CN1094558C - 旋转运动机构及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是，为了提高能量变换效率等的性能，提供能将直线推进力平滑地变换成旋转转矩的旋转运动机构及发动机。在本发明中，1对轴线导轨(16a、16b)向着第1轴(X)方向平行配置。移动导轨(22)在该1对轴线导轨(16a、16b)之间向着与第1轴(X)方向成直角的第2轴(Y)方向延伸，并向着第1轴(X)方向可移动。移动体(24)能沿着该移动导轨(22)向着第2轴(Y)方向移动。旋转轴(36)能以与第1轴(X)方向及第2轴(Y)方向正交的轴线为中心作旋转。动作杆部(38)的一侧端部(38c)铰接于所述移动体(24)，另一侧端部(38d)固定于所述旋转轴(36)，通过移动体(24)作旋转运动，使旋转轴(36)旋转。驱动机构(41、42、45、46)使所述移动导轨(22)向着第1轴(X)方向移动。限制装置(50、51)使所述旋转轴(36)的旋转速度变动减小。

Description

旋转运动机构及发动机

技术领域

本发明涉及旋转运动机构及发动机，更详细地，涉及将直线运动变换成旋转运动的旋转运动机构及发动机。

背景技术

将直线运动变换成旋转运动的旋转运动机构，例如有往复式内燃机及液压马达等。这均是将在驱动缸内作直线运动的活塞的输出变换成曲柄的旋转运动的机构。

上述传统的往复式内燃机及液压马达存在如下问题。

在活塞和曲轴之间由连杆相连接。活塞与连杆相连的一部分是相铰接着的，两者可相对倾动。而连杆与曲柄之间也通过活塞销铰接着，两者可相对倾动。因此，连杆相对活塞倾斜，连杆相对曲柄也倾斜，在此状态下，即使受到活塞的推进力，该推进力也不可能100％地传递给曲柄。即，能传递到曲柄的推进力仅相当于将连杆方向的分力再分解后的沿曲柄周向的分力，损失很大。因此存在的问题是，从曲柄取出的旋转转矩与活塞的推进力相比很小，将直线推进力变换成旋转转矩的效率很低。

此外，传统的使用连杆的曲柄机构，当将活塞的往复运动变换成旋转运动时，在曲柄等速旋转时，活塞的速度在上止点附近较快，但在下止点附近较慢。因此，容易发生振动。此问题结合图20和图21进行说明。

图20为示出使用传统的连杆的曲柄机构之一例的说明图。

在该例子中，活塞110的行程S设定为40mm，连杆120的长度设定为50mm。将活塞110位于下止点P₁、曲柄130与连杆120的连接部125离驱动缸140最远的曲柄130的角度位置作为0度位置L。以该0度位置L为基准，将转动90度之后的曲柄130的角度位置作为90度位置M，并将活塞110位于上止点P₂、曲柄130转动180度后的角度位置作为180度位置H。

图21为曲线图，用曲线(实线)示出了在图20所示的传统曲柄机构中，曲柄130的角度位置的变位Xc(度)与活塞110的行程位置的变位Yp(mm)之间的关系。另外，用点划线示出的曲线是正弦波。

活塞110的行程位置的变位Yp(mm)从曲柄130位于0度位置L时活塞110位于下止点P₁，为0mm，当曲柄130位于180度应置H时，活塞110位于上止点P₂，为40mm。

在该活塞110从下止点P₁移动到上止点P₂之间，当曲柄130从0度位置L转动到90度位置M时，活塞110移动15.83mm。而曲柄130从90度位置M转动到180度位置H期间，活塞110移动了余下的24.17mm。即，活塞110的运动在上止点P₂附近较快，而在下止点P₁附近较慢。因此，很难获得稳定的旋转，容易发生振动。另外，在上止点P₂附近进行点火、燃烧，但因为该附近的活塞速度很快，故很难使点火燃烧的定时与该速度很好配合。因此，利用传统曲柄机构，热效率的提高有限，噪音的降低也有限。

因此，本申请的发明人在此前提出了如图22和图23所示的旋转运动机构(日本发明专利公开1995年第12199号)。该旋转运动机构具有如下构成。

该旋转运动机构包括：与第1轴方向平行配置的1对第1轴导轨16a、16b；与相对上述第1轴方向成直角的第2轴方向平行地配置的1对第2轴导轨18a、18b；与上述第1轴导轨16a、16b平行配置且能以与第1轴导轨16a、16b平行的状态向上述第2轴方向移动的第1轴杆20；与上述第2轴导轨18a、18b平行配置且能以与第2轴导轨18a、18b平行的状态向上述第1轴方向移动的第2轴杆22；在由上述第1轴导轨16a、16b和第2轴导轨18a、18b围成的矩形平面28内、能在上述第1轴杆20和第2轴杆22上向上述第1轴方向和第2轴方向移动的移动体24；使所述第2轴杆22向所述第1轴方向移动用的第1驱动机构26a-d；使所述第1轴杆20向所述第2轴方向移动用的第2驱动机构34a-d；能以轴线为中心旋转的旋转轴36a、36b；一侧端部与所述移动体24铰接、另一侧端部固定于所述旋转轴36a、36b的一端部分，当移动体24绕着旋转轴36a、36b的周围旋转时，使旋转轴36a、36b旋转的动作杆部38a、38b。

根据以上的旋转运动机构，动作杆部38a、38b的一端铰接于移动体24，另一端固定于能以轴线为中心旋转的旋转轴36a、36b的一端。因此，当移动体24绕着旋转轴36a、36b旋转时，旋转轴36a、36b以轴线为中心作旋转。因此，不需要传统那样的连杆，就能适当地将直线推进力变换成旋转转矩，所以能够提能量的变换效率，并能降低振动。

