(57)【要約】【課題】熱効率が高くなって出力効率の高い内燃機関を提供する。【解決手段】第１のピストン７に連結された第１のクランク軸９の位相と第２のピストン８に連結された第２のクランク軸１０の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド側が連結シリンダー部により互いに連通する第１、第２のシリンダーを備え、前記第１のシリンダー内に第１のピストンを往復動可能に嵌挿すると共に、前記第２のシリンダー内に第２のピストンを往復動可能に嵌挿して、上死点における前記第１、第２のピストンのピストンヘッドと前記シリンダー連結部分の内壁で形成される混合気の最大圧縮空間を燃焼室になし、且つ、前記第１のピストンを第１のクランク軸にピストンロッドを介して連結すると共に、前記第２のピストンを第２のクランク軸にピストンロッドを介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する内燃機関であって、
前記第１のクランク軸の位相と前記第２のクランク軸の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段を有し、このクランク軸位相設定手段により前記第１、第２のクランク軸の位相を互いに異ならせて設定することで、前記吸入工程における吸入体積比と前記膨張行程における膨張体積比を任意に設定するようにしたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記クランク軸位相設定手段は、前記第１のクランク軸に設けられた第１のギアと、前記第２のクランク軸に設けられ且つ前記第１のギアに連係する第２のギアを有し、前記第１のギアと前記第２のギアとのギア比を２対１にした構成であり、前記第１、第２のシリンダーのボアがそれぞれに同じであり、且つ前記第１、第２のピストンのストロークがそれぞれに同じである条件で、前記クランク軸位相設定手段で前記第１のギアと前記第２のギアとのギア比が２対１に設定されることにより、前記第１のクランク軸の位相と前記第２のクランク軸の位相とを異ならせて、前記吸入体積比が１に対して前記膨張体積比が３になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１、第２のシリンダーは、それぞれのヘッド側が前記燃焼室を中にして互いに対向する配置であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記第１、第２のシリンダーは、互いに平行で、且つ、それぞれのヘッド側が前記燃焼室により互いに連通する配置であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上死点側が連結シリンダー部により互いに連通する二つのシリンダーを備え、これらのシリンダー内にそれぞれピストンを往復動可能に嵌挿し、これらのピストンがクランク軸によって同期駆動されるピストン型エンジン等の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の２サイクルエンジンにおいては、高速負荷時に熱効率が高いが、低速負荷時に熱効率が下がる。この原因はピストンヘッド面とシリンダーヘッドの冷却損失にある。この理由は、冷却損失は、低速負荷時でも冷却伝熱面積が変わらないので、不変であるから、エンジン出力が低下しても、それに比較して熱損失が低下しないからである。一方、一つのシリンダーの中にピストンを対向配置させた内燃機関は、シリンダーヘッドの面積が小さいので以上の問題点が解決され、例えば、特許文献１には、このようなタイプの内燃機関が提案されている。
【特許文献１】特表平９−５０５３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、特許文献１記載の内燃機関の技術を２サイクルエンジンに応用した場合、吸入された混合気を圧縮し、次に点火して爆発させ、排気するという工程は、通常の２サイクルエンジンと同様であるので、結局は圧縮比と膨張比が略同一となり、出力効率が下がるという問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、熱効率が高くなって出力効率の高い内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、ヘッド側が連結シリンダー部により互いに連通する第１、第２のシリンダーを備え、第１のシリンダー内に第１のピストンを往復動可能に嵌挿すると共に、第２のシリンダー内に第２のピストンを往復動可能に嵌挿して、上死点における第１、第２のピストンのピストンヘッドとシリンダー連結部分の内壁で形成される混合気の最大圧縮空間を燃焼室になし、且つ、第１のピストンを第１のクランク軸にピストンロッドを介して連結すると共に、第２のピストンを第２のクランク軸にピストンロッドを介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する内燃機関であって、第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段を有し、このクランク軸位相設定手段により第１、第２のクランク軸の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
