JPS63120801A

JPS63120801A - 気体圧縮膨張装置

Info

Publication number: JPS63120801A
Application number: JP26642086A
Authority: JP
Inventors: Masato Koga; 古賀　政都
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-08
Filing date: 1986-11-08
Publication date: 1988-05-25

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」本発明は、コンプレッサ、真空ポンプ、エンジン等に利
用し得る気体圧縮膨張装置に関する。

「従来の技術」従来の気体圧縮膨張装置としては、例えばシリンダ内で
ピストンを往復動させ、該ピストンの動きをクランクシ
ャフトに取り出すいわゆるレシプロエンジンがある。同
様の機構は周知のように、コンプレッサ等にも用いられ
ている。

「発明が解決しようとする問題点」しかしながら、このような従来の気体圧縮膨張装置では
、クランクシャフトが必要であって回動が円滑でなく、
吸気弁および排気弁が必要であり、構造が複雑であるう
えに、吸気口と排気口とをシリンダ毎に設けなければな
らず、配置がしにくいという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、構造が簡単で回転の円滑な気体圧ｌｉｌ！膨張
装置を提供することを目的としている。

ｒ問題点を解決するための手段」かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、コンプレッサ、真空ポンプ、エンジンに利用し得る気体
圧縮膨張装置であって、ハウジングに中心軸を回動可能に支持し、該中心軸を中
心として公転し、かつ回動伝達可能に該中心軸に結合さ
れた少なくとも１個のシリンダを配設するとともに、該
シリンダの頂口が圧接して摺動するヘッド板を前記ハウ
ジングに設け、前記ハウジングに設けた波状のカムに案
内され、前記シリンダ内で往復運動するピストンを設け
、前記シリンダ内へ連通する圧縮時の排気口と、膨張時の
吸気口とを前記ヘッド板に開設したことを特徴とする気
体圧縮膨張装置に存する。

「作用」中心軸の回動に伴い、シリンダが公転し、シリンダとと
もにピストンも公転する。ピストンは公転の変位に応じ
、ハウジングに設けたカムに案内されて往復動する。ピ
ストンの往復動によりヘッド板との間に閉じ込められた
シリンダ内の空間の気体が圧縮され、あるいは膨張され
る。

圧縮され、あるいは膨張された気体は、エンジン、コン
プレッサ等の仕様により、その時に対応する排気口から
吐出され、吸気口から吸入される。

「実施例」以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する０本実
施例はエンジンに応用した例を示している。

各図は本発明の一実施例を示しており、各図に示すよう
に、エンジンｌＯはハウジング２０内に内部機構を配設
してあり、ハウジング２０は筒状のハウジングブロック
２１の両端にヘッド板２５．２６をヘッドポルト２０ａ
、２０ａ・・・で固着して成る。

ハウジング２０のヘッド板２５．２６の中心にわたして
中心軸３０がベアリング３１．３１・・・により回転回
走に支持され、対称的なシリンダブロック４０ａ、４０
ｂが中心軸３０に支持されている。

シリンダブロック４０ａ、４０ｂはばね４０ｃにより相
互に離間する方向に付勢され、それぞれの端面４１，４
２がヘッド板２５．２６に摺動可能に密接し、それぞれ
中心軸３０にスプライン３２を介して回動伝達可能に連
結されている。

シリンダブロック４０ａ、４０ｂはハウジング２０の一
方の端のヘッド板２５に対応する６個のシリンダ４３　
、４３　　・・・と、他方の端のヘッド板２６に対応す
る６個のシリンダ４４．４４・・・を有している。各シ
リンダ４３．４４・・・はヘッド板２５．２６に向は開
口し、ヘッド板２５．２６により項目を塞がれている。

対向するシリンダ４３．４４に対応して６個のピストン
部材５０．５０・・・が配設され、ピストン部材５０．
５０・・・のそれぞれの一端に固設されたピストン５１
．５１・・・が各シリンダ４３．４３・・・に嵌合し、
他端に固設されたピストン５２．５２・・・がシリンダ
４４．４４・・・に嵌合し、各ピストン部材５０．５０
・・・のピストン５１．５２はコネクチングロッド５３
で一体的かつ対称的に連結されている。

ハウジング２０のハウジングブロック２１の内面には第
３図に示すように展開すると波状であるカム２２が突設
され、カム２ｚを挾持するローラであるカムフォロワ５
４．５４が各ピストン部材５０のコネクチングロッド５
３に装着されている。

ヘッド板２５．２６は角度的に偏位した対照的な構成を
しており、第２図でわかるように、いずれも一箇所に点
火プラグｚ７が配設され、他の場所に略まが玉形の吸入
口２８と吐出口２９とが各−個所ずつ開設されている。

吸入口２８には吸気管１１が接続され、吐出口２９には
排気管１２が接続されている。

次に作用を説明する。

第２図において中心軸３０は時計方向に回転するものと
し、それに従いシリングブロック４０ａ、４０ｂおよび
シリンダ４３．シリンダ４４・・・、ピストン部材５０
およびピストン５１゜ピストン５２・・・も時計方向に
回転する。

