(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関等のピストン直線運動を  直接圧力に変換させるエンジン。【解決手段】一本のピストン１０にクランク軸４２，４４を二本装備してエンジンのピストン真下に油圧ピストン２５を配置し、センターコンロッド１２で、エンジンピストン１０と、油圧ピストン２５を連結し、左右のクランクピンに、二本のコンロッド２３，２７をそれぞれ連結する。一本のピストンに三本のコンロッドを装備して、爆発圧力は直接油圧に変換する。クランクはピストンの滑らか運動のサインカーブに使用と、Ｗクランクにすることで、トルク変換効率を改善して出力し、エンジンピストンから直接変換した圧力は一度蓄積後、負荷に応じて圧力を  油圧モーターでトルクを発生させ、両方から生じるトルクを複合利用する。液体防音剤にエンジン全体を沈下さして、防音効果を得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一個のピストンに、  回転自在なコンロッドを、三本装備し左右対称にクランク軸を二本装備し、二本のコンロッドはそれぞれクランク軸に回転可能に連結、中間に装備した連結穴三個有するコンロッドの最下部穴に油圧発生のピストンに連結し、それぞれクランクピンに、連結したことを特徴とする、三本のコンロッドを装備した、ピストン伝達構造。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン爆発エネルギーのピストン直線運動を回転可能に二本のコンロッドに出力と同時に、ピストン直下に油圧ピストンを装備して、連結穴三個を有する中間にある、コンロッドと油圧ピストンを連結エネルギーを直接油圧エネルギーに  変換する構造。
【請求項３】
電気部品と電気的作動センサーをエンジン上部より高い位置から、液体防音剤の侵入を、完全に遮断したパイプ上端から、挿入することを特徴とする構造。
【請求項４】
エンジンの空気吸入又は空気混合ガスをエンジン上部より高い位置から液体防音剤の侵入を、完全に遮断したパイプの上端から、吸入することを特徴とする構造。
【請求項５】
エンジンの外側にエンジン全部を外板でカバーして密閉、その中にエンジン上部まで防音剤を充填し、エンジン音を低減することを特徴とした構造。
【請求項６】
Ｗクランクエンジンより直接出力を取り出すと同時に、爆発エネルギーを直接油圧エネルギーに変換し、一度蓄積した圧力エネルギーを油圧モーターでトルクに変換し動力を消費する方法。
【請求項７】
直接油圧モーターをタイヤホィールに連結、ブレーキエネルギーを圧力として回収し、回収した圧力を圧力タンクに、回収エネルギーとして蓄積する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は一本のピストンに三本のコンロッドと、二本のクランクを有し、省エネルギー消費目的で、液体防音剤中作動して、高効率で油圧に変換するエンジンで、クランク軸と、油圧モーター出力軸両方により、トルク発生させるシステムに、関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、内燃機関において、ピストンの上下運動は、コンロッドを介したシングルクランクシャフトの回転運動によってクランクシャフトから出力回転が取り出されるが現在までの内燃機関の構造は、一本で構成されたクランクシャフトの回転運動で回転出力となり、ピストンの上下直線運動はピストン一個に対し、一本のコンロッドと一本のクランクで構成されている。
ガソリンエンジンでも  ディゼルエンジンでも同様である。
これらの内燃機関では、圧縮後の  爆発エネルギーをピストンに受け、ピストンは下方に直線運動し、ピストンの圧力は一本の  コンロッドを下方に加圧する力が大きく、コンロッドの加圧力をクランクピンに受けてクランクのトルク成分に変換回転出力となっていた。
エンジンの回転出力は全て、クランクシャフトより直接トルクとして、取り出され、上死点近くでは変換効率はよくないものであった。【０００３】従来のクランク軸からトルクを出力している場合では、燃料を多く消費して無駄な場合でも、クランク軸から出力を取り出しているので、可変する負荷トルクに対して、エネルギーの供給最適コントロールするのは、燃料の供給をコントロールするのが主であったから、無駄な燃料消費もあった。【０００４】爆発エネルギーの蓄積方法がなく、一度蓄積した蓄積エネルギーを消費する方法が最適に制御しやすい方法であり、無駄な燃料消費で起こる過大なガス排出も無く、蓄積エネルギーは適量の出力取り出しが容易である。
