JPH08165931A - シャフトエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】シリンダシャフト本体が進気及び排気及びピス
トンの冷却、潤滑の機能を有し、カム軸を省略でき、進
気弁及び排気弁及びその相関連動部品を省略できる、シ
ャフトエンジン。 【構成】適当な大きさの一つのシリンダ４０中に一つの
ピストン１０が設けられ、該ピストンには一組以上のシ
リンダシャフト２０，２００が設けられてそれと連動
し、シリンダには少なくともその一端面に適当な高さ隆
起する気室４４，４６が設けられ、これらシリンダシャ
フトにはその適当な位置に上下のシールリング２２，２
３，２５，２６を有する径方向の孔４４１，４５１，４
６１，４７１が設けられて外スリーブ４４０，４６０と
組み合わされ、シリンダの少なくとも一端面にはスパー
クプラグ５０，６０が設けられ、エンジンの進排気及び
冷却潤滑作用を制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一種のシャフトエンジン
に関し、特にシリンダの構造が一般とは異なり、シリン
ダシャフト本体が進気及び排気及びピストンの冷却、潤
滑の機能を有し、カム軸を省略でき、進気弁及び排気弁
及びその相関連動部品を省略できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の動力車両のエンジンは、ほとんど
がピストンのシリンダ内での往復のストロークにより動
力を発生している。よって必要な気体を導入し、排気を
排出し、及びエンジンの発生する動力は有効に相関動作
を行う部品に出力される。エンジンは、主にシリンダ及
び内部のピストンの外に、なおカム軸、進気弁、排気弁
及びその相関部品を使用する必要があり、これがエンジ
ン全体の構造を複雑にしていた。これは製造コストを高
くする以外に、故障を発生しやすくした。部品が多くな
ると、重量も大きくなり、消耗する油も多くなり、また
連動部品が多くなると、動力の損失も大きくなった。ま
た伝統の２ストロークエンジンは、ピストンが下限に達
するとき同一水平線上で進気、排気動作を行うため、掃
気効率が低く、その燃焼効率も低く、汚染排出量も比較
的高くなり、環境にとって不利な影響を与えた。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題】本発明は、構造が簡単
で、軽量で、製造が簡単な一種のシャフトエンジンを提
供することを課題とする。

【０００４】本発明は次に、メンテナンスが簡単で、耐
久性のあるシャフトエンジンを提供することを課題とす
る。

【０００５】本発明は第３に、効率的に運転できるシャ
フトエンジンを提供することを課題とする。

【０００６】本発明は第４に、消費ガソリンを大きく節
約できるシャフトエンジンを提供することを課題とす
る。

【０００７】本発明は第５に、排気ガスを少なくするシ
ャフトエンジンを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のシャフトエンジ
ンは、適当な大きさの一つのシリンダ中に一つのピスト
ンが設けられ、該ピストンには一組以上のシリンダシャ
フトが設けられてそれと連動し、該シリンダには少なく
ともその一端面に適当な高さ***する気室が設けられ、
これらシリンダシャフトにはその適当な位置に上下のシ
ールリングを有する径方向の孔が設けられて外スリーブ
と組み合わされ、シリンダの少なくとも一端面にはスパ
ークプラグが設けられ、エンジンの進排気及び冷却潤滑
を制御できる。

【０００９】本発明のシャフトエンジンは、前記ピスト
ンに二つの排気用のシリンダシャフト及び二つの冷却潤
滑用のシリンダシャフトが設けられ、且つシリンダの中
央位置近くには一つの進気管が設けられ、上述の排気用
のシリンダシャフトの頂端は互いに連通し、並びに上端
近く及び中段の軸身にはそれぞれ径方向の孔が設けら
れ、その套設用の外スリーブには上下端の気室の位置に
それぞれ径方向の孔が設けられ、異なる位置に於ける閉
気圧縮或いは導通排気を調整する様態とされてもよい。

【００１０】本発明のシャフトエンジンは、前記二つの
冷却潤滑用のシリンダシャフトの中の一つの上端軸身中
に通孔が設けられ、該通孔は側壁の小孔を経て、ピスト
ン内部に至り、もう一つのシリンダシャフトももう一側
の小孔で、その下段の軸身中の通孔に通じる様態とされ
てもよい。

【００１１】本発明のシャフトエンジンは、前記二つの
冷却潤滑用のシリンダシャフトの中、一つのシリンダシ
ャフトの上端桿身中の通孔及びもう一つのシリンダシャ
フトの下端桿身中の通孔がそれぞれ側壁の小孔で二片式
ピストンの間に通じる様態とされてもよい。

