JPS624764Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS624764Y2 JPS624764Y2 JP1979101182U JP10118279U JPS624764Y2 JP S624764 Y2 JPS624764 Y2 JP S624764Y2 JP 1979101182 U JP1979101182 U JP 1979101182U JP 10118279 U JP10118279 U JP 10118279U JP S624764 Y2 JPS624764 Y2 JP S624764Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main shaft
- engine
- piston
- crankshaft
- bearings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
本考案は、ピストンを主体とする往復動部分お
よびクランク軸の回転軸受部等の回転部分より発
生する摩擦損失を大巾に減らし、機械効率を著し
く向上させることができるようにした、内燃機関
に関するものである。 一般に往復動式内燃機関の摩擦損失は、ピスト
ンを主体とする往復動部分およびクランク軸の回
転軸受部等の回転部分より発生するものが大きな
割合を占めることが知られているが、このような
摩擦損失は、次のような特性を有することが経験
的に知られている。すなわち前記摩擦損失は 爆発圧や往復質量の慣性力が集中している場
合の方が、分散している場合よりも大きくな
る。 各部の軸受の直径が大きくなるにつれ、その
何乗かに比例して大きくなりその指数は１に等
しいかまたは１よりも大きい。 機関の容量が等しい場合には、シリンダ数の
増加に伴つて減少する。 したがつて前記摩擦損失を低減させるには、シ
リンダ数を増すとゝもに軸受の数を増して一軸受
当りの荷重を少なくして軸受の直径を小さくすれ
ばよいことが解る。 ところが機関のシリンダ数を増すことは製造コ
ストの上昇を招くばかりでなく機関全体が大型に
なり、さらにメンテンスを悪くする等の別の不都
合を生じる。 そこで本考案はシリンダ数を増すことなく、前
記摩擦損失の低減を図ることができるようにし
た、構成簡単な内燃機関を提供することを目的と
するものである。 そして上記目的を達成するために本考案は、機
関本体に形成したシリンダ孔内に摺動自在に嵌合
されるピストンにピストンピンを横架し、このピ
ストンピンに、該ピンの軸方向に間隔をおいて並
列する２本のコネクテイングロツドの小端部を回
転自在に連結し、これらのコネクテイングロツド
の大端部を、クランク軸にその軸方向に間隔をお
いて形成される一対のクランクピンにそれぞれ軸
受を介して支承し、前記クランク軸は、前記一対
のクランクピン間に中央主軸部を、またその両端
に両端主軸部を有し、該中央主軸部及び両端主軸
部をそれぞれ軸受を介して機関本体に支承させた
ことを特徴とする。 以下、図面により本考案を、シリンダ孔及びピ
ストンの横断面形状が小判形または楕円形に形成
された形式の内燃機関に適用した場合の一実施例
について説明する。機関本体のシリンダブロツク
１には、横断面小判形もしくは楕円形のシリンダ
孔２が形成され、このシリンダ孔２内には同じく
横断面小判形もしくは楕円形のピストン３が摺動
自在に嵌合されている。ピストン３にはその長手
方向に二対のピンボス４，４；５，５が形成さ
れ、これらのピンボス４，４；５，５に１本のピ
ストンピン６が横架されている。各対のピンボス
４，４および５，５間において、前記ピストンピ
ン６には、そのピン６の軸方向に間隔をおいて並
列する２本のコネクテイングロツド７，８の小端
部が軸受９，１０を介して回転自在に支承されて
おり、これらのコネクテイングロツド７，８の大
端部は、１本のクランク軸１１に、その中央主軸
部１２を挾んで対称的に形成される一対のクラン
クピン１３，１４にそれぞれ軸受１８，２１を介
して回転自在に支承されている。 前記クランク軸１１の両端主軸部１５，１６
は、それぞれ一個の軸受１７，２２を介して機関
本体に回転自在に支承されており、またその中央
主軸部１２は互いに並設される２個の軸受１９，
２０を介して機関本体に回転自在に支承されてい
る。 前記シリンダブロツク１の上部にガスケツト２
３を介してシリンダヘツド２４が装着され、この
シリンダヘツド２４の下面に形成される燃焼室壁
とピストン上面とによつて燃焼室２５が形成され
る。燃焼室２５には、その長手方向に間隔を存し
て２個の点火栓２６が設けられる。 機関が運転され、ピストン３がシリンダ孔２内