一個のピストンから、油圧を直接出力として、取り出しているものは無かった。
また通常エンジンの場合、エンジンから得られる回転出力は  クランク軸に一個のピストンとコンロッド一本でトルク出力を発生させ、ピストン運動の同一線上に連結されて出力するものであった。多気筒エンジンでも、上記システムの多重連続化しているので、それぞれの気筒で考えると同じ様なシステムの連続にすぎない。【０００５】一度爆発エネルギーをプールする方法であれば、エンジンの燃焼効率を最適な状態で一定のコントロールが、可能となった。
油圧モーター自動車の場合、負荷の要求に応じて適正に出力取り出しが容易で通常ガソリン車に比べて総合効率は良くなることが可能になった。
通常ガソリン車は加速の場合必要以上の燃料多く消費することもあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】従来の内燃機関によると、ピストンの上死点近くでクランクシャフトとコンロッドとピストンが一直線になった時、爆発力はクランクシャフトを加圧するのみでトルクにはならない。
上死点を過ぎて初めてトルク成分が発生するが、コンロッドが一定の角度になるまでは、力の分散力学上、トルク成分は微小にしか出ず、エネルギーロスが、大きいと言う問題があった。【０００７】他方、これまでの内燃機関の場合、燃料の効率燃焼化、バルブタイミングコントール、減速時のブレーキエネルギーの回収、充電利用のハイブリッド方式等の技術で省燃費効果を図って来たが、その効果はゆるやかなものであった。【０００８】本発明は、内燃機関等のピストン爆発エネルギーを吸収トルクに、変換する伝達構造において、ピストン圧力を直接油圧エネルギーに変換し、油圧モーターにより、トルクエネルギーに変換、出力トルクを飛躍的に増大させて、エネルギーロスを、最大限低減することが可能となった。【０００９】この発明では内燃機関の高効率化の達成目的で、爆発エネルギーを、直接油圧に変換利用し、油圧モーターの高効率の連結で、省エネルギーの総合効率を、飛躍的に増大することを、目的としたものである【００１０】本発明ではエンジンの爆発を直接油圧に変換することで、エンジン作動を一定しアキューム・レーターにエネルギーを圧力として、一度蓄えて、蓄えたエネルギーを、高効率に利用することで  高効率を可能にしたものである。【００１１】本発明では、一本のピストンにコンロッドを、三本装備してその一本は、直接下部の油圧ピストンに連結し、油圧を直接発生させ、他の二本のコンロッドは二本のクランク軸に連結トルク発生させる事で、シングルクランクに比べて爆発エネルギーをトルク成分に変換する、効率が増大した。
【課題を解決するための手段】
【００１１】本発明、一個のピストンには、コンロッド一本である  との従来概念を、払拭し、敢えて  コンロッド三本で設計することで、直接油圧に変換し油圧を  アキュームレータータンクに、貯蔵圧力を蓄積し、必要に応じて高効率油圧モーターから  トルク出力する方が、油圧損失を考慮しても、エネルギー変換効率が、増大する理論を適用し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、一個のピストンにコンロッドを、三本装備して直接油圧を発生すれば、爆発エネルギーをシングルクランクにトルク変換するより、効率が良い。
シングルクランクに変換の場合上死点近くでは、クランクの加圧量が多く、トルク成分が少ないので、トルクへの変換率は軽微であるから、このコンロッド三本式では、爆発力を中心部のコンロッドを使って、直接下部の油圧ピストンに作用することで伝達ロスは最小に構成される。
連結された、左右二本のコンロッドは、小量の角度による伝達ロスはあるが、このロスは軽微であり、上死点近くで瞬時に起こる爆発エネルギーを、油圧発生に直接作用するので、エネルギー吸収は効率が高い。【００１２】二本のクランク軸はピストンを滑らかに、運動させる目的と、トルク成分効率吸収し、中心部のコンロッドは爆発したピストンの下向きエネルギーを、下部の油圧ピストンに直接作用させて、高効率に油圧を生成させ蓄積した油圧で油圧モーターから生じるトルクと、Ｗクランクから生じるトルクを合成すると、爆発エネルギーのトルク成分変換効率が、シングルクランクエンジンのクランク軸より吸収したトルク成分より、改善できた。
