＝−Ｗ２／ｇＲO1B＝−Ｗ２／ｇR2θ2ei〓 (7) 同様にＷ３／ｇに働く慣性力I3を求めると ＲO1O2＝lei〓 (8) したがつて I3＝−Ｗ３／ｇＲO1O2＝Ｗ２／ｇｌθ2ei〓 (9) 各部に働く慣性力が完全につりあうためには I0＋I1＋I2＋I3＝Ｗ０／ｇｌθ２（ｅi〓＋ｅ-i〓）＋Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓） −Ｗ２／ｇR1θ2ei〓＋Ｗ３／ｇｌθ2ei〓＝０ すなわち （W0l＋W1l−W2R2＋W3l）ｅi〓＋（W0l＋W1R1）ｅi〓＝０ (10) であればよい。
よつて、自転つりあい条件として
W0l＝W1R1 (11)
公転つりあい条件として
（W0＋W1＋W3）ｌ＝W2R2 (12)
次に、慣性力のモーメントのつりあいを求める
と自転中心O2まわりのモーメントＭO2は、 ＭO2＝ＲO2O3×I0＋ＲO2A×I1＝le-i〓×Ｗ１／ｇｌθ２（ｅi〓＋ｅ-i〓）−R1e-i〓 ×Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓）＝ｌθ２／ｇ（W0l−W1R1）×ｅ-i〓×ｅi〓 しかるに式(11)により W0l＝W1R1 なる故 ＭO2＝０ （13） 同様に、公転中心O1まわりのモーメントＭO1
は ＭO1＝ＲO1A×Ｉ＝（lei〓−R1e-i〓）×Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓）＝０ （14） したがつて式（13）、（14）より中心O1および
O2まわりの慣用力のモーメントは、つりあつて
いることがわかる。
と自転中心O2まわりのモーメントＭO2は、 ＭO2＝ＲO2O3×I0＋ＲO2A×I1＝le-i〓×Ｗ１／ｇｌθ２（ｅi〓＋ｅ-i〓）−R1e-i〓 ×Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓）＝ｌθ２／ｇ（W0l−W1R1）×ｅ-i〓×ｅi〓 しかるに式(11)により W0l＝W1R1 なる故 ＭO2＝０ （13） 同様に、公転中心O1まわりのモーメントＭO1
は ＭO1＝ＲO1A×Ｉ＝（lei〓−R1e-i〓）×Ｗ１／ｇθ２（lei〓−R1e-i〓）＝０ （14） したがつて式（13）、（14）より中心O1および
O2まわりの慣用力のモーメントは、つりあつて
いることがわかる。
最後に、各重量のＺ軸方向に分散した場合のつ
りあいについて述べる。まず、自転運動部のつり
あい条件を求めると、第３図において、 W4：左側の自転用つりあい鍾り W5：右側の自転用つりあい鍾り Ｗrpt：全自転重量 O2：Ｗrptの重心位置 YY：シリンダの中心線 X1X1：連接棒大端部の中心線 XX：自転中心線 R4、R5、ｌ、l1、Ｌを図示のようにとるとW0
の重心はO3にあると考えられるので、自転つり
あい条件として次式を得る。
りあいについて述べる。まず、自転運動部のつり
あい条件を求めると、第３図において、 W4：左側の自転用つりあい鍾り W5：右側の自転用つりあい鍾り Ｗrpt：全自転重量 O2：Ｗrptの重心位置 YY：シリンダの中心線 X1X1：連接棒大端部の中心線 XX：自転中心線 R4、R5、ｌ、l1、Ｌを図示のようにとるとW0
の重心はO3にあると考えられるので、自転つり
あい条件として次式を得る。
L1W4R4＝l1W0l （15）
また、W4、W5、R4、R5で式(11)を書き換えると
W0l＝W1R1＝W4R4＋W5R5 （16）
なお、全自転重量Ｗrptは
Ｗrpt＝W0＋W1＋W3＝W0＋W3＋W4＋W5 （17）
さらに、公転運動部のつりあい条件を求める
と、 第４図において W6：左側の公転用つりあい鍾り W7：右側の公転用つりあい鍾り O2：Ｗrptの重心位置 YY：シリンダの中心線 XX：自転中心線 ZZ：公転中心線 R6、R7、l2、L2を図示のようにとると、 Ｗrptの重心はO2であると考えられるので、公