に上下に往復作動されゝば、その動力は２本のコ
ネクテイングロツド７，８を介してクランク軸１
１に伝達され、これを回転駆動するものである。 ところで上記のように構成される内燃機関で
は、シリンダ孔２内に摺合される一つのピストン
３に対して２本のコネクテイングロツド７，８を
有し、それらのコネクテイングロツド７，８は軸
受１８，２１を介してクランク軸１１に支承さ
れ、さらにクランク軸１１は４個の軸受１７，１
９，２０，２２を介して機関本体に支承されるこ
とになるので、機関の上部構造は１気筒であるの
に対しその下部構造は恰も２気筒となつて、その
下部構造の摩擦損失は１気筒機関から２気筒機関
にした場合と同様の効果で低減させることができ
るものであつて、すなわち機関の下部構造の軸受
の数は２倍となり軸受１個当りの摩擦損失が同じ
であると仮定すれば、２倍の摩擦抵抗が生じる
が、軸受１つ当りの負荷が約1/2となつて軸径の
縮小が可能となり、摩擦損失は軸径の何乗かに比
例するので、軸受１つ当りの摩擦損失は当然に1/
２以下となり、全体としての摩擦損失は減少する
ことは明らかである。 また 軸受の数 ：Ｎ 軸受の直径 ：Ｄ 軸受にかゝる荷重：Ｆ 軸径と摩擦との関係を示す指数
：ｎ，（ｎ＞１） とすれば、 摩擦損失 ∝ NDnF となり、標準型機関と
本考案機関との関係を表に示せば下記の通りとな
る。
よびクランク軸の回転軸受部等の回転部分より発
生する摩擦損失を大巾に減らし、機械効率を著し
く向上させることができるようにした、内燃機関
に関するものである。 一般に往復動式内燃機関の摩擦損失は、ピスト
ンを主体とする往復動部分およびクランク軸の回
転軸受部等の回転部分より発生するものが大きな
割合を占めることが知られているが、このような
摩擦損失は、次のような特性を有することが経験
的に知られている。すなわち前記摩擦損失は 爆発圧や往復質量の慣性力が集中している場
合の方が、分散している場合よりも大きくな
る。 各部の軸受の直径が大きくなるにつれ、その
何乗かに比例して大きくなりその指数は１に等
しいかまたは１よりも大きい。 機関の容量が等しい場合には、シリンダ数の
増加に伴つて減少する。 したがつて前記摩擦損失を低減させるには、シ
リンダ数を増すとゝもに軸受の数を増して一軸受
当りの荷重を少なくして軸受の直径を小さくすれ
ばよいことが解る。 ところが機関のシリンダ数を増すことは製造コ
ストの上昇を招くばかりでなく機関全体が大型に
なり、さらにメンテンスを悪くする等の別の不都
合を生じる。 そこで本考案はシリンダ数を増すことなく、前
記摩擦損失の低減を図ることができるようにし
た、構成簡単な内燃機関を提供することを目的と
するものである。 そして上記目的を達成するために本考案は、機
関本体に形成したシリンダ孔内に摺動自在に嵌合
されるピストンにピストンピンを横架し、このピ
ストンピンに、該ピンの軸方向に間隔をおいて並
列する２本のコネクテイングロツドの小端部を回
転自在に連結し、これらのコネクテイングロツド
の大端部を、クランク軸にその軸方向に間隔をお
いて形成される一対のクランクピンにそれぞれ軸
受を介して支承し、前記クランク軸は、前記一対
のクランクピン間に中央主軸部を、またその両端
に両端主軸部を有し、該中央主軸部及び両端主軸
部をそれぞれ軸受を介して機関本体に支承させた
ことを特徴とする。 以下、図面により本考案を、シリンダ孔及びピ
ストンの横断面形状が小判形または楕円形に形成
された形式の内燃機関に適用した場合の一実施例
について説明する。機関本体のシリンダブロツク
１には、横断面小判形もしくは楕円形のシリンダ
孔２が形成され、このシリンダ孔２内には同じく
横断面小判形もしくは楕円形のピストン３が摺動
自在に嵌合されている。ピストン３にはその長手
方向に二対のピンボス４，４；５，５が形成さ
れ、これらのピンボス４，４；５，５に１本のピ
ストンピン６が横架されている。各対のピンボス
４，４および５，５間において、前記ピストンピ
ン６には、そのピン６の軸方向に間隔をおいて並
列する２本のコネクテイングロツド７，８の小端
部が軸受９，１０を介して回転自在に支承されて
おり、これらのコネクテイングロツド７，８の大
端部は、１本のクランク軸１１に、その中央主軸
部１２を挾んで対称的に形成される一対のクラン
クピン１３，１４にそれぞれ軸受１８，２１を介
して回転自在に支承されている。 前記クランク軸１１の両端主軸部１５，１６
は、それぞれ一個の軸受１７，２２を介して機関
本体に回転自在に支承されており、またその中央
主軸部１２は互いに並設される２個の軸受１９，
２０を介して機関本体に回転自在に支承されてい
る。 前記シリンダブロツク１の上部にガスケツト２
３を介してシリンダヘツド２４が装着され、この