動力即ちトルクの取り出しは、一度貯蔵した圧力エネルギーを、別途用意した油圧モーターで行えば、この油圧モーターは車輪を直接駆動できるのでエンジンの発生した爆発エネルギーは、トルク伝達ロスの多いギャーＢＯＸとかトルコンシステムは削除できる  ことが可能となりトルクを車輪へ伝達する効率が改善できた。【００１３】本発明の、タイレクト油圧システムはエンジンの燃費効率の改善と  ともに自動車の負荷となる、タイヤ直接駆動になり、中間トルク伝達発ロスは軽微なもので油圧モーターの制御システムで、車輛減速エネルギー回収も容易である【００１４】本発明は、圧力エネルギーを、一度貯蔵する方式なので、エンジンは常に最適燃焼効率回転が確保され、不効率回転は改善できた。
制御コントローラのプログラムで負荷が大きくてもすべて、油圧モーター併用で個々に最適運転も容易である。
蓄積した圧力エネルギーの利用で負荷変動による不効率回転が改善できたので、一定の最適エンジン回転が選択できて、不快エンジン音は、大幅に低減することが、可能となった。【００１５】一定の好条件運転が可能になったことで、排気ガスの成分でも回転数変動等による従来改善のないものまで、排気ガスクリーン化が容易になった。
【発明の効果】
【００１６】ピストンー個にコンロッド三本で二本をＷクランクとエンジンピストンに、他の一本を油圧発生のピストンに連結したコンロッド三本で構成し、この中心部の一本のコンロッドから直接油圧を発生させたので、クランクの上死点近くの、トルク吸収不効率がなくなり、爆発直後のピークパワーエネルギー吸収が効率良くエネルギー変換できて、圧力貯蔵効率の改善ができ、総合エネルギー変換効率が改善できた。
Ｗクランクトルクを利用することで、Ｗクランクはトルク成分吸収変換効率がよくなり、中心部のコンロッドから生成する、蓄積した油圧と併用なので効率が上がり変動の大きい負荷に対応する効率が改善でき、エンジンの最適回転を常時確保できるので、排気ガスのクリーン化達成と、燃費高効率運転が容易になった。【００１７】エンジンにかかる負荷トルク変動を蓄積油圧利用併用システムなので、エンジンは一定の負荷を想定した  設計で良く、一度貯蔵した圧力消費のコントロールはエンジン出力だけでなく、蓄積油圧消費のコントロールとエンジン出力の併用コントロールで総合効率がよい。
自動車の様に負荷変動の激しいものでも、エンジンだけのコントロールは難しく一度圧力をプールしたものを、引き出してエネルギーを消費する方式とエンジン出力併用なので電子的プログラムのみで対応できることが可能となり、最適エネルギー消費のエンジンを最適回転にする選択が容易になった。
排気ガスのコントロールも最適回転ちかくでで、固定回転が可能となったことで、クリーンな排気ガスにできる可能性は、容易になり、従来変動の激しい困難な排気ガス処理も容易になった。【００１８】通常エンジンは静粛性に問題があって、騒音が大きく、利用が不便であった。
電気部品と、電気的センサーと、制御コントローラーと、、エヤー吸入口と、点検口等、全てエンジン上部より、高い位置に配置したので、エンジンブロック等騒音発生源は、液体防音材の中で運転作動することができて、騒音は大きく低減できた。【００１９】エンジンの回転数は  最適値を予め設定して、圧力消費と補充はエンジンのＯＮとＯＦＦで行うので、全自動エンジン管理システムが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】以下に、本発明を実施するための最良の形態を実施例によって説明する。
【実施例】