【００１２】本発明のシャフトエンジンは、前記二つの
進排気用のシリンダシャフトの外スリーブに開閉制御を
行う相対対る径方向の孔が設けられないで、その中の一
つのシリンダシャフトが進気管とされて、もう一つのシ
リンダシャフトは排気管とされる様態とされてもよい。

【００１３】本発明のシャフトエンジンは、前記シリン
ダ中に伝統式のピストが使用され、且つ僅かにその中の
一端面にスパークプラグが設置され、並びに一つのシリ
ンダシャフトが進気管とされ、もう一つのシリンダシャ
フトが排気管とされた様態とされてもよい。

【００１４】本発明のシャフトエンジンは、前記シリン
ダシャフトが横向管で連通し、並びにシリンダ側面に一
つ進気管が設けられた様態とされてもよい。

【００１５】

【作用】本発明は、一種のシャフトエンジンを提供し、
該シャフトエンジンは、適当な大きさの一つのシリンダ
中に一つのピストンが設けられ、該ピストンには一組以
上のシリンダシャフトが設けられてそれと連動し、該シ
リンダには少なくともその一端面に適当な高さ***する
気室が設けられ、これらシリンダシャフトにはその適当
な位置に上下のシールリングを有する径方向の孔が設け
られて外スリーブと組み合わされ、シリンダの少なくと
も一端面にはスパークプラグが設けられ、エンジンの進
排気及び冷却潤滑作用を制御できる。

【００１６】

【実施例】図１及び図２に示されるように、本発明の比
較的良い実施例では、ピストン１０は二組の連動するシ
リンダシャフト２０、２００、３０、３００を有する。
このピストン１０は一つのシリンダ４０の内部に設けら
れ、その外周の適当な位置に環設された複数のピストン
リング１１、１２により、シリンダ４０の内壁面４１に
貼緊されている。

【００１７】まず図１に示されるように、二つのシリン
ダシャフト２０、２００は同状に設けられるため、その
中の一つのシリンダシャフト２０を例に挙げて説明す
る。該シリンダシャフト２０の頂端に近い所には進気或
いは排気孔２１が設けられる。この進気或いは排気孔２
１は適当な大きさとされ、並びに進気或いは排気孔２１
の上下にはそれぞれシールリング２２、２３が設けられ
る。軸身の下方には、もう一つの進気或いは排気孔２４
が設けられ、該進気或いは排気孔２４の上方と下方の位
置にも同様に上下のシールリング２５、２６が設けられ
る。

【００１８】シリンダ４０には、図の実施例に示される
ように、上下の端面４２、４３においてシリンダシャフ
ト２０、２００と組み合わされる位置に、いずれも適当
に***する気室４４、４５、４６、４７が設けられる。
これら気室４４、４５、４６、４７はそれぞれ外管４４
０、４５０、４６０、４７０を延伸し、それぞれ二つの
シリンダシャフト２０、２００をその中に挿し置くのに
供される。上端の外管４４０、４６０は一つの横向連接
管４８で連通している。シリンダシャフト２０、２００
の底端の軸身は下端の外管４５０、４７０を貫通し並び
に一つの曲柄軸４９と連接している（図７参照）。

【００１９】また、ピストン１０が到達するシリンダ内
の上限位置（図１参照）のやや下方には一つの進気管４
００が設けられる。シリンダ４０の上下端面には点火用
のスパークプラグ５０、６０が設けられる。

【００２０】各一つの延伸された外管４４０、４５０、
４６０、４７０の気室４４、４５、４６、４７の気室４
４、４５、４６０、４７０位置にはそれぞれ径方向の通
孔４４１、４５１、４６１、４７１が設けられる。

【００２１】次に、図３を参照されたい。もう一組のシ
リンダシャフト３０、３００はその中の一つのシリンダ
シャフト３０の上端軸身中に通孔３１が設けられピスト
ン１０内部との連通に供されている。該ピストン１０内
部には、収容室１３が設けられ、並びに側壁の小孔１４
と上記通孔３１が相通じている。収容室１３のもう一側
にはもう一つの側壁の小孔１５でもう一つのシリンダシ
ャフト３００の下段の軸身中の通孔３０１と相通じ、も
って一つの冷却潤滑管路を形成している。洩れ止めのた
めに、各シリンダシャフト３０、３００にもまた上下の
軸身の適当な位置に予めシールリング３２、３３、３０
２、３０３が設けられてもよい。