シリンダヘツド２４の下面に形成される燃焼室壁
とピストン上面とによつて燃焼室２５が形成され
る。燃焼室２５には、その長手方向に間隔を存し
て２個の点火栓２６が設けられる。 機関が運転され、ピストン３がシリンダ孔２内
に上下に往復作動されゝば、その動力は２本のコ
ネクテイングロツド７，８を介してクランク軸１
１に伝達され、これを回転駆動するものである。 ところで上記のように構成される内燃機関で
は、シリンダ孔２内に摺合される一つのピストン
３に対して２本のコネクテイングロツド７，８を
有し、それらのコネクテイングロツド７，８は軸
受１８，２１を介してクランク軸１１に支承さ
れ、さらにクランク軸１１は４個の軸受１７，１
９，２０，２２を介して機関本体に支承されるこ
とになるので、機関の上部構造は１気筒であるの
に対しその下部構造は恰も２気筒となつて、その
下部構造の摩擦損失は１気筒機関から２気筒機関
にした場合と同様の効果で低減させることができ
るものであつて、すなわち機関の下部構造の軸受
の数は２倍となり軸受１個当りの摩擦損失が同じ
であると仮定すれば、２倍の摩擦抵抗が生じる
が、軸受１つ当りの負荷が約1/2となつて軸径の
縮小が可能となり、摩擦損失は軸径の何乗かに比
例するので、軸受１つ当りの摩擦損失は当然に1/
２以下となり、全体としての摩擦損失は減少する
ことは明らかである。 また 軸受の数 ：Ｎ 軸受の直径 ：Ｄ 軸受にかゝる荷重：Ｆ 軸径と摩擦との関係を示す指数
：ｎ，（ｎ＞１） とすれば、 摩擦損失 ∝ NDnF となり、標準型機関と
本考案機関との関係を表に示せば下記の通りとな
る。
【表】
ところで軸受の直径Ｄは本案の機関の場合標準
機関に比べて小さくなり、しかもｎ＞１であるか
ら上式により本案の摩擦損失は、標準機関のそれ
に比べて少なくなることは明らかである。 また軸径Ｄは、クランク軸各部の応力や撓みを
一定値に抑えた場合に、本考案の機関は従来の標
準機関に比して軸受１つ当りの荷重が1/2になる
ばかりでなく軸受間の間隔も約1/2になるので、
クランク軸に作用する曲げモーメントを大幅に下
げることができ、その結果軸受の直径を大幅に縮
小することができる。 以上のように本考案によれば、機関本体に形成
したシリンダ孔２内に摺動自在に嵌合されるピス
トン３にピストンピン６を横架し、このピストン
ピン６に、該ピン６の軸方向に間隔をおいて並列
する２本のコネクテイングロツド７，８の小端部
を回転自在に連結し、これらのコネクテイングロ
ツド７，８の大端部を、クランク軸１１にその軸
方向に間隔をおいて形成される一対のクランクピ
ン１３，１４にそれぞれ軸受１８，２１を介して
支承し、前記クランク軸１１は、前記一対のクラ
ンクピン１３，１４間に中央主軸部１２を、また
その両端に両端主軸部１５，１６を有し、該中央
主軸部１２及び両端主軸部１５，１６をそれぞれ
軸受１９，２０；１７；２２を介して機関本体に
支承させたので、機関の下部構造の軸受数を従来
のものの略２倍にできて軸受１個当りの負荷が軽
減される点と、クランク軸の主軸部１２，１５，
１６相互間のスパンが従来のものの半分以下にな
つてクランク軸１１に作用する曲げモーメントが
大幅に軽減される点との相乗効果によつて、各軸
受の軸径の大幅な縮小を図ることができ、従つて
その軸径の大小に大きく左右される、機関の摩擦
損失を、シリンダ数を特別に増すことなく大幅に
低減することができて、出力性能の向上を図るこ
とができる。
機関に比べて小さくなり、しかもｎ＞１であるか
ら上式により本案の摩擦損失は、標準機関のそれ
に比べて少なくなることは明らかである。 また軸径Ｄは、クランク軸各部の応力や撓みを
一定値に抑えた場合に、本考案の機関は従来の標
準機関に比して軸受１つ当りの荷重が1/2になる
ばかりでなく軸受間の間隔も約1/2になるので、
クランク軸に作用する曲げモーメントを大幅に下
げることができ、その結果軸受の直径を大幅に縮
小することができる。 以上のように本考案によれば、機関本体に形成
したシリンダ孔２内に摺動自在に嵌合されるピス
トン３にピストンピン６を横架し、このピストン
ピン６に、該ピン６の軸方向に間隔をおいて並列
する２本のコネクテイングロツド７，８の小端部
を回転自在に連結し、これらのコネクテイングロ
ツド７，８の大端部を、クランク軸１１にその軸
方向に間隔をおいて形成される一対のクランクピ
ン１３，１４にそれぞれ軸受１８，２１を介して
支承し、前記クランク軸１１は、前記一対のクラ
ンクピン１３，１４間に中央主軸部１２を、また
その両端に両端主軸部１５，１６を有し、該中央
主軸部１２及び両端主軸部１５，１６をそれぞれ
軸受１９，２０；１７；２２を介して機関本体に