転のつりあい条件として次式を得る。
と、 第４図において W6：左側の公転用つりあい鍾り W7：右側の公転用つりあい鍾り O2：Ｗrptの重心位置 YY：シリンダの中心線 XX：自転中心線 ZZ：公転中心線 R6、R7、l2、L2を図示のようにとると、 Ｗrptの重心はO2であると考えられるので、公
転のつりあい条件として次式を得る。
L2W6R6＝l2Wrptl （18）
また、W6、W7、R6、R7で式(12)を書き換えると
Ｗrptｌ＝W2R2＝W6R6＋W7R7 （19）
以上の理論解析において、定角速度の円運動の
組合わせによる直線往復機構とその機構の完全つ
りあいの根本原理が示されたので、この機構を用
いた４サイクル単気筒無振動往復エンジンの具体
的例について説明する。
組合わせによる直線往復機構とその機構の完全つ
りあいの根本原理が示されたので、この機構を用
いた４サイクル単気筒無振動往復エンジンの具体
的例について説明する。
第５図および第６図は、４サイクル単気筒無振
動往復エンジンの一実施例の図面を示す。シリン
ダ１の中を直線往復運動するヒストン２と一体の
連接棒２′の大端部に遊星歯車３と一体の偏心カ
ラ４がすべりながら回るように平軸受１０を通し
て入つている。偏心カラ４はクランクピン５に平
軸受１１を通して支えられている。クランク軸６
は、シリンダ１に固着されているクランクケース
７にしつかり取付けられているボールベアリング
９と９′によつて回るように支持されている。遊
星歯車３は、クランクケース７にボルト１３でし
つかり固定されかつ遊星歯車３の歯数の２倍の歯
数をもつた内歯車１２とかみあつている。内歯車
１２のピツチ円の中心はクランク軸６の軸心O1
と一致し、そして、遊星歯車３の軸心はクランク
ピン５の軸心O2と一致している。また、偏心カ
ラ４の中心O2とクランクピン５の軸心O2との距
離およびクランク軸６の軸心O1とクランクピン
５の軸心O2の距離はそれぞれ遊星歯車３のピツ
チ円半径ｌに等しい。
動往復エンジンの一実施例の図面を示す。シリン
ダ１の中を直線往復運動するヒストン２と一体の
連接棒２′の大端部に遊星歯車３と一体の偏心カ
ラ４がすべりながら回るように平軸受１０を通し
て入つている。偏心カラ４はクランクピン５に平
軸受１１を通して支えられている。クランク軸６
は、シリンダ１に固着されているクランクケース
７にしつかり取付けられているボールベアリング
９と９′によつて回るように支持されている。遊
星歯車３は、クランクケース７にボルト１３でし
つかり固定されかつ遊星歯車３の歯数の２倍の歯
数をもつた内歯車１２とかみあつている。内歯車
１２のピツチ円の中心はクランク軸６の軸心O1
と一致し、そして、遊星歯車３の軸心はクランク
ピン５の軸心O2と一致している。また、偏心カ
ラ４の中心O2とクランクピン５の軸心O2との距
離およびクランク軸６の軸心O1とクランクピン
５の軸心O2の距離はそれぞれ遊星歯車３のピツ
チ円半径ｌに等しい。
次に、このエンジン機構を完全につりあわすた
めには、連接棒２′の偏心カラ４にクランク軸６
の軸心O2に関してそれぞれクランクピン５の正
反対側に自転つりあい鍾りW4，W5を取付け、そ
してクランク軸６のクランク腕８と８′にクラン
ク軸６の軸心O1に関してそれぞれクランクピン
５の正反対側に公転つりあい鍾りW6とW7を取付
け、完全に力のつりあいをとつている。なお、公
転つりあい鍾りW6とW7には、比重の大きい、タ
ングステン材を充填してできるだけクランク腕８
と８′の外径と幅を小さくしている。その他、ク
ランク軸６にはクランク歯車１４が固定されてお
り、この歯車の２倍の歯数をもつたタイミング歯
車１５とかみあつている。このタイミング歯車１
５にはスプロケツト車１６が固定されており、こ