技术性课题

但是，在日本发明专利公开1995年第12199号公报所公开的旋转运动机构中，为了获得向第1轴方向和第2轴方向的直线推进力，必需有第1驱动机构和第2驱动机构等，存在结构复杂的课题。

此外，对于通过将直线推进力平滑地变换成旋转转矩，来提高能量变换效率等性能的具体机构，也未作充分探讨。

发明的公开

本发明的目的在于，提供一种能提高能量变换效率并能降低振动、且结构简单的旋转运动机构及发动机。

此外，本发明的目的还在于，为了提高能量变换效率等的性能，提供一种能将直线推进力平滑地变换成旋转转矩的旋转运动机构及发动机。

为了达到上述目的，本发明具有如下构成。

第1基本构成为，一种旋转运动机构，其特征在于包括：

向着第1轴方向平行配置的1对轴线导轨；

在该1对轴线导轨之间向着与第1轴方向成直角的第2轴方向延伸并设置成可向第1轴方向移动的移动导轨；

设置成能沿着该移动导轨向着第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体、另一侧端部固定于所述旋转轴、通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述移动导轨向第1轴方向移动的驱动机构；

使所述旋转轴的旋转速度变动减小的限制装置。

上述旋转运动机构的上述驱动机构也可以具有驱动缸装置，该驱动缸装置设有启闭导入流体的导入部的导入阀及启闭排出流体的排出部的排出阀。

此外，上述限制装置可以采用平衡锤和/或飞轮。

上述移动体也可以设置成在上述移动导轨上向着第2轴方向设置的框架内能向着第2轴方向移动。

第2基本构成为，一种旋转运动机构，其特征在于包括：

向着第1轴方向平行配置的1对第1轴线导轨；

向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置的1对第2轴线导轨；

在该1对第2轴线导轨之间向着第1轴方向延伸并向着第2轴方向可移动地设置的第1移动导轨；

在所述1对第1轴线导轨之间向着第2轴方向延伸并向着第1轴方向可移动地设置的第2移动导轨；

在所述第1移动导轨上向着第1轴方向设置的第1框架内向着第1轴方向可滑动地配置，并在所述第2移动导轨上向着第2轴方向设置的第2框架内向着第2轴方向可滑动地配置，在由所述第1轴线导轨和第2轴线导轨围成的矩形平面内可移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心作旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体、另一侧端部固定于所述旋转轴、通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向第2轴方向移动的第2驱动机构。

在该旋转运动机构中，上述第1驱动机构及第2驱动机构也可以设置启闭导入流体的导入部的导入阀及启闭排出流体的排出部的排出阀。

在本发明的旋转运动机构中，也可以利用外力使移动体旋转，使所述旋转轴旋转，使所述各驱动缸装置产生排出流体。

此外，也可以将上述旋转运动机构作为一个旋转运动机构单元，将多个该旋转运动机构单元以各旋转轴同轴连接的状态相互重叠而构成所述旋转运动机构。

上述多个旋转运动机构单元同方向重叠，各旋转运动机构单元的上述动作杆部也可以相对所述旋转轴与该旋转运动机构单元的重叠级数相对应地作角度变位地设置。

也可以将上述两个旋转运动机构单元同方向重叠，并使一个旋转运动机构单元的上述动作杆部相对另一个旋转运动机构单元的上述动作杆部相对上述旋转轴作180度角度变位地设置。

第3基本构成为，一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对轴线导轨；

向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向配置且固定于所述轴线导轨之间，并能与所述轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的移动导轨；

设置成能沿着该移动导轨向着第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述移动导轨向第1轴方向移动的驱动机构；

使所述旋转轴的旋转速度的变动减小的限制装置，并且，

所述驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，该驱动缸装置与所述轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述轴线导轨和所述移动导轨向着第1轴方向移动。

在上述发动机中，所述限制装置可以采用平衡锤和/或飞轮。

此外，也可以使所述移动体在所述移动导轨上向着第2轴方向设置的框架内向着第2轴方向移动。

设所述1对轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸和第2驱动缸，所述1对轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，也可以按第1驱动缸、第5驱动缸、第2驱动缸及第6驱动缸的次序依次点火。

本发明的第4基本构成为，一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在所述第1移动导轨上向着第1轴方向设置的第1框架内能向着第1轴方向滑动地配置，并在所述第2移动导轨上向着第2轴方向设置的第2框架内能向着第2轴方向滑动地配置，在由所述第1轴线导轨和第2轴线导轨围成的矩形平面内能移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动。

也可以将本发明的发动机作为一个发动机单元，使多个该发动机单元以各旋转轴同轴连接的状态相互重叠而构成所述旋转运动机构。

此外，所述多个发动机单元同方向重叠，各发动机单元的所述动作杆部也可以与该发动机单元的重叠级数相对应地相对所述旋转轴作角度变位地设置。

也可以使所述两个发动机单元同方向重叠，相对一个发动机单元的所述动作杆部，使另一个发动机单元的所述动作杆部相对所述旋转轴作180度角度变位，并使另一个发动机单元的点火定时相对所述一个发动机单元错开180度相位。

本发明的第5基本构成为，一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在由所述第1轴线导轨和所述第2轴线导轨围成的矩形平面内，能沿着所述第1移动导轨和所述第2移动导轨向着所述第1轴方向及所述第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动。

设所述1对第1轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸及第2驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向一端部侧的驱动缸为第3驱动缸和第4驱动缸，所述1对第1轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向另一端部侧的驱动缸为第7驱动缸及第8驱动缸，并按第1驱动缸、第3驱动缸、第5驱动缸、第7驱动缸、第2驱动缸、第4驱动缸、第6驱动缸及第8驱动缸的次序依次点火。

本发明的第6基本构成为，一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在由所述第1轴线导轨和所述第2轴线导轨围成的矩形平面内，能沿着所述第1移动导轨和所述第2移动导轨向着所述第1轴方向及所述第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动，