【００２２】図４に示される本発明のもう一つの冷却潤
滑系統中では、ピストン１０は上下二片式に設けられ、
上述の潤滑通道は上下のピストン片１０７、１０９の間
に流入する。

【００２３】さらに図５に示されるように、該ピストン
１０が上限に達した時、側設された進気管４００が開い
て気体をシリンダ４０内部へと引き入れる。ピストン１
０が矢印に示される方向に下降するとき、すでに進入し
た気体を圧縮する。ピストン１０が進気管４００のある
位置を通過した時、それと連動するシリンダシャフト２
０、２００の中段軸身に設けられた径方向の孔２４及び
その上下のシールリング２５、２６は同時に下向きに外
管４５０、４７０の内周壁へと進入し、密閉圧縮状態を
形成する（図６参照）。並びに下端面に設けられたスパ
ークプラグ６０を組み合わせて点火爆発ストロークを形
成する。この時、図７に示されるように、ピストン１０
が下限位置に達すると、シリンダシャフト２０、２００
の上端の径方向の孔２１は外管４４０、４６０に設けら
れた径方向の孔４４１、４６１と導通し、廃気をシリン
ダシャフト２０、２００の内孔より横向連接管４８を経
て外部に排出し、同時に進気管４００より再度進気す
る。ピストン１０のさらに上へと押されてもう一つのス
トロークを形成し、即ち曲柄軸４９を経て動力を出力で
きる。

【００２４】図８に示されるのは、本発明のもう一つの
実施例であり、該実施例では、二つのシリンダシャフト
２０、２００のうちの一つのシリンダシャフト２０が進
気軸とされ、もう一つのシリンダシャフト２００が排気
軸とされ、別の側面に進気管を設置する必要がない。こ
れらのシリンダシャフト２０、２００の上端及び中段軸
身にはそれぞれ径方向の孔２１０、２５０及び２０１、
２０２が設けられる。図に示されるようにピストン１０
０が上限に達した時、進気状態となり、該ピストン１０
０が逐次位置を移動する時、閉気圧縮状態となり、ピス
トン１００が下限位置に達した時、上の径方向の孔２１
０、２０１は導通し、進気及び排気状態を呈し、ピスト
ン１００が継続して下から上に移動する時は、圧縮状態
を呈する。

【００２５】図９に示されるのは、本発明のさらにもう
一つの可能な実施例であり、伝統的なスパークプラグ１
０１を使用し、下端のスパークプラグが削除され、ピス
トン１０１の上端面以上のシリンダシャフト２０７、２
０９の上下端近くの位置に、それぞれ上下のシールリン
グを有する径方向の孔が設けられ、シリンダシャフト自
身が進排気の機能を達成する。図１０に示されるのは、
伝統的なスパークプラグを使用したもう一種の実施例で
ある。シリンダの一側には進気管が設けられ、ピストン
１０１の上端面以上の二本のシリンダシャフト２０６、
２０８は一つの横向管４８０で導通されて排気管として
使用される。

【００２６】本発明は図１から図８に示される実施例で
は、エンジンの各一つのストロークで一動力を発生し、
図９及び図１０の実施例では、二ストローク動力状態と
される。ただし、いずれの実施例でも、一つの共通の優
点を達成する。即ち、伝統的なエンジンのカム軸、進排
気弁及びその連動部品の使用が必要ない。

【００２７】

【発明の効果】本発明のシャフトエンジンは、伝統的な
エンジンのカム軸、進排気弁及びその連動部品の使用が
必要ない故に、以下のような経済的なメリットを有す
る。 １ 構造が簡単で、製造コスト、メンテナンス等にかか
る費用が少なく、故障が少ない。 ２．一ストロークで一動力を発生し、出力が快速で、シ
リンダ数が少なく、重力が軽く、低ガス比に適当し、ガ
ソリンの消耗を減らす。 ３．排気及び燃焼効率は二ストロークに比べて良く、汚
染排出量を減らすことができる。 ４．ガスゲートスプリングの制限を受けないため、回転
数を高めて馬力を増し、エンジンの小出力で大きな効果
を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の組立後の断面図である。