れとかみあうローラ・チエイン１７によりスプロ
ケツト車１８の付いたカム軸１９を回す。一方、
タイミング歯車１５は、第９図に示すように歯車
３２とかみあい、歯車３２はオイルポンプ３４の
駆動軸と一体の歯車３３とかみあつており、これ
によりトロコイドオイルポンプ３４を回して、エ
ンジン機構内の各軸受および遊星歯車機構に給油
を行う構造となつている。
めには、連接棒２′の偏心カラ４にクランク軸６
の軸心O2に関してそれぞれクランクピン５の正
反対側に自転つりあい鍾りW4，W5を取付け、そ
してクランク軸６のクランク腕８と８′にクラン
ク軸６の軸心O1に関してそれぞれクランクピン
５の正反対側に公転つりあい鍾りW6とW7を取付
け、完全に力のつりあいをとつている。なお、公
転つりあい鍾りW6とW7には、比重の大きい、タ
ングステン材を充填してできるだけクランク腕８
と８′の外径と幅を小さくしている。その他、ク
ランク軸６にはクランク歯車１４が固定されてお
り、この歯車の２倍の歯数をもつたタイミング歯
車１５とかみあつている。このタイミング歯車１
５にはスプロケツト車１６が固定されており、こ
れとかみあうローラ・チエイン１７によりスプロ
ケツト車１８の付いたカム軸１９を回す。一方、
タイミング歯車１５は、第９図に示すように歯車
３２とかみあい、歯車３２はオイルポンプ３４の
駆動軸と一体の歯車３３とかみあつており、これ
によりトロコイドオイルポンプ３４を回して、エ
ンジン機構内の各軸受および遊星歯車機構に給油
を行う構造となつている。
また、第７図と第８図のこのエンジンの動弁機
構について説明する。
構について説明する。
カム軸１９はカム軸と一体のカム２０が付いて
おり、カム２０はロツカアーム軸２１，２１′に
支えられているバルブロツカアーム２２，２２′
に接している。バルブロツカアーム２２，２２′
の他端にはクリアランスアジヤステイングスクリ
ユ２３，２３′がクリアランスアジヤステイング
ナツト２４，２４′により取付けられている。ク
リアランスアジヤステイングスクリユ２３，２
３′の先端はバルブスプリングシート２６，２
６′中を摺動するコツタ２５，２５′の一端と接
し、コツタの他端はバルブ２７，２７′と接して
いる。バルブ２７，２７′はバルブステムガイド
２８，２８を摺動してバルブスプリング２９，２
９′とバルブロツカアム２２，２２′の作動により
バルブ穴３０，３０′の開閉を行つている。３１
は点火プラグである。
おり、カム２０はロツカアーム軸２１，２１′に
支えられているバルブロツカアーム２２，２２′
に接している。バルブロツカアーム２２，２２′
の他端にはクリアランスアジヤステイングスクリ
ユ２３，２３′がクリアランスアジヤステイング
ナツト２４，２４′により取付けられている。ク
リアランスアジヤステイングスクリユ２３，２
３′の先端はバルブスプリングシート２６，２
６′中を摺動するコツタ２５，２５′の一端と接
し、コツタの他端はバルブ２７，２７′と接して
いる。バルブ２７，２７′はバルブステムガイド
２８，２８を摺動してバルブスプリング２９，２
９′とバルブロツカアム２２，２２′の作動により
バルブ穴３０，３０′の開閉を行つている。３１
は点火プラグである。
第５図、第６図、第７図、および第８図に示さ
れている４サイクル単気筒無振動往復エンジンの
作動は次の通りである。
れている４サイクル単気筒無振動往復エンジンの
作動は次の通りである。
連接棒２′と一体のピストン２が上昇するにつ
れて、バルブ穴３０が開かれ混合気を排出すると
バルブ穴３０を閉じて、バルブ３０′が開かれて
燃焼室に供給した燃料の混合気は圧縮される。混
合気の爆発によつてピストン２は下向きに押され
る。そして、燃焼室で作られたエネルギーがピス
トン２と一体の連接棒２′の直線往復運動によつ
て偏心カラ４の自転運動に変えられる。このピス
