(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関等のピストン直線運動を  直接圧力エネルギーに変換して、トルクを発生させる構造。【解決手段】一本のピストン上部にスライドシャフトを固定装備して、シリンダーヘッドに貫通穴を設け、ピストンに固定した往復運動のスライドシャフトを、気密性を確保した状態でシリンダーヘッドの貫通穴を通じて  ピストンが受ける爆発力を、往復運動としてシリンダー外部にエネルギーを取り出し、スライドシャフトに油圧ピストンに連結、爆発圧力は直接油圧に変換する。エンジンのクランク軸から出力を取り出さないで、油圧圧力を油圧モーターでトルクに変換し、動力とする。一度エネルギーを蓄積することで、エンジンは最適効率回転の一定運転でＯＮとＯＦＦのくりかえし運転とした。油圧モーターをダイレクトにタイヤホィールに設置したので、ブレーキエネルギーの回収も容易にできた。【選択図】図１
2009052536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダーヘッドに貫通穴を設けて、この貫通穴に気密性を保持した往復運動可能なスライドシャフトを貫通して、スライドシャフトとエンジンピストンを一体となるよう固定し、  エンジンピストンが受ける爆発エネルギーを、スライドシャフト  を介して、シリンダー外部に往復運動エネルギーを  取り出す構造。
【請求項２】
クランク軸は、負荷を連結せず、ピストンを滑らかに、往復運動させることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジン爆発エネルギーを、スライドシャフトを介して直接油圧エネルギーに  変換蓄積する構造。
【請求項４】
エンジンより直接出力を取り出さないで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で、エンジンを最適回転でＯＮとＯＦＦを繰り返して、排気ガスをクリーンにする方法
【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一本のコンロッドを有し、シリンダーヘッドに貫通穴有し、貫通穴から往復スライド運動を取り出し、その往復運動を油圧エネルギーとして蓄積、省エネルギー消費目的で、液体防音剤中作動して、高効率で油圧変換エンジン、トルク発生システムに、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回転運動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  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。クランクの上死点近くではトルクは  発生し無くてクランクの軸受けを  加圧するのみで、クランク  進角  があって後初めてトルク成分が生成されるが  大きい爆発エネルギーでも、トルク成分の生成は軽微  でエネルギーロスが多くなっている。
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、取り出されるので、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、可変する出力に対して、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、本発明による蓄積エネルギーを消費する方法が最適コントロールの方法で、過大なガス排出も無く、適量の出力取り出しが容易である。
一個のピストン往復運動から、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、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】本発明のように、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、油圧を一度プールして、必要量のみ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。
【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  コンロッド一本と、往復運動エネルギーをシリンダーヘッド貫通穴から、爆発エネルギーを、直接油圧ピストンで圧力を蓄積、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、圧力エネルギーを蓄積し、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、一個のピストンに往復スライドシャフトを、装備して直接油圧を発生すれば、爆発エネルギーをクランクにトルク変換するより、効率が良い
クランクに変換の場合上死点近くでは、クランク軸受けの加圧量が多く、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。
この往復運動スライドシャフト油圧変換式では、爆発力をコンロッドを使って、クランク軸のトルク変換より  直接スライドシャフトで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。
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】クランク軸はピストンを滑らかに、回転させる目的のみに使用して、動力の取り出しには使わない、ことを、特徴とする
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  ことを特長とする。【００１３】本発明の、ダ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、不効率回転は削除できた。
エンジンの運転は  ＯＮまたはＯＦＦの自動運転が可能となった。
制御コントローラのプログラムで負荷出力が多くてもすべて、個々に最適運転も容易である。