设所述1对第1轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸及第2驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向一端部侧的驱动缸为第3驱动缸和第4驱动缸，所述1对第1轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向另一端部侧的驱动缸为第7驱动缸及第8驱动缸，并按第1驱动缸和第2驱动缸、第3驱动缸和第4驱动缸、第5驱动缸和第6驱动缸、第7驱动缸和第8驱动缸的次序依次点火。

根据本发明的旋转运动机构，因为不使用传统曲柄机构那样的连杆，所以，要从旋转轴获得等速旋转，只要使Y移动导轨向着X轴方向作正弦波运动即可。正弦波运动是能取得平衡的往复运动，能抑制振动的发生。

此外，若采用本发明的第1基本构成，则构成简单，且利用限制装置能顺畅地将直线推进力变换成旋转转矩。因此，构成简单且能提高能量变换效率，并能降低噪音提高性能。

此外，采用使移动体在设于移动导轨的框架内移动的构成，机构简单，并且用高刚性的框架支承旋转驱动力，所以能使移动体平滑地滑动。因此，能将直线推进力平滑地变换成旋转转矩，能提高能量变换效率等的性能。

附图的简单说明

图1为示出本发明发动机的第1实施例的内部结构的平面剖视图。

图2为沿第1实施例中的A-A线的剖视图。

图3为示出第1实施例的驱动缸盖结构的说明图。

图4为示出第1实施例的旋转动作的说明图。

图5为示出第1实施例的动作杆部的旋转角度与活塞运动之关系的曲线图。

图6为示出本发明发动机的第2实施例的内部结构的平面剖视图。

图7为沿第2实施例中的B-B线的剖视图。

图8为示出第2实施例的旋转动作的说明图。

图9为示出采用第2实施例时旋转速度等矢量的说明图。

图10为示出曲柄转角与活塞速度关系的曲线图。

图11为示出曲柄转角与活塞加速度关系的曲线图。

图12为示出本发明发动机的第3实施例的内部结构主要部分的平面剖视图。

图13为沿第3实施例中的C-C线的剖视图。

图14为示出第4实施例的内部结构的平面剖视图。

图15为第4实施例的中央纵剖视图。

图16为示出第5实施例的外观的立体图。

图17为示出第5实施例的内部结构的立体图。

图18为示出第6实施例的内部结构的剖视图。

图19为示出第7实施例的内部结构的立体图。

图20为示出传统曲柄机构的说明图。

图21为示出图20的曲柄的旋转角度与活塞运动之关系的曲线图。

图22为背景技术的平面剖视图。

图23为背景技术的侧剖视图。

发明的实施形态

以下与附图一起说明本发明的最佳实施形态。

(第1实施例)

根据图1～5详细叙述第1实施例。

图1为示出第1实施例的旋转运动机构(发动机)的内部结构的平面剖视图，图2为沿图1的A-A线的剖视图。另外，图3为局部性示出驱动缸盖部分的说明图。

本体壳体10由侧壁部10a和上下的盖体12a、12b构成。

1对X活塞杆16a、16b向着第1轴方向(X轴方向)平行配置，作为1对轴线导轨起作用。X轴活塞杆16a、16b设置成可向着X轴方向移动。

Y移动导轨22在1对X活塞杆16a、16b之间向着与第1轴方向(X轴方向)成直角的第2轴方向(Y轴方向)延伸，各端部分别固定于X活塞杆16a、16b。Y移动导轨22与X活塞杆16a、16b成为一体，形成H型的结构体。因此，随着X活塞杆16a、16b向着X轴方向的移动，Y移动导轨22与X活塞杆16a、16b成一体地以与Y轴平行的状态向着X轴方向移动。Y移动导轨22形成为中空的框架状，移动体24能在框架22a内向着Y轴方向移动。

移动体24可与Y移动导轨22成一体地向着X轴方向移动。另外，移动体24是在框架22a内滑动的滑块，设置成能沿着Y移动导轨22向着Y轴方向移动。因此，移动体24能在由X轴和Y轴规定的平面内作二维运动。

旋转轴36能以与X轴和Y轴正交的垂直轴线为中心作旋转。旋转轴36可旋转地保持在本体壳体10上。具体是，旋转轴36通过球轴承(上下的轴承部13a、13b)，相对本体壳体10能以轴线为中心作旋转地保持着。旋转轴36的顶端从上下盖体12a、12b向两侧伸出，可与其它的被驱动旋转体(未图示)相连接。

动作杆部38的一侧端部38c铰接于移动体24，另一侧端部38d固定于旋转轴36。由于该结构，当移动体24无自转地作旋转运动时，旋转轴36即以自己的轴线为中心作旋转。动作杆部38的一侧端部38c可旋转地贯穿在设于移动体24中心部分的通孔25内，另一侧端部38d与旋转轴36形成为一体。上述一侧端部38c与旋转轴36的距离为活塞41b、42b、45b、46b的行程距离的一半。此外，旋转轴36包括由上部的轴承部13a轴支承着的上部36a，以及通过动作杆部38与轴承部13a连接并由下部的轴承部13b轴支承着的下部36b。这样，中间夹着成为来自移动体24的动力传递装置的动作杆部38，旋转轴36在两处被轴支承着，所以能十分平稳地旋转。另外，在第1实施例中的旋转轴36与动作杆部38形成为一体的形态，是曲轴的形态。即，动作杆部38设有上下一对，作为曲臂起作用。各动作杆部38的一侧端部38c形成为轴形状，作为曲柄销起作用。另外，一侧端部38c与另一侧端部38d的间隔与移动体24的旋转半径相同。