かかる構成により、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【０００７】
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、クランク軸位相設定手段は、第１のクランク軸に設けられた第１のギアと、第２のクランク軸に設けられ且つ記第１のギアに連係する第２のギアを有し、第１のギアと第２のギアとのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダーのボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストンのストロークがそれぞれに同じである条件で、クランク軸位相設定手段で第１のギアと第２のギアとのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
かかる構成により、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【０００９】
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、第１、第２のシリンダーは、それぞれのヘッド側が燃焼室を中にして互いに対向する配置であることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、第１、第２のシリンダーのヘッド側が燃焼室を中にして互いに対向するように配置されている内燃機関においても、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくする（例えば、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にする）ことができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【００１１】
また、本発明に係る内燃機関は、上記した本発明に係る内燃機関において、第１、第２のシリンダーは、互いに平行で、且つ、それぞれのヘッド側が燃焼室により互いに連通する配置であることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、第１、第２のシリンダーが互いに平行するように配置されている内燃機関においても、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくする（例えば、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にする）ことができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関においては、クランク軸位相設定手段により第１のクランク軸の位相と第２のクランク軸の位相とを異ならせることにより、任意の吸入、膨張体積比を設定することができる。このために、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る内燃機関においては、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る内燃機関は、ヘッド側が連結シリンダー部２１により互いに連通する第１、第２のシリンダー２，３を有し、第１のシリンダー２内に第１のピストン７を往復動可能に嵌挿すると共に、第２のシリンダー３内に第２のピストン８を往復動可能に嵌挿して、上死点における第１、第２のピストン７，８のピストンヘッド７ｂ，８ｂと連結シリンダー部２１の内壁で形成される混合気の最大圧縮空間を燃焼室２０になし、且つ、第１のピストン７を第１のクランク軸９にピストンロッド１１を介して連結すると共に、第２のピストン８を第２のクランク軸１０にピストンロッド１２を介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する内燃機関である。
【００１６】
そして、この内燃機関は、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段Ｇを有しており、このクランク軸位相設定手段Ｇにより第１、第２のクランク軸９，１０の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するものであり、このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。
【００１７】
以下、本発明に係る内燃機関の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る内燃機関を図１乃至図３（ａ）〜（ｄ）に示す。ここで、図１は本発明の実施の形態１に係る内燃機関の一部省略断面図、図２は図１のＡ―Ａ線に沿う一部省略断面図、図３（ａ）は同内燃機関の圧縮工程の説明図、図３（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、図３（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、図３（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
【００１９】