一つのシリンダ４３が吸入口２８にかかっている状態か
ら説明を始めると、該シリンダ４３は第３図の最下部の
位置にあり、中心軸３０が時計方向に回転するに伴い上
方の状態へと変化していく、吸入口２８には吸気管１１
から気化燃料を含む気体が供給され、吐出口２９は排気
管１２から燃焼気体を排出可能である。

最下部の位置では、シリンダ４３は吸入行程ａの動作中
である。シリンダ４３に対応するシリンダ４４は少し偏
位した排気行程の動作中である。

この位置からシリンダ４３．４４が回転移動すると、カ
ムフォロワ５４．５４を介してハウジング２０のカム２
２に案内されたピストン部材５０が第３図において左方
に移動する。この行程以後、ピストン部材５０はカム２
２の波形状に従い左右に移動する。

ピストン５１はヘッド板２５から離れるよう移動し、吸
入口２８から燃料を含む蒸気を吸入する。一方ピストン
５２はヘッド板２６に近接するよう移動し、吐出口２９
から燃焼気体を排出する。

シリンダ４３が吸入口２８に連通ずる位置を通過すると
、開口が閉鎖され、ピストン５１が下死点を過ぎると次
の圧縮行程すになる。このときシリンダ４４はシリンダ
４３の行程に対して偏位して遅れた吸入行程にある。こ
れ以後シリンダ４４はシリンダ４３より１行程づつ遅れ
て動作する。

シリンダ４３は圧縮行程の上死点近傍において点火プラ
グ２７により内部の燃料に着火され、次の爆発行程Ｃに
なる。爆発行程における爆発力はピストン５１をヘッド
板２５から離間させる方向に働き、カムフォロワ５４が
カム２２を押し、相対的にピストン部材５０が第３図に
おいて上方。

第２図において時計方向の回転力を生じ、シリンダ４３
およびシリンダブロック４０ａ全体が回転駆動される。

爆発行程Ｃにおけるピストン５１の下死点を過ぎると、
シリンダ４３が吐出口２９にかかり、排気行程ｄになり
、ピストン５１が第３図において右方に変位し、吐出口
２９から排気管１２に燃焼気体が流出し吐出される。

排気行程ｄの後は前記吸気行程ａになり、吸入口２８か
ら燃料を含む蒸気を吸入する。

上記吸入行程ａ、圧縮行程す、爆発行程Ｃ９排気行程ｄ
のサイクルを繰り返し、シリンダブロック４０ａ、４０
ｂは連続的に回転し、該回転が中心軸３０に取り出され
、エンジン１０は回転駆動力を発生しながら作動する。

シリンダブロック４０ａ、４０ｂはそれ自体の重量でフ
ライホイールとしての機能を有している。必要により別
にフライホイールを設けてもよい、また、点火プラグ、
吸入口および吐出口を片側に１こづつ設けたが、このよ
うに多気筒をまとめて１個所で処理することができると
ともに、まとまった気筒を複数組設けることも可能であ
る。

なお、エンジンとしての性能は、カム２２の波形の形状
、吸入口２８．吐出口２９の位置や形状、点火プラグ２
７の点火タイミング等により変化し、必要とする仕様に
合わせて適宜設定することができる。

前記実施例においては、エンジンとして気体圧縮膨張装
置を具現したものを示したが、気体を圧縮膨張させるこ
とでは、コンプレッサ、真空ポンプ等にも適用できるこ
とはいうまでもない。

また、前記実施例においては、片側で６気筒。

両側を合わせて１２気筒のものを示したが、単気筒でも
動作し得ることはいうまでもない。

「発明の効果」本発明に係る気体圧縮膨張装置によれば、吸排弁を有さ
ず、可動部位が少なく、吸気口、排気口等を複数の気筒
に対してまとめて設けることができる簡単な構造のもの
にしたから、小型軽量で確実に作動する装置とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示しており、第１図はエンジ
ンの縦断面図、第２図は第１図■矢視図、第３図は動作
説明のための展開図である。１０・・・エンジン　　　１１・・・吸気管１２・・・
排気管２０・・・ハウジング　　２１・・・ハウジングブロッ
ク２２・・・カム　　　　　２５．２６・・・ヘット板
２７・・・点火プラグ　　　２８・・・吸入口２９・・
・吐出口　　　　　３０・・・中心軸４０ａ、４０ｂ・
・・シリンダブロック４３．４４・・・シリンダ５０・・・ピストン部材　　５１．５２・・・ピストン
５３・・・コネクチングロッド５４・・・カムフォロワ第１図Ｏ第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】コンプレッサ、真空ポンプ、エンジンに利用し得る気体
圧縮膨張装置であって、ハウジングに中心軸を回動可能に支持し、該中心軸を中
心として公転し、かつ回動伝達可能に該中心軸に結合さ
れた少なくとも１個のシリンダを配設するとともに、該
シリンダの頂口が圧接して摺動するヘッド板を前記ハウ
ジングに設け、前記ハウジングに設けた波状のカムに案
内され、前記シリンダ内で往復運動するピストンを設け
、前記シリンダ内へ連通する圧縮時の排気口と、膨張時の
吸気口とを前記ヘッド板に開設したことを特徴とする気
体圧縮膨張装置。