驱动缸装置41、42、45、46设有启闭导入流体的导入部的导入阀，以及启闭排出流体的排出部的排出阀。驱动缸装置41、42、45、46构成使Y移动导轨22向着上述X轴方向移动用的驱动机构。驱动缸装置41、42、45、46的驱动缸41a、42a、45a、46a构成内燃机的燃烧室。驱动缸装置41、42、45、46分别配置在X活塞杆16a、16b的各端部。设X活塞杆16a、16b的一侧端部侧的驱动缸为第1驱动缸41a及第2驱动缸42a，设X活塞杆16a、16b的另一侧端部侧的驱动缸为第5驱动缸45a及第6驱动缸46a。各X活塞杆16a、16b的各端部分别连接着活塞41b、42b、45b、46b。各活塞41b、42b、45b、46b在对应的各驱动缸41a、42a、45a、46a内作往复运动。因此，由于各驱动缸41a、42a、45a、46a内的燃料的爆发，X活塞杆16a、16b向着X轴方向作往复运动。这样，由驱动缸41a、42a、45a、46a构成驱动机构，能使Y移动导轨22与X活塞杆16a、16b成一体地向着X轴方向移动。另外，X活塞杆16a、16b形成为棒状，一般其剖面形成为圆形，但其形状并不受此所限。此外，各活塞41b、42b、45b、46b与各活塞杆16a、16b通过活塞销铰接。另外，因为与传统使用连杆的曲柄机构不同，活塞杆16a、16b未必一定要作转动，所以，各活塞41b、42b、45b、46b与各活塞杆16a、16b也可以单纯连接。例如，也可以采用将活塞41b、42b、45b、46b与活塞杆16a、16b形成为一体的结构。

平衡锤50和飞轮51都作为使旋转轴36的旋转速度变动减小的限制装置起作用。平衡锤50在本体壳体10内，从旋转轴36向着X轴方向延伸设置。此外，飞轮51在本体壳体10外固定在旋转轴36上。飞轮51及平衡锤50起的作用是，存储旋转轴36的旋转能量，适当产生使移动体24向着Y轴方向移动的分力，减小旋转轴36的旋转速度的变动。

阀驱动机构52包括安装在旋转轴36上的主动链轮53，可旋转地保持在本体壳体10上的伞齿轮54，张设在与伞齿轮54同轴安装着的从动链轮54a(见图7)和所述主动链轮53之间的定时链55，以及安装在凸轮轴74上并与伞齿轮54啮合的伞齿轮56等。因此，一旦旋转轴36旋转，凸轮轴74即旋转。若采用阀驱动机构52，通过凸轮轴74，利用旋转轴36的驱动力就能使各驱动缸装置41、42、45、46的导入阀70(见图3)和排出阀72(见图3)动作。

如图3所示，在凸轮轴74上设有给气用及排气用的凸轮60，并通过阀弹簧等驱动给气阀70和排气阀72。火花塞58点燃驱动缸41a、42a、45a、46a内的燃料。该结构与传统往复式发动机的结构相同，故省略说明。

另外，作为动力传递装置，当然也可以不使用链轮53。54a及定时链55，代之以使用牙轮皮带轮及牙轮皮带等。

此外，在第1实施例中，未示出供油机构。供油机构使用与使凸轮轴74旋转的机构等同的机构，利用旋转轴36的驱动力使油泵动作。使油泵送出的油通过X活塞杆16a、16b等供给驱动缸41a、42a、45a、46a内。

接着，与图4及图5一起说明第1实施例的动作。

四行程发动机在旋转轴36旋转2周期间，进行吸入、压缩、爆发及排气的4个行程。因此，要使旋转轴36沿图4的箭头所示旋转方向旋转，则要按第1驱动缸41a(CYL1)、第5驱动缸45a(CYL5)、第2驱动缸42a(CYL2)、第6驱动缸46a(CYL6)的次序，分别错开180度相位使其点火爆发。通过隔开曲柄转角180度进行点火爆发，能获得取得平衡的适当的旋转运动。

在第1实施例的发动机中，因为不存在传统往复式发动机那样的曲柄机构的连杆，所以，当使旋转轴36等速旋转时，各活塞41b、42b、45b、46b作如图5所示的正弦波运动。该正弦波运动在活塞41b、42b、45b、46b的上止点侧和下止点侧的运动形式是相同的。因此，各活塞41b、42b、45b、46b进行平稳的往复运动。

图5用曲线SC示出了在图4所示的机构中，动作杆部38的角度变位Xc(度)与活塞45b的行程位置的变位Yp(mm)之关系。

活塞45b的行程位置的变位Yp(mm)，当动作杆部38位于0度位置L时，因为活塞45b位于下止点P₁故为0mm。当动作杆部38位于180度位置H时，因为活塞45b位于上止点P₂，故为40mm。在该活塞45b从下止点P₁至上止点P₂的运动中，动作杆部38从0度位置L转动到90度位置M的期间，活塞45b变位20mm。动作杆部38从90度位置M转动到180度位置H期间，活塞45b变位余下的20mm。即，活塞45b运动在上止点P₂侧与下止点P₁侧是相同的。

因此，能获得稳定的旋转，能抑制机构内发生振动。此外，在上止点P₂附近进行爆发作功，但因为该附近的活塞运动与传统的使用连杆的曲柄机构相比要慢，所以能使其很好地爆发。

若采用第1实施例的旋转运动机构(发动机)，因为不使用传统曲柄机构那样的连杆，所以，要从旋转轴36获得等速旋转，只要使Y移动导轨22向着X轴方向作正弦波运动即可。正弦波运动是能取得平衡的往复运动，能抑制发生振动。

因此，能提高旋转运动机构的旋转效率，并能降低噪音，还有，不需要有安装强度，本体壳体10等能实现小型轻量化。

此外，因为各构成要素平面性配置，所以能使整体配置薄型化，卸下盖体就能方便地进行维修保养。

另外，因为Y移动导轨22由一对X活塞杆16a、16b在两边进行支承，所以通过Y移动导轨22进行运动的移动体24也在两边被支承。即，因为在两边支承驱动部，所以能实现高的刚性。