本発明の実施の形態１に係る内燃機関は４サイクルエンジンであり、そのシリンダーブロック１に、相対向する第１、第２のシリンダー２，３を備えており、第１、第２のシリンダー２，３は同一内径、同一長さであって、第１、第２のシリンダー２，３のそれぞれのヘッド側が連結シリンダー部２１を介して導通しており、一直線上に配置してある。
【００２０】
そして、図１に示すように、第１、第２のシリンダー２，３の連結シリンダー部２１の周壁部位には点火装置４が配置してある。また、図２に示すように、第１のシリンダー２には吸気ポート５と排気ポート６がそれぞれ設けてあり、吸気ポート５には吸気弁１３が、排気ポート６には排気弁１４がそれぞれに開閉可能に設けてある。これらの吸気弁１３及び排気弁１４は、後述する第１、第２のクランク軸９，１０と同期して適正時期に開閉させる吸排気作動装置（図示せず）により作動されるものである。そして、吸気ポート５はエアクリーナ、キャブレター、スロットル及びインテークマニホールドを備える吸気系（いずれも図示せず）に接続してあり、排気ポート６はエキゾーストマニホールドを備える排気系（いずれも図示せず）に接続してある。
【００２１】
第１のシリンダー２内には第１のピストン７がピストンリング７ａを介して嵌挿してあり、第２のシリンダー３内には第２のピストン８がピストンリング８ａを介して嵌挿してあり、これらの第１、第２のピストン７，８はそれぞれ同期しながら往復動するものである。なお、上記した第１、第２のシリンダー２，３のボア（シリンダー直径、穴の口径）は同じであり、また、第１、第２のピストン７，８のストローク（上死点と下死点の間の距離）は同じである。
【００２２】
そして、シリンダーブロック１には、第１のシリンダー２のボトム側に位置させて第１のクランク軸９が、第２のシリンダー３のボトム側に位置させて第２のクランク軸１０がそれぞれ配置してあり、第１のピストン７は第１のクランク軸９のクランクアーム部９ａに第１のピストンロッド１１により連結してあり、第２のピストン８は第２のクランク軸１０のクランクアーム部１０ａに第２のピストンロッド１２により連結してある。
【００２３】
そして、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相は、クランク軸位相設定手段Ｇにより互いに異なるようにして設定してある。このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１、第２のクランク軸９，１０の位相を異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。
【００２４】
また、第１のギア１５と第２のギア１６の連係は、第１のギア１５と第２のギア１６との間に中間ギア１７を介在して行なわれており、第１のギア１５と中間ギア１７と第２のギア１６のギア比は２対１対１にしてある。
【００２５】
そして、第１、第２のピストン７，８のピストンヘッド７ｂ，８ｂによって燃焼室（点火室、爆発室）２０の主要部が形成してある。即ち、第１、第２のピストン７，８が上死点位置にある場合、第１、第２のシリンダー２，３の連結シリンダー部２１の内壁で形成される空間である最初空間Ｖｅが燃料を含む空気（混合気）の最大圧縮空間になり、この混合気の最大圧縮空間が燃焼室２０になる。
【００２６】
なお、第１、第２のクランク軸９，１０の回転動力は一本の出力軸（いずれも図示せず）の回転動力に変換されて出力されるものである。
【００２７】
次に、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る内燃機関の動作について説明する。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が上死点にある位置で、点火装置４で燃料点火すると、燃焼室２０内の燃料が爆発燃焼を起こし膨張行程が実施され、第１のピストン７及び第２のピストン８は下死点方向に移動する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が下死点に近づく場合、吸気弁１３及び排気弁１４は閉じているので、燃焼ガスの膨張力はそのまま第１のピストン７及び第２のピストン８に伝わり、動力として回収できる。
【００３０】
この場合、上記したように第１のギア１５と第２のギア１６のギア比は２対１にしてあるために、第１のギア１５が９０度回転すると、第２のギア１６が１８０度回転し、第２のピストン８は下死点に到達して、第１のピストン７の移動量に対して第２のピストン８の移動量は二倍になり、膨張行程におけるピストン間体積は、第１のピストン７の移動量に対する膨張体積をＶとすると第２のピストン８の移動量に対する膨張体積は２Ｖになって、全体で３Ｖ＋最初空間Ｖｅになる。
【００３１】
次に、図３（ｃ）に示すように、排気行程では、第１のクランク軸９の角度が９０度以後第１のピストン７は下死点に向かうと共に排気弁１４が開き、第２のクランク軸１０の角度は３６０度位置に達して第２のピストン８は上死点に移行するために、燃焼排ガスが排気ポート６から排出される。この場合、第２のピストン８が上死点に到達し、第１のピストン７は下死点に移行するために、排気行程におけるピストン間体積は２Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、排気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。