支承させたので、機関の下部構造の軸受数を従来
のものの略２倍にできて軸受１個当りの負荷が軽
減される点と、クランク軸の主軸部１２，１５，
１６相互間のスパンが従来のものの半分以下にな
つてクランク軸１１に作用する曲げモーメントが
大幅に軽減される点との相乗効果によつて、各軸
受の軸径の大幅な縮小を図ることができ、従つて
その軸径の大小に大きく左右される、機関の摩擦
損失を、シリンダ数を特別に増すことなく大幅に
低減することができて、出力性能の向上を図るこ
とができる。
第１図は本考案内燃機関の縦断側面図、第２図
は第１図−線横断面図、第３図は第１図−
線縦断面図である。 ２……シリンダ孔、３……ピストン、６……ピ
ストンピン、７，８……コネクテイングロツド、
１１……クランク軸、１２……中央主軸部、１
３，１４……クランクピン、１５，１６……両端
主軸部、１７〜２２……軸受。
は第１図−線横断面図、第３図は第１図−
線縦断面図である。 ２……シリンダ孔、３……ピストン、６……ピ
ストンピン、７，８……コネクテイングロツド、
１１……クランク軸、１２……中央主軸部、１
３，１４……クランクピン、１５，１６……両端
主軸部、１７〜２２……軸受。
Claims (1)
- 機関本体に形成したシリンダ孔２内に摺動自在
に嵌合されるピストン３にピストンピン６を横架
し、このピストンピン６に、該ピン６の軸方向に
間隔をおいて並列する２本のコネクテイングロツ
ド７，８の小端部を回転自在に連結し、これらの
コネクテイングロツド７，８の大端部を、クラン
ク軸１１にその軸方向に間隔をおいて形成される
一対のクランクピン１３，１４にそれぞれ軸受１
８，２１を介して支承し、前記クランク軸１１
は、前記一対のクランクピン１３，１４間に中央
主軸部１２を、またその両端に両端主軸部１５，
１６を有し、該中央主軸部１２及び両端主軸部１
５，１６をそれぞれ軸受１９，２０；１７；２２
を介して機関本体に支承させてなる内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979101182U JPS624764Y2 (ja) | 1979-07-21 | 1979-07-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979101182U JPS624764Y2 (ja) | 1979-07-21 | 1979-07-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5620042U JPS5620042U (ja) | 1981-02-21 |
| JPS624764Y2 true JPS624764Y2 (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=29333925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979101182U Expired JPS624764Y2 (ja) | 1979-07-21 | 1979-07-21 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS624764Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2522910Y2 (ja) * | 1988-10-27 | 1997-01-22 | トヨタ自動車株式会社 | 楕円又は長円形ピストン構造 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5340106A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-12 | Isamu Nemoto | Layered combustion method of internal combustion engine |
-
1979
- 1979-07-21 JP JP1979101182U patent/JPS624764Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5340106A (en) * | 1976-09-24 | 1978-04-12 | Isamu Nemoto | Layered combustion method of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5620042U (ja) | 1981-02-21 |
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