在第1实施例中，对具有4个驱动缸装置41、42、45、46的发动机进行了说明，但并不限于此，对于与两根活塞杆16a、16b(1对轴线导轨)相对应地具有两个驱动缸装置并通过高压流体的给排进行动作的旋转运动机构，当然也适用。

另外，也可以构成如下结构：在1对轴线导轨16a、16b上设置可滑动的Y移动导轨22，并与Y移动导轨22对应地具有1个驱动缸装置。

还有，也可以用作为如下的流体泵或压缩机装置等，这些装置将旋转轴36作为输入轴，利用其他驱动装置的驱动力使移动体24旋转，并通过上述各驱动缸装置41、42、45、46的阀使流体排出。

(第2实施例)

与图6及图7一起详细叙述第2实施例。

图6为示出本实施例的旋转运动机构(发动机)的内部结构的平面剖视图，图7为沿图6的B-B线的剖视图。

本体壳体10由侧壁部10a及上下盖体12a、12b构成。本体壳体10上通过球轴承可自由旋转地保持着旋转轴36。

1对X活塞杆16a、16b作为向着第1轴方向(X轴方向)平行配置的1对第1轴线导轨起作用。X活塞杆16a、16b设置成可向着X轴方向移动。

1对Y活塞杆18a、18b作为向着与第1轴方向(X轴方向)成直角的第2轴方向(Y轴方向)平行配置的1对第2轴线导轨起作用。Y活塞杆18a、18b设置成能向着Y轴方向移动。

X移动导轨20与X活塞杆16a、16b平行配置，各端部分别固定于Y活塞杆18a、18b。因此，X移动导轨20随着Y活塞杆18a、18b的向着Y轴方向的移动，以与X活塞杆16a、16b平行的状态向着Y轴方向移动，作为第1移动导轨进行动作。

Y移动导轨22与Y活塞杆18a、18b平行配置，各端部分别固定于X活塞杆16a、16b。因此，Y移动导轨22随着X活塞杆16a、16b的向着X轴方向的移动，以与Y活塞杆18a、18b平行的状态向着X轴方向移动，作为第2移动导轨进行动作。

移动体24能在X移动导轨20上向着X轴方向设置的第1框架20a内向着X轴方向滑动。此外，移动体24能在Y移动导轨22上向着Y轴方向设置的第2框架22a内向着Y轴方向滑动。因此，移动体24被设置成能在X活塞杆16a、16b与Y活塞杆18a、18b围成的矩形平面28内移动。

在第2实施例中，X移动导轨20位于Y移动导轨22的上侧。移动体24贯穿X移动导轨20的第1框架20a与Y移动导轨22的第2框架22a重叠的部分。因此，移动体24能很好地受到X移动导轨20及Y移动导轨22向着X轴方向及Y轴方向移动时产生的驱动力，能顺畅地作2维运动。

内燃机即驱动缸装置41、42、45、46设有对导入流体的导入部进行启闭的导入阀及对排出流体的排出部进行启闭的排出阀。驱动缸装置41、42、45、46构成使Y移动导轨22向着上述X轴方向移动用的第1驱动机构。

内燃机即驱动缸装置43、44、47、48设有对导入流体的导入部进行启闭的导入阀及对排出流体的排出部进行启闭的排出阀。驱动缸装置43、44、47、48构成使X移动导轨20向着上述Y轴方向移动用的第2驱动机构。

驱动缸41a、42a、43a、44a、45a、46a、47a、48a构成内燃机的燃烧室。驱动缸装置41、42、43、44、45、46、47、48分别与X活塞杆16a、16b、Y活塞杆18a、18b的各端部对应地配置。

设X活塞杆16a、16b的一端部侧的驱动缸为第1驱动缸41a及第2驱动缸42a，设Y活塞杆18a、18b的一端部侧的驱动缸为第3驱动缸43a及第4驱动缸44a，设X活塞杆16a、16b的另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸45a及第6驱动缸46a，设Y活塞杆18a、18b的另一端部侧的驱动缸为第7驱动缸47a及第8驱动缸48a。

各X活塞杆16a、16b及Y活塞杆18a、18b的各端部分别与活塞41b、42b、43b、44b、45b、46b、47b、48b连接，各活塞可在各驱动缸41a、42a、43a、44a、45a、46a、47a、48a内作往复运动。因此，由于各驱动缸41a、42a、43a、44a、45a、46a、47a、48a内的燃料的爆发，各X活塞杆16a、16b向着X轴方向作往复运动，而各Y活塞杆18a、18b向着Y轴方向作往复运动。

由驱动缸41a、42a、45a、46a构成第1驱动机构，由驱动缸43a、44a、47a、48a构成第2驱动机构。因此，通过X活塞杆16a、16b能驱动Y移动导轨22，并通过Y活塞杆18a、18b能驱动X移动导轨20。

旋转轴36及动作杆部38与第1实施例的构成大致相同地设置。

此外，各阀驱动机构及使润滑油循环的机构等也与第1实施例大致相同地设置。

飞轮51固定于本体壳体10外的旋转轴36上。

从上述构成可知，第2实施例设有两组除平衡锤50之外的第1实施例的发动机，并使其相互错开90度角度位置地重叠。

接着根据图8～图11，对动作予以说明。

首先，4行程发动机在旋转轴36旋转2周期间，进行吸入、压缩、爆发及排气这样4个行程。因此，要使旋转轴36按图8箭头所示旋转方向旋转，则要按第1驱动缸41a(CYL1)、第3驱动缸43a(CYL3)、第5驱动缸45a(CYL5)、第7驱动缸47a(CYL4)、第2驱动缸42a(CYL2)、第4驱动缸44a(CYL4)、第6驱动缸46a(CYL6)、第8驱动缸48a(CYL8)的次序，各错开90度相位使其爆发。通过每90度曲柄转角进行爆发，能获得平衡良好的适当的旋转运动。