【００３２】
次に、図３（ｄ）に示すように、吸入行程では、第１のクランク軸９の角度は２７０度位置に達して第１のピストン７が排気ポート６を塞ぐ位置に至り、第２のクランク軸１０の角度は５４０度位置に達して第２のピストン８は下死点に到達する。この時に、吸気弁１３が開いているために吸気ポート５から燃料（ガソリン）と空気の混合気を吸入される。この場合、第２のピストン８が下死点に到達し、第１のピストン７は上死点側に移行するために、吸入行程におけるピストン間体積は３Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、吸気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−排気行程におけるピストン間体積（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。すなわち、吸入工程における吸入体積比が１に対して膨張行程における膨張体積比は３になる。
【００３３】
次に、図３（ａ）に示すように、圧縮行程は、第１のクランク軸９の角度は３６０度位置に達して第１のピストン７が上死点に至り、第２のクランク軸１０の角度は７２０度位置に達して第２のピストン８は上死点に到達する。そして、上記した爆発後の膨張行程に移行する。
【００３４】
上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【００３５】
なお、第１、第２のシリンダー２，３のボアを互いに異ならせ、且つクランク軸位相設定手段Ｇにより、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相を異ならせて、第１のピストン７のストロークを第２のピストン８のストロークの１／２にすることで、吸入工程における吸入体積比が１．５に対して膨張行程における膨張体積比を２．５にすることもできる。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る内燃機関を図４及び図５に示す。この内燃機関は、上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関とは第１、第２のシリンダー２，３及び第１，第２のピストン７，８の配置が左右逆であり、吸気ポート５と排気ポート６とは、連結シリンダー部２１の対向位置に配置してある構成が異なり、他の構成及び作動は同じである。そのために、本発明の実施の形態２に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり出力効率が高くなる。
【００３７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る内燃機関を図６及び図７に示す。この内燃機関では、吸気ポート５は、シリンダー連結部２１に形成した吸気チャンバ２２に配置してあり、排気ポート６は、シリンダー連結部２１の吸気チャンバ対向位置に形成した排気チャンバ２３に配置してある構成が上記した本発明の実施の形態２に係る内燃機関と異なり、他の構成及び作動は同じである。そのために、本発明の実施の形態３に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率が高くなる。
【００３８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る内燃機関を図８及び図９に示す。この内燃機関はガソリン直噴エンジンである。このガソリン直噴エンジンは、シリンダー連結部２１に点火装置４に対向させて燃料噴射装置２４を配置してあり、およそ５０気圧〜１２０気圧という高圧のガソリンを、エンジンの圧縮行程で燃料噴射装置２４から燃焼室２０内に吹き込み、シリンダー内の気流を利用して点火装置４付近で燃焼可能な混合比の層を形成し、点火装置４で燃料点火し、燃料を爆発燃焼させて膨張行程を実施するようにしたものであり、他の構成及び作動は上記した本発明の実施の形態１に係る内燃機関の場合と同じである。そのために、説明を省略する。
【００３９】
したがって、本発明の実施の形態４に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【００４０】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る内燃機関を図１０（ａ）〜（ｄ）に示す。ここで、図１０（ａ）は同内燃機関の圧縮工程の説明図、図１０（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、図１０（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、図１０（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
【００４１】
本発明の実施の形態５に係る内燃機関は、第１、第２のシリンダー２，３が互いに平行していて、第１のシリンダー２および第２のシリンダー３は、共通のシリンダーヘッドＨを有しており、燃焼室２０により互いに連通するように配置してある。そして、第１のピストン７を第１のクランク軸９にピストンロッド１１を介して連結すると共に、第２のピストン８を第２のクランク軸１０にピストンロッド１２を介して連結して、膨張行程、排気行程、吸入工程及び圧縮行程のサイクルを構成する。