【図２】上記図１のＡ−Ａ線での断面図である。

【図３】上記図２のＣ−Ｃ線での断面図であり、冷却管
路を示している。

【図４】上記図３に類似の、本発明のもう一種の冷却潤
滑の実施例を示す断面図である。

【図５】上記図１の進気の動作説明図である。

【図６】本発明の上記図５の圧縮中の動作説明図であ
る。

【図７】本発明の上記図５に続く動作プロセスを示し、
シリンダが排気を開始する状態を示す、動作説明図であ
る。

【図８】本発明のもう一種の実施例の断面図である。

【図９】本発明の２ストローク実施例の断面図である。

【図１０】本発明の上記図９に類似の、もう一種の実施
例の断面図である。

【符号の説明】

１０・・・ピストン ２０、２００、３０、３００・・
・シリンダシャフト ４０・・・シリンダ １１、１２・・・ピストンリング
４１・・・内壁面 ２１・・・進気或いは排気孔 ２２、２３・・・シール
リング ２４・・・進気或いは排気孔 ２５、２６・・・シールリング ４２、４３・・・端面 ４４、４５、４６、４７・・・
気室 ４４０、４５０、４６０、４７０・・・外管 ４８・・
・横向連接管 ４９・・・曲柄軸 ４００・・・進気管 ５０、６０・
・・スパークプラグ ４４１、４５１、４６１、４７１・・・径方向の通孔 ３１・・・通孔 １３・・・収容室 １４、１５・・・
小孔 ３０１・・・通孔 ３２、３３、３０２、３０３・・・
シールリング １０７、１０９・・・ピストン片 ２１０、２５０、２０１、２０２・・・径方向の孔 １
００・・・ピストン １０１・・・スパークプラグ １０１・・・ピストン ２０７、２０９、２０６、２０８・・・シリンダシャフ
ト ４８０・・・横向管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適当な大きさの一つのシリンダ中に一つ
   のピストンが設けられ、該ピストンには一組以上のシリ
   ンダシャフトが設けられてそれと連動し、該シリンダに
   は少なくともその一端面に適当な高さ***する気室が設
   けられ、これらシリンダシャフトにはその適当な位置に
   上下のシールリングを有する径方向の孔が設けられて外
   スリーブと組み合わされ、シリンダの少なくとも一端面
   にはスパークプラグが設けられ、エンジンの進排気及び
   冷却潤滑を制御できる、シャフトエンジン。
2. 【請求項２】 前記ピストンには、二つの排気用のシリ
   ンダシャフト及び二つの冷却潤滑用のシリンダシャフト
   が設けられ、且つシリンダの中央位置近くには一つの進
   気管が設けられ、上述の排気用のシリンダシャフトの頂
   端は互いに連通し、並びに上端近く及び中段の軸身には
   それぞれ径方向の孔が設けられ、その套設用の外スリー
   ブには上下端の気室の位置にそれぞれ径方向の孔が設け
   られ、異なる位置に於ける閉気圧縮或いは導通排気を調
   整する、請求項１に記載のシャフトエンジン。
3. 【請求項３】 前記二つの冷却潤滑用のシリンダシャフ
   トの中の一つの上端軸身中には通孔が設けられ、該通孔
   は側壁の小孔を経て、ピストン内部に至り、もう一つの
   シリンダシャフトももう一側の小孔で、その下段の軸身
   中の通孔に通じている、請求項２に記載のシャフトエン
   ジン。
4. 【請求項４】 前記二つの冷却潤滑用のシリンダシャフ
   トの中、一つのシリンダシャフトの上端桿身中の通孔及
   びもう一つのシリンダシャフトの下端桿身中の通孔はそ
   れぞれ側壁の小孔で二片式ピストンの間に通じる、請求
   項２に記載のシャフトエンジン。
5. 【請求項５】 二つの進排気用のシリンダシャフトの外
   スリーブには開閉制御を行う相対する径方向の孔が設け
   られず、その中の一つのシリンダシャフトが進気管とさ
   れて、もう一つのシリンダシャフトは排気管とされる、
   請求項２に記載のシャフトエンジン。
6. 【請求項６】 シリンダ中には伝統式のピストが使用さ
   れ、且つ僅かにその中の一端面にスパークプラグが設置
   され、並びに一つのシリンダシャフトが進気管とされ、
   もう一つのシリンダシャフトが排気管とされる、請求項
   １に記載のシャフトエンジン。
7. 【請求項７】 前記シリンダシャフトが横向管で連通
   し、並びにシリンダ側面には一つ進気管が設けられる、
   請求項６に記載のシャフトエンジン。