对于2行程发动机，则按CYL1、CYL3、CYL5、CYL7的次序，或按CYL2、CYL4、CYL6、CY8的次序，各错开90度相位使其爆发。即，8个驱动缸之中，仅使用4个驱动缸进行爆发行程。因为仅使成对驱动缸中的一个爆发，所以，适合于低输出例如低转矩、空载时等。另外，在爆发行程时要使爆发不进行，只要不向燃烧室内供给燃料即可。

此外，2行程发动机时，按CYL1及CYL2、CYL3及CYL4、CYL5及CYL6、CYL7及CYL8的次序，各错开90度相位使其爆发通过每90度曲柄转角使其爆发，使成对的两个驱动缸内同时爆发，可获得更高的转矩。

首先，对速度和转矩进行分析。

在图9中，V为旋转速度，Vx为X方向驱动缸的活塞速度，Vy为Y方向驱动缸的活塞速度，θ为曲柄旋转角，F为旋转力，Fx为X方向驱动缸的活塞驱动力，Fy为Y方向驱动缸的活塞驱动力，T为旋转转矩(T＝F×R)，R为曲柄旋转半径。

根据图9，X方向的速度Vx＝Vsinθ，Y方向的速度Vy＝Vcosθ，该两者的运动合成后获得的旋转速度可用式子F1表示。

由此可知，旋转速度V是一定的。即，是等速旋转。

此外，该旋转力F的分力可用Fx＝Fsinθ，Fy＝Fcosθ表示，所以可用式子F2表示。

由此可知，旋转力F是一定的。即，是等力旋转。此外，旋转转矩T表示为F×R，F×R＝一定，因此，是等转矩旋转。即，将旋转轴转角(X座标)与活塞速度及活塞驱动力(Y座标)的关系作成曲线图，则如图10所示。旋转轴36的旋转速度(移动体24的旋转速度)，相对Y移动导轨22的正弦波运动的相位，X移动导轨20的正弦波运动的相位偏移90度。因此，Y移动导轨22与X移动导轨20的运动是最稳定的运动。

以下分析活塞速度的变化。

所谓活塞速度的变化意味着活塞的加减速，是活塞速度的微分值。设X方向的活塞速度的变化为Vax、Y方向的活塞速度的变化为Vay，分别用式子F3、F4表示。 $\mathrm{Vax}=\frac{d\left(\mathrm{Vx}\right)}{\mathrm{d\θ}}=\frac{d\left(V\sin \mathrm{\θ}\right)}{\mathrm{d\θ}}=V\cos \mathrm{\θ}---\left(3\right)$ $\mathrm{Vay}=\frac{d\left(\mathrm{Vy}\right)}{\mathrm{d\θ}}=\frac{d\left(V\cos \mathrm{\θ}\right)}{\mathrm{d\θ}}=V\sin \mathrm{\θ}---\left(4\right)$

即，若将旋转轴转角(X座标)与活塞的加速度(Y座标)的关系表示成曲线图，则如图11所示。

第2实施例的旋转运动机构(发动机)对于X轴和Y轴是对称的机构。由于该对称性，实现了理想的旋转运动机构。即，当要获得旋转速度和旋转转矩为一定的旋转时，若X方向活塞与Y方向活塞的运动是偏移90度相位的正弦波运动，该X方向活塞和Y方向活塞的合成后的运动就产生等速度旋转(等力旋转、等转矩旋转)。

此外，要获得等速、定转矩的旋转时，X方向活塞的加减速、Y方向活塞的加减速也为正弦曲线，CYL1～8的爆发点P1～P8(见图11)与正弦曲线的顶点一致。因此，旋转的平衡也保持最好，机构的振动等也能抑制。

在第2实施例中，安装有飞轮51，但本来，因为是错开90度相位的两个正弦波合成后的运动，所以，即使不安装飞轮51之类的限制装置，也能获得无振动的等速旋转。

此外，用两根X活塞杆16a、16b及两根Y活塞杆18a、18b在4边十分平衡地支承着移动体24，使其作旋转运动。因此，能抑制整个装置发生振动及噪音，并可实现稳定的高速运转。

此外，将X活塞杆16a、16b及Y活塞杆18a、18b向着X轴方向及Y轴方向的直线移动推进力变为移动体24的旋转，并经一个动作杆部38变换成旋转轴36的旋转。因此，效率损失的产生即使在本实施例这样8气缸的发动机中，也仅限于移动体24与动作杆部38的铰接部位，能提高将X活塞杆16a、16b及Y活塞杆18a、18b的直线推进力变换成旋转轴36的旋转转矩的效率。

另外，使旋转轴36向相反方向旋转时，只要将CYL1～8的点火爆发的次序颠倒即可。

此外，根据惯性力等因素，适当调整点火时间、吸入阀和排气阀的启闭定时就行。例如，为了确定点火的定时而使用传感器时，则可与微机联动，与发动机的动作条件对应地自动调整点火时间。

第2实施例是8气缸发动机，但本发明并不限于此，也可以将第2实施例的旋转运动机构多级重叠。此时，也可以改变角度重叠，例如，当将第2实施例的发动机错开45度2级配置时，可配置16个驱动缸。此时，若将各驱动缸分别错开45度相位并依次使其爆发，就可使移动体更平滑地旋转。能使转矩变动稳定，能使移动体十分平稳地旋转。因此，可尽可能地抑制振动等，能适当地获得很高的输出。

第2实施例是具有8个驱动缸装置的发动机，但当然也可以应用于利用流体压的旋转运动机构，该种机构与4根活塞杆(1对第1轴线导轨和1对第2轴线导轨)对应地设置4个驱动缸装置，由于高压流体的给排而动作。

再有，也可以应用于如下的旋转运动机构，该机构在1对第1轴线导轨上可滑动地设置第2移动导轨，并在1对第2轴线导轨上可滑动地设置第1移动导轨，与第1移动导轨及第2移动导轨分别对应地设有两个驱动缸装置。