トン２と一体の連接棒２′の直線往復運動は次の
ような機構から無理なく生じている。
れて、バルブ穴３０が開かれ混合気を排出すると
バルブ穴３０を閉じて、バルブ３０′が開かれて
燃焼室に供給した燃料の混合気は圧縮される。混
合気の爆発によつてピストン２は下向きに押され
る。そして、燃焼室で作られたエネルギーがピス
トン２と一体の連接棒２′の直線往復運動によつ
て偏心カラ４の自転運動に変えられる。このピス
トン２と一体の連接棒２′の直線往復運動は次の
ような機構から無理なく生じている。
偏心カラ４の左側についているピツチ円直径2l
の遊星歯車３の中心は、クランクピン５の軸心
O2と一致しており、かつ、クランクケース７に
固定されている内歯車１２は、遊星歯車３の歯数
の２倍の歯数をもつているので、ピツチ円直径4l
の内歯車１２のピツチ円上の一点と一致する偏心
カラ４の中心O3すなわち、クランクピン５の軸
心O2からｌ離れた中心線O3の各点は、理論から
4lの直線往復運動をする。したがつて、偏心カラ
４がすべりながら回るように平軸受１０を通して
入つているピストン２と一体の連接棒２′の大端
部は直線往復運動をすることになる。なお、クラ
ンク軸６は遊星歯車３の遊星キヤリヤーとして動
作して、クランク軸６の中心O1のまわりに回転
する。このピストン２と一体の連接棒２′の直線
往復運動は、前述のように偏心カラ４が定角速度
ωでお互いに逆方向に、かつ同時に自転と公転の
運動をすることにより、創成されている。また、
その自転と公転は、前述のように完全に力のつり
あいがとれている。したがつて、エンジン自体か
ら来る振動はほとんど生じない。
の遊星歯車３の中心は、クランクピン５の軸心
O2と一致しており、かつ、クランクケース７に
固定されている内歯車１２は、遊星歯車３の歯数
の２倍の歯数をもつているので、ピツチ円直径4l
の内歯車１２のピツチ円上の一点と一致する偏心
カラ４の中心O3すなわち、クランクピン５の軸
心O2からｌ離れた中心線O3の各点は、理論から
4lの直線往復運動をする。したがつて、偏心カラ
４がすべりながら回るように平軸受１０を通して
入つているピストン２と一体の連接棒２′の大端
部は直線往復運動をすることになる。なお、クラ
ンク軸６は遊星歯車３の遊星キヤリヤーとして動
作して、クランク軸６の中心O1のまわりに回転
する。このピストン２と一体の連接棒２′の直線
往復運動は、前述のように偏心カラ４が定角速度
ωでお互いに逆方向に、かつ同時に自転と公転の
運動をすることにより、創成されている。また、
その自転と公転は、前述のように完全に力のつり
あいがとれている。したがつて、エンジン自体か
ら来る振動はほとんど生じない。
以上の詳作なる説明から明らかなようにこの発
明は第１０図に示す如くピストンと一体の連接棒
の大端部に挿入された一個のスリーブ状の偏心カ
ラを定角速度でクランクに対して逆方向に、かつ
同時に自転と公転とをするようにクランクピンの
ところに挿入した以外は、従来のピストンクラン
ク機構と全く同一の非常に簡単な機構構造を採用
することにより、小型、軽重量化した無振動エン
ジンで、従来のエンジンの重合の約10％重量増で
できる極めて構造簡単な４サイクル単気筒無振動
往復エンジンを提供出来る工業上大なる効果があ
る。
明は第１０図に示す如くピストンと一体の連接棒
の大端部に挿入された一個のスリーブ状の偏心カ
ラを定角速度でクランクに対して逆方向に、かつ
同時に自転と公転とをするようにクランクピンの
ところに挿入した以外は、従来のピストンクラン
ク機構と全く同一の非常に簡単な機構構造を採用
することにより、小型、軽重量化した無振動エン
ジンで、従来のエンジンの重合の約10％重量増で
できる極めて構造簡単な４サイクル単気筒無振動
往復エンジンを提供出来る工業上大なる効果があ
る。
図面は本発明の一実施例を示したもので、第１