エンジンを負荷変動による不効率回転が削除できたので、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】ピストン一個にコンロッド一本で、往復運動スライドシャフトをエンジンピストンに固定し、出力をシリンダーヘッド上部より取り出すのでローコストが実現した。【００１７】油圧発生のピストンに連結した往復運動スライドシュフトで構成し、ピストンの往復運動を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回収できて、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。【００１８】クランクからトルクを取り出す従来の目的にしないで、クランクはピストンのサインカーブ運動に利用するだけなので、クランク軸は無負荷でよく、変動の大きい負荷に対応する必要が無くなり、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。【００１９】エンジンにかかる負荷トルク変動を制御しないシステムなので、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に関係なく、消費のみのコントロールでよい。
自動車の様に負荷変動の激しいものでも、エンジンのコントロールは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、従来変動の激しい不安定な排気ガス処理も容易になった。【００２０】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、出力軸スライド先端と、エヤー吸入口と、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。【００２１】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】
【００２２】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】
【００２３】ピストン２０から往復運動用スライドシャフト１２が  完結にピストンに固定され、スライドシャフト１２と油圧ピストン１１に固定され、エンジンのピストンの運動と油圧発生ピストンが、完全に同一運動となり伝達ロスは無い。【００２４】ほぼ全量の爆発エネルギーが、上部の油圧ピストン１１に伝達され、油圧エネルギーとして油圧の発生がある。【００２５】クランク軸２４は無負荷運転を目的として、この場合のクランク２３はピストン２０の運動をなめらかに、サインカーブ運動を目的にすることとしたクランク２３である【００２６】クランクシャフト２４から出力エネルギーを取り出さないので、エンジンより発生する出力エネルギーは、すべて油圧エネルギーに変換され、一度アキュームレータータンク２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２６を、コントロールすることで、油圧モーター出力軸３１より。トルクの取り出しを行う。
たとえば自動車の場合、油圧モーター出力軸３１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【００２７】エンジンクランク軸２４から出力を、取り出さない方式だから、エンジン全体を防音剤タンク３４の中に沈めて、運転できるので、大幅に騒音が低減できた。【００２８】防音材注入タンク３４の内部には液体防音剤３５をエンジン上部まで充填されている。【００２９】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ＢＯＸ２５により、集中制御される。【００３０】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。【００３１】以上本実施例では、ピストン２０の上部にスライドシャフト１２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ても同様の効果が期待でき、自動車の動力源  のみならず、負荷機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】
【００３２】
【図１】  本発明による、一本のピストンからスライドシャフトを介してエンジンの爆発エネルギーをシリンダー外部に取り出し、油圧に変換した圧力を一度圧力蓄積後  エンジンから直接出力を取り出さないで、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の、騒音低減方法と高効率エネルギートルク取り出しと、蓄積の一部断面図と組み立て図である。
【符号の説明】
【００３３】１    油圧モーター・油リターンパイプ
２    油圧蓄積アキュームレータータンク
３    油圧アキュームレーター  タンク
４    油圧モーターへ供給圧力口パイプ
５    油圧アキュームレーター  ガス室
６    エンジン  エヤー吸入口
７    油圧逆止弁ボール
８    逆止弁ボール逆止バネ
９    油圧  ポンプ圧力突出口
１０  エンジン吸気バルブ
１１  油圧発生ピストン
１２  シリンダーヘッド貫通往復運動スライドシャフト
１３  油圧シリンダー
１４  油圧シリンダー排圧通気パイプ
１５  油圧オイルタンク
１６  排気ガスパイプ
１７  油圧オイル供給路
１８  油圧逆止弁
１９  エンジン排気ガスバルブ
２０  エンジンピストン
２１  エンジンシリンダー
２２  コンロッド
２３  クランクピン
２４  エンジンクランク軸
２５  電気制御コントローラーＢＯＸ
２６  油圧モーター駆動コントローラーバルブユニット
２７  油圧モーター制御駆動油圧パイプ
２８  油圧モーター制御駆動油圧パイプ
２９  油圧モーター制御駆動油圧パイプ
３０  油圧モーターピストン
３１  油圧モータークランク出力軸
３２  油圧モーターピストン
３３  油圧モーターピストン
３４  液体防音剤充填ケース
３５  液体防音剤
３６  エンジンクランクケース
【図１】
2009052536.tif 000003