(第3实施例)

以下与图12及图13一起详细叙述第3实施例。

图12为示出本实施例的旋转运动机构(发动机)的内部结构的主要部分的平面剖视图，图13为沿图12中的C-C线的剖视图。

第3实施例与第1实施例不同之处仅在移动体的结构，其他结构相同。因此，以下仅说明移动体，关于其他结构则省略说明。

轴承型移动体80与第1实施例的矩形移动体24不同，具有与球轴承相同的构成。轴承型移动体80通过滚动降低摩擦阻力。即，轴承型移动体80在内圈81与外圈82之间设有多个滚子件即滚子83。动作杆部38的一侧端部38c可旋转地贯穿内圈81内部。另一方面，外圈82的外周面82a与Y移动导轨22的框架22a的内侧面22b接触。轴承型移动体80在设于Y移动导轨22的框架22a内可移动。若采用轴承型移动体80，由于滚子83的作用，能降低摩擦阻力，可使经动作杆部38产生的旋转运动更平滑。因此，可将直线推进力更平滑地变换成旋转转矩，可提高能量的变换效率等的性能。

此外，作为轴承型移动体80，也可以使用降低摩擦阻力用的凸轮从动件。

第3实施例是将轴承型移动体80应用于第1实施例的旋转运动机构，但当然业可以很好地应用于第2实施例。

(第4实施例)

以下与图14和图15一起详细说明具有阀驱动机构的第4实施例。

图14为示出本实施例的旋转运动机构(发动机)的内部结构的平面剖视图。图15为图14的中央纵剖视图。与第2实施例相同的构成部件标上相同的符号，省略说明。

阀驱动机构61传递输出伞齿轮62、63的旋转动力，驱动上述各驱动缸装置41、42、43、44、45、46、47、48的导入阀及排出阀。

输出伞齿轮62、63设置成能以与旋转轴36平行配置的轴线62a、63a为中心作旋转。输出伞齿轮62、63以其一侧端部62b、63b与移动体24铰接。因此，输出伞齿轮62、63作为使辅助旋转轴及辅助动作杆部成为一体的构件起作用，通过移动体24作旋转运动就作自转。另外，上述轴线62a、63a与其一侧端部62b、63b的间隔设定为与移动体24的旋转半径相同。

输出伞齿轮62、63与各驱动缸41a、42a、43a、44a、45a、46a、47a、48a对应地分别设置。在图14中，实线所示的输出伞齿轮63铰接于下面的盖体12b上。双点划线示出的输出伞齿轮63铰接于上面的盖体12a上。输出伞齿轮62、63设置成可以各轴线62a、63a为中心旋转。各输出伞齿轮62、63的一侧端部62b、63b与从移动体24延伸出的臂部24a的顶端部铰接。即，上下的输出齿轮62、63成为一组，铰接于一个臂部24a的顶端部。轴线62a与一侧端部62b的间隔及轴线63a与一侧端部63b的间隔设置为与移动体24的旋转半径相同。另外，因为臂部24a与移动体24设置为一体，所以，与移动体24作完全相同的旋转运动。因此，若移动体24作旋转运动，上下的输出伞齿轮62、63就与旋转轴36同步地作自转。

驱动传递用伞齿轮64可旋转地铰接于本体壳体10。驱动传递用伞齿轮64与输出伞齿轮62、63啮合，由于输出伞齿轮62。63的驱动而作旋转驱动。驱动传递用伞齿轮64上的伞齿轮部的相反侧，同轴且成一体地固定着链轮66。

此外，在各驱动缸装置41、42、43、44、45、46、47、48的缸盖部，从动侧的链轮(未图示)固定在凸轮轴的端部。在该从动侧的链轮和上述链轮66上张设着链条68。因此，能传递输出伞齿轮62、63的动力，来驱动给气阀和排气阀。

另外，凸轮轴上设有给气用及排气用的凸轮，通过阀弹簧等驱动给气阀和排气阀，该结构与传统往复式发动机是相同的，故省略说明。

采用以上的结构，能根据自身的输出适当取出给气阀及排气阀的驱动力。另外，因为能取得机械性同步，所以能进行正确的控制，能构成可靠性高的阀系统。另外，在第4实施例中，作为动力传递装置使用了链轮66及链条68，但并不限于此，当然也可以使用牙轮皮带轮及牙轮皮带等。

油泵91由4个输出伞齿轮62之一的动力传递后被驱动，使油循环。作为动力传递装置，与上述阀系统一样，也可以使用链条或牙轮皮带等。

另外，在图15中，92为润滑油的通道，90为取得点火定时用的传感器。

(第5实施例)

以下根据图16-图19，说明将第1实施例的旋转运动机构(发动机)多个重叠后构成的发动机。在第5实施例中，多个旋转轴同轴重叠而构成。

图16为示出第5实施例的外观的立体图，图17为示出第5实施例内部结构的说明图。

在第5实施例中，将具有第1实施例的旋转运动机构结构的发动机作为一个发动机单元。这是将多个该发动机单元角度不变位地同方向重叠，用联轴器等将多个(例如两个)旋转轴呈同轴状态地相连接而成的发动机。具体是，将具有第1实施例结构的发动机，即，将4个活塞与由X活塞杆16a、16b和Y移动导轨22构成的H型构件连接并配置于同一平面这种结构的发动机作为一个发动机单元。将两组发动机单元(4气缸发动机单元)的旋转轴36相互连接并以相同角度2级重叠而成。相对构成下级发动机单元201的曲柄的动作杆部38，使构成上级发动机单元202的曲柄的动作杆部38相对旋转轴36作180度角度变位并固定。上下的发动机单元201、202的点火定时设定为错开180度相位。