図は同時に同一の定角速度で自転と公転運動を互
いに反対方向に行う遊星歯車の線図的説明図、第
２図はつりあい鍾りの位置と点O1，O2，O3のベ
クトル線図で、各運動部分の重量をＸ−Ｙ平面図
に投影した図、第３図は第２図の自転運動をＺ軸
に直角方向に投影した図、第４図は第２図の公転
運動をＺ軸に直角方向に投影した図、第５図は本
発明の４サイクル単気筒無振動往復エンジンの全
体の見取説明図、第６図は本発明の４サイクル単
気筒無振動往復エンジンの縦断面図第７図は本発
明のエンジンの動弁機構部の縦断面図、第８図は
本発明のエンジンのシリンダヘツド部の縦断面
図、第９図は本発明の給油ポンプ部の駆動装置部
の縦断面図、第１０図は第６図のクランク部の斜
視図である。
図は同時に同一の定角速度で自転と公転運動を互
いに反対方向に行う遊星歯車の線図的説明図、第
２図はつりあい鍾りの位置と点O1，O2，O3のベ
クトル線図で、各運動部分の重量をＸ−Ｙ平面図
に投影した図、第３図は第２図の自転運動をＺ軸
に直角方向に投影した図、第４図は第２図の公転
運動をＺ軸に直角方向に投影した図、第５図は本
発明の４サイクル単気筒無振動往復エンジンの全
体の見取説明図、第６図は本発明の４サイクル単
気筒無振動往復エンジンの縦断面図第７図は本発
明のエンジンの動弁機構部の縦断面図、第８図は
本発明のエンジンのシリンダヘツド部の縦断面
図、第９図は本発明の給油ポンプ部の駆動装置部
の縦断面図、第１０図は第６図のクランク部の斜
視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クランクケース７、シリンダ１、このシリン
ダ１内を滑動するピストン２、このピストン２と
一体の連接棒２′、クランクピン５とクランク腕
８，８′とを有すると共に前記ピストン２および
連接棒２′がシリンダ１内を往復滑動することに
よつて回転されるクランク６を備えた４サイクル
単気筒往復エンジンにおいて； 前記クランクピン５の軸心O2がクランク６の
軸心O1からｌ量だけ偏心するようにクランクピ
ン５の配設位置を設定すると共に、このクランク
ピン５には前記連接棒２′を支承せる偏心カラ４
とピツチ円の直径が2l量の遊星歯車３を固定せし
める一方、この遊星歯車３はクランクケース７内
に固定的に対設したピツチ円の直径が4l量の内歯
歯車１２に噛合せしめ、また、クランク６の所要
近接位置には、タイミング歯車１５とスプロケツ
ト車１６とを同時回転可能なる如く同軸に設ける
と共に当該クランク自体には小歯車１４を前記タ
イミング歯車１５に噛合するよう配設し、 前記スプロケツト車１６は動弁機構のカム軸１
９を設けたスプロケツト車１８とローラチエン１
７によつて連繋して、クランク６の駆動力を動弁
機構へ伝達せしめ、 他方、前記タイミング歯車１５は歯車列３２，
３３を介してオイルポンプ３４へクランク６の駆
動力を伝達できるように構成し、かくしてオイル
ポンプ３４の駆動によつて潤滑油を当該エンジン
機構内の各軸受および遊星歯車機構４，１２へエ
ンジン回転数に比例して適量ずつ補給できるよう
になし、更に、クランク６の軸心線O1を基点と
してクランクピン５の正反対側には、 イ クランクピン５の軸心線O2から一定距離に
して、しかも前記連接棒２′の中心軸線を挟ん
で各々対称の一定距離となる如く自転釣り合い
錘りW4，W5を前記偏心カラ４に固定して設
け、 ロ クランク６の軸心線O1から一定距離にし
て、しかも前記連接棒２′の中心軸線を挟んで
各々対称の一定距離となる如く公転釣り合い錘
りW6，W7を前記クランク腕８，８′に固定し
て設け、 かつ、前記自転釣り合い錘りW4，W5の重量関
係については、次の一般式： W0l＝W4R4＋W5R5 の静的均衡条件を満足するようにW4およびW5の
重量値を定め（たゞし、W0………当該往復体の
重量値、ｌ………クランクピン５の偏心量、R4