【００４２】
そして、この内燃機関は、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相を任意に設定するクランク軸位相設定手段Ｇを有しており、このクランク軸位相設定手段Ｇにより第１、第２のクランク軸９，１０の位相を互いに異ならせて設定することで、吸入工程における吸入体積比と膨張行程における膨張体積比を任意に設定するものであり、このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１のクランク軸９の位相と第２のクランク軸１０の位相とを異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。
【００４３】
そして、第１、第２のシリンダー２，３は同一内径、同一長さである。そして、図１０（ａ）に示すように、燃焼室２０には点火装置４が配置してある。また、シリンダーヘッドＨには吸気ポート５と排気ポート６がそれぞれ設けてあり、吸気ポート５には吸気弁１３が、排気ポート６には排気弁１４がそれぞれに開閉可能に設けてある。これらの吸気弁１３及び排気弁１４は、第１、第２のクランク軸９，１０と同期して適正時期に開閉させる吸排気作動装置（図示せず）により作動されるものである。そして、吸気ポート５はエアクリーナ、キャブレター、スロットル及びインテークマニホールドを備える吸気系（いずれも図示せず）に接続してあり、排気ポート６はエキゾーストマニホールドを備える排気系（いずれも図示せず）に接続してある。
【００４４】
第１のシリンダー２内には第１のピストン７がピストンリング７ａを介して嵌挿してあり、第２のシリンダー３内には第２のピストン８がピストンリング８ａを介して嵌挿してあり、これらの第１、第２のピストン７，８はそれぞれ同期しながら往復動するものである。なお、上記した第１、第２のシリンダー２，３のボア（シリンダー直径、穴の口径）は同じであり、また、第１、第２のピストン７，８のストローク（上死点と下死点の間の距離）は同じである。
【００４５】
そして、シリンダーブロック１には、第１のシリンダー２のボトム側に位置させて第１のクランク軸９が、第２のシリンダー３のボトム側に位置させて第２のクランク軸１０がそれぞれ配置してあり、第１のピストン７は第１のクランク軸９のクランクアーム部９ａに第１のピストンロッド１１により連結してあり、第２のピストン８は第２のクランク軸１０のクランクアーム部１０ａに第２のピストンロッド１２により連結してある。
【００４６】
そして、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相は、クランク軸位相設定手段Ｇにより互いに異なるようにして設定してある。このクランク軸位相設定手段Ｇは、第１のクランク軸９に設けられた第１のギア１５と、第２のクランク軸１０に設けられ且つ第１のギア１５に連係する第２のギア１６を有し、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比を２対１にした構成であり、第１、第２のシリンダー２，３のボアがそれぞれに同じであり、且つ第１、第２のピストン７，８のストロークがそれぞれに同じである条件で、第１のギア１５と第２のギア１６とのギア比が２対１に設定されることにより、第１、第２のクランク軸９，１０の位相を異ならせて、吸入体積比が１に対して膨張体積比が３になるようにしてある。
【００４７】
なお、第１、第２のクランク軸９，１０の回転動力は一本の出力軸（いずれも図示せず）の回転動力に変換されて出力されるものである。
【００４８】
次に、図１０（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明の実施の形態５に係る内燃機関の動作について説明する。
【００４９】
図１０（ａ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が上死点にある位置で、点火装置４で燃料点火すると、燃焼室２０内の燃料が爆発燃焼を起こし膨張行程が実施され、第１のピストン７及び第２のピストン８は下死点方向に移動する。
【００５０】
図１０（ｂ）に示すように、第１のピストン７及び第２のピストン８が下死点に近づく場合、吸気弁１３及び排気弁１４は閉じているので、燃焼ガスの膨張力はそのまま第１のピストン７及び第２のピストン８に伝わり、動力として回収できる。
【００５１】
この場合、上記したように第１のギア１５と第２のギア１６のギア比は２対１にしてあるために、第１のギア１５が９０度回転すると、第２のギア１６が１８０度回転し、第２のピストン８は下死点に到達して、第１のピストン７の移動量に対して第２のピストン８の移動量は二倍になり、膨張行程におけるピストン間体積は、第１のピストン７の移動量に対する膨張体積をＶとすると第２のピストン８の移動量に対する膨張体積は２Ｖになって、全体で３Ｖ＋最初空間Ｖｅになる。
【００５２】
次に、図１０（ｃ）に示すように、排気行程では、第１のクランク軸９の角度が９０度以後第１のピストン７は下死点に向かうと共に排気弁１４が開き、第２のクランク軸１０の角度は３６０度位置に達して第２のピストン８は上死点に移行するために、燃焼排ガスが排気ポート６から排出される。この場合、第２のピストン８が上死点に到達し、第１のピストン７は下死点に移行するために、排気行程におけるピストン間体積は２Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、排気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。