根据图17说明具体的爆发定时。

设下级的发动机单元201的4个驱动缸为CYL1a、CYL2a、CYL5a、CYL6a，设上级的发动机单元202的4个驱动缸为CYL1b、CYL2b、CYL5b、CYL6b。使下级的发动机单元201的4个驱动缸以CYL1a、CYL5a、CYL2a、CYL6a的次序点火爆发，并使上级的发动机单元202的4个驱动缸以CYL5b、CYL1b、CYL6b、CYL2b的次序点火爆发。

这样，通过使上下发动机单元201、202的点火定时的相位错开180度，每次位于对角位置的两个驱动缸爆发，就能很好地产生偶力。即，作用于旋转轴的冲击力呈相对的形态，相互抵消振动，能产生稳定的旋转驱动力，能高效率地获得高输出。

在第5实施例中，与第2实施例一样是8气缸发动机，但因为将导入阀及排出阀作为构成要素的阀驱动机构可以归纳在两处，所以具有能简化结构的优点。

在第5实施例中，对将上下发动机单元201、202的动作杆部38相对旋转轴36相互作180度角度变位进行设置的例子进行了说明。但并不限于此，也可以将动作杆部38间的角度变位和点火定时的相位错开均设定为90度。这样设定为90度时，与第2实施例一样，能将错开90度相位的驱动力很好地合成，可获得取得平衡的良好旋转运动。另外，此时，构成曲柄的动作杆部存在两个，这一点与动作杆部以一个为宜的第2实施例不相同。

当使发动机单元以相同角度3级重叠时，使各动作杆部相对旋转轴分别错开120度地设置。若将点火定时在各发动机单元也设定为各错开120，就能将3级的发动机单元的驱动力很好地合成，能获得良好的旋转运动。

再有，将发动机单元4级以上重叠时，同样地，通过适当设定动作杆部38之间的角度变位及点火定时的相位偏移，能获得良好的旋转运动。

(第6实施例)

与图18一起说明第6实施例。

图18为第6实施例的剖视图。第6实施例是将两个旋转运动机构装入在一个本体壳体210内的实施例。与用旋转轴连接两个发动机单元，2级重叠的第5实施例不同。另外，对于与第5实施例相同的构成标上相同的符号，省略说明。

由于装入在一个本体壳体210内，故将两个旋转运动机构的动作杆部38如图所示直接连接。此外，两旋转运动机构的动作空间能共用，整个装置能实现薄型化。此外，构成件能共用，整个装置能简化。

(第7实施例)

根据图19说明第7实施例。在第7实施例中，发动机单元4级重叠着。图19为模式性示出第7实施例的内部结构的说明图。

第7实施例将第5实施例的串联型发动机上下配置并使旋转轴改变90度角度后重叠。点火定时的相位也设定为错开90度。另外，各构成件与第5实施例是相同的，故在图19中标上与第5实施例的构成相同的符号并省略说明。

若采用第7实施例的发动机，与第5实施例一样，能获得良好的偶力，并能获得抑制了振动的良好的旋转运动。

并且，将其上下各发动机单元的旋转轴36的角度变位及点火定时的相位错开均定为90度地重叠。因此，与第2实施例一样，能将错开90度相位的驱动力很好地合成，能获得取得平衡的良好的旋转运动。

即，若采用第7实施例，能制成兼具有第2实施例和第5实施例的长处的发动机。

另外，4级发动机单元的重叠方法不限于图所示的例子，也可以分别错开90度重叠。此外，若将上下各发动机单元朝向相反地重叠，则能做成对称性良好的结构。

在本发明的发动机中，并不限于如第5～第7实施例那样以相同的角度重叠发动机单元，通过将多级重叠成适当的角度，也能很好地将高排气量发动机构成组合式。例如，也可以将3个发动机单元作120度角度变应后重叠，做成相位各错开120度的结构。

当将两个发动机单元错开90度重叠时，构成曲柄的动作杆部有两个，这时与第2实施例一样，能从旋转轴获得良好的旋转驱动力。

如以上实施例那样通过将发动机单元多级重叠，能如上所述降低发动机振动等，能获得发动机性能良好的高输出发动机，并能取得组合式本来的效果即零部件的共用化及生产管理工时数的降低等，能大幅度降低制造成本。

另外，在以上各实施例中，以4行程发动机为中心进行了说明，但若将各实施例用作2行程发动机，当然也能很好应用。

此外，若将本发明的旋转运动机构的旋转轴作为输入轴，利用其他驱动装置的驱动力使移动体旋转，就能实现从上述各驱动缸装置经阀排出流体的旋转运动机构。此时，也可用作泵装置或压缩机装置等。因为能将旋转运动很好地变换成直线运动，所以能产生更稳定的排出流体。

此外，若是具有作直线运动的驱动缸装置的旋转运动机构，也能很好地应用于利用高压流体的液压和气压马达等，或应用于由驱动缸装置吸引流体的真空发生装置等。

以上对本发明的最佳实施例作了种种叙述，但本发明并不限于上述实施例，在不脱离发明精神的范围内当然能进行各种改变。

Claims (20)

1.一种旋转运动机构，其特征在于包括：

向着第1轴方向平行配置的1对轴线导轨；

在该1对轴线导轨之间向着与第1轴方向成直角的第2轴方向延伸并设置成可向第1轴方向移动的移动导轨；

设置成能沿着该移动导轨向着第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体、另一侧端部固定于所述旋转轴、通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述移动导轨向第1轴方向移动的驱动机构；

使所述旋转轴的旋转速度变动减小的限制装置。

2.根据权利要求1所述的旋转运动机构，其特征在于，所述驱动机构具有驱动缸装置，该驱动缸装置设有启闭导入流体的导入部的导入阀，以及启闭排出流体的排出部的排出阀。

3.根据权利要求1或2所述的旋转运动机构，其特征在于，所述限制装置为平衡锤和/或飞轮。

4.根据权利要求1所述的旋转运动机构，