………自転中心線からのW4の距離、R5………自
転中心線からのW5の距離）、また、前記公転釣り
合い錘りW6，W7の重量関係については、次の一
般式： Wrot ｌ＝W6R6＋W7R7 の動的均衡条件を満足するようにW6およびW7の
重量値を定め（たゞし、Wrot ｌ………当該回転
体の全自転重量、ｌ………クランクピン５の偏心
量、R6………公転中心線からのW6の距離、R7…
……公転中心線からのW7の距離）、 かくして、ピストン２の動作時に往復重量およ
び回転重量から生起する不釣り合い力を完全に均
衡させ、連接棒２′およびクランク等の振動を防
止したことを特徴とする４サイクル単気筒無振動
往復エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135778A JPS54113775A (en) | 1978-02-24 | 1978-02-24 | 44cycle*single cylinder vibrationnfree reciprocating engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135778A JPS54113775A (en) | 1978-02-24 | 1978-02-24 | 44cycle*single cylinder vibrationnfree reciprocating engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54113775A JPS54113775A (en) | 1979-09-05 |
| JPS6220414B2 true JPS6220414B2 (ja) | 1987-05-07 |
Family
ID=12052831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2135778A Granted JPS54113775A (en) | 1978-02-24 | 1978-02-24 | 44cycle*single cylinder vibrationnfree reciprocating engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54113775A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2683218B2 (ja) * | 1994-05-10 | 1997-11-26 | ロングウェルジャパン株式会社 | クランク装置 |
| US6098477A (en) * | 1998-10-23 | 2000-08-08 | Longwell Japan Co., Ltd. | Crank device for linear motion of connecting rod |
| JP4947793B2 (ja) * | 2007-11-06 | 2012-06-06 | Ｌｗｊ株式会社 | クランク装置 |
| JP5553298B2 (ja) * | 2009-05-13 | 2014-07-16 | Ｌｗｊ株式会社 | 直線往復機構を備えた試験機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039203A (ja) * | 1973-08-10 | 1975-04-11 |
-
1978
- 1978-02-24 JP JP2135778A patent/JPS54113775A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54113775A (en) | 1979-09-05 |
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