【００５３】
次に、図１０（ｄ）に示すように、吸入行程では、第１のクランク軸９の角度は２７０度位置に達し、第２のクランク軸１０の角度は５４０度位置に達して第２のピストン８は下死点に到達する。この時に、吸気弁１３が開いているために吸気ポート５から燃料（ガソリン）と空気の混合気を吸入される。この場合、第２のピストン８が下死点に到達し、第１のピストン７は上死点側に移行するために、吸入行程におけるピストン間体積は３Ｖ＋最初空間Ｖｅとなる。したがって、吸気体積は（３Ｖ＋最初空間Ｖｅ）−排気行程におけるピストン間体積（２Ｖ＋最初空間Ｖｅ）＝Ｖとなる。すなわち、吸入工程における吸入体積比が１に対して膨張行程における膨張体積比は３になる。
【００５４】
次に、図１０（ａ）に示すように、圧縮行程は、第１のクランク軸９の角度は３６０度位置に達して第１のピストン７が上死点に至り、第２のクランク軸１０の角度は７２０度位置に達して第２のピストン８は上死点に到達する。そして、上記した爆発後の膨張行程に移行する。
【００５５】
上記した本発明の実施の形態５に係る内燃機関では、吸入工程における吸入体積比１に対して膨張行程における膨張体積比を３にすることができる。このために、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり、出力効率の高い内燃機関を提供することができる。
【００５６】
なお、第１、第２のシリンダー２，３のボアを互いに異ならせ、且つクランク軸位相設定手段Ｇにより、第１のクランク軸９と第２のクランク軸１０のそれぞれの位相を異ならせて、第１のピストン７のストロークを第２のピストン８のストロークの１／２にすることで、吸入工程における吸入体積比が１．５に対して膨張行程における膨張体積比を２．５にすることができる。
【００５７】
また、上記実施例においては、４サイクルエンジンに適用した内燃機関について説明したが、これに限定されるものでなく、本発明は２サイクルエンジンの内燃機関にも適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の内燃機関においては、吸入工程における吸入体積比に対して膨張行程における膨張体積比を大きくすることができて、混合気の圧縮比に対する燃焼ガスの膨張比を大きくすることが可能になって熱効率が高くなり出力効率の高い内燃機関を提供することができるという効果を有しており、ヘッド側が連結シリンダー部により互いに連通する二つのシリンダーを備え、これらのシリンダー内にそれぞれピストンを往復動可能に嵌挿し、これらの対向ピストンがクランク軸によって同期駆動される内燃機関に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関の一部省略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う一部省略断面図である。
【図３】（ａ）は同内燃機関の圧縮工程の説明図、（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る内燃機関の一部省略断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う一部省略断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る内燃機関の一部省略断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿う一部省略断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る内燃機関の一部省略断面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線に沿う一部省略断面図である。
【図１０】（ａ）は本発明の実施の形態５に係る内燃機関の圧縮工程の説明図、（ｂ）は同内燃機関の膨張行程の説明図、（ｃ）は同内燃機関の排気行程の説明図、（ｄ）は同内燃機関の吸入工程の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１      シリンダーブロック
２      第１のシリンダー
３      第２のシリンダー
４      点火装置
５      吸気ポート
６      排気ポート
７      第１のピストン
８      第２のピストン
９      第１のクランク軸
１０    第２のクランク軸
１１    第１のピストンロッド
１２    第２のピストンロッド
１３    吸気弁
１４    排気弁
１５    第１のギア
１６    第２のギア
１７    中間ギア
２０    燃焼室
２１    連結シリンダー部
２２    吸気チャンバ
２，３    排気チャンバ
２４    燃料噴射装置
Ｇ      クランク軸位相設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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