【００２１】クランクピン４１と４３からエンジン用コンロッド２７と２３が  回転可能にピストンに連結され他のコンロッド１２と油圧ピストン２５に連結され左右二本のコンロッド２３と２７がクランク軸４２と４４に連結している。【００２２】二本のコンロッド  ２３と２７は左右互いにコンロッド１２を中心にして左右方向に配置して、クランク軸４２と４４は同期連結ギャー２４と２６で同期回転して、エンジンピストン１０の爆発圧力を、クランク軸４４と４２にトルクを発生さしている。ピストン１０の爆発力は同時にコンロッド１２を介して、下方の油圧ピストン２５に直接伝わり、全量の爆発エネルギーが、下部の油圧ピストンに伝達され、油圧エネルギーとして油圧の発生がある。【００２３】Ｗクランク軸はトルク発生増大を目的として作用と、同時にピストンの運動をなめらかに、サインカーブ運動をすることにしたクランクである【００２４】クランクシャフトからトルク出力エネルギーを一部取り出すと、同時にコンロッド１２より生ずるエネルギーは、下部油圧ピストンの運動から、油圧エネルギーを発生する      出力エネルギーは、Ｗクランクより得るトルクと、油圧エネルギーに変換されたエネルギーを、一度アキュームレータータンクに蓄積し、圧力として蓄積したエネルギーを、負荷の要求に応じて、制御バルブ３９をコントロールすることで、油圧モーター出力軸３６のトルクと、複合して出力トルク取り出しを行う。
たとえば自動車の場合、油圧モーター出力軸には直接タイヤホイールを取り付けることで、ミッションギャーとかデフギャーが削除できる。
減速時は完全にブレーキとして作用し、ブレーキエネルギーの蓄積も容易である【００２５】電気部品とか液体防音剤を完全に遮断した点火プラグなどすべて、液体防音剤レベル線１３より、上に配置した。
セルモーターとか発電モーター等も同様に、液体防音剤レベル線１３より上に配置したので下記の方法が可能になった。
エンジン全体を外板１４の防音剤タンク１５の中に沈めて、運転できるので、大幅に騒音が低減できた。【００２６】防音材注入タンク１４の内部には液体防音剤１５をエンジン上部１３まで充填されている。【００２７】エンジンの制御と油圧モーターの制御はすべて、外部に設置した電子制御により、集中制御される。【００２８】ガソリンエンジンの場合  高電圧のプラグは液体防音剤の侵入を完全に遮断したプラグ挿入口  ９を液面の上から配置することで、高電圧のスパークが完全に防止できて目的が達成された。【００２９】エンジンに供給するエヤー又は混合ガスは完全に液体防音剤を遮断したエヤー供給口６を通じて通り安全に供給できた。【００３０】以上本実施例では、内燃機関の三本コンロッドを設けた、油圧出力増大エンジン構造説明と騒音低減方式説明と排出ガスのクリーン化方法について説明したが、本発明はガソリンエンジンに限らず、ディゼルエンジンについでも同様の効果が期待でき、自動車の動力源  のみならす、負荷力体は発電機でも建設機械でもあるいはダイレクトに産業の動力源ともなり、高効率動力の実現が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  本発明による、一本のピストンから二本クランクエンジンにして一度圧力蓄積後  エンジンから直接出力を取り出すトルクと、別途出力取り出し油圧モーターにより、トルクを取り出す方式を複合して高効率エネルギートルク取り出し方法と、エネルギー蓄積の一部断面図と騒音低減方法の組み立て図である。
【符号の説明】
【００３２】１    油圧用油タンク
２    油圧油レベル線
３    油圧油タンク蓋
４    油圧アキュウムレータータンク
５    油圧リターン流路
６    エンジン燃焼ガス空気吸入口
７    油圧油帰路パイプ
８    吸入バルブ
９    点火プラグ
１０  ピストン
１１  排気バルブ
１２  センターコンロッド
１３  防音剤レベル
１４  防音剤充填外板
１５  防音剤
１６  油圧流路
１７  逆止弁ボール
１８  逆止弁バネ
１９  油圧油吸入流路
２０  油圧油吸入強制開放弁
２１  油圧油吸入強制開放弁開放カム
２２  カム同期回転伝達チェーン
２３  左コンロッド
２４  左右クランク軸同期伝達ギャー
２５  油圧ピストン
２６  左右クランク軸同期伝達ギャー
２７  右コンロッド
２８  下死点位置
２９  エンジンブロック
３０  油圧供給路
３１  油圧モーターピストン
３２  油圧モーターコンロッド
３３  油圧モーター油流路
３４  油圧モーター油パイプ
３５  油圧モータークランクピン
３６  油圧モーター出力軸
３７  油圧モーターピストン
３８  油圧モーター油流路
３９  油圧モーター制御パルブユニット
４０  油圧モーターピストン
４１  Ｗクランクエンジンクランクピン
４２  Ｗクランク出力軸
４３  Ｗクランクエンジンクランクピン
４４  Ｗクランク出力軸
【図１】
2008144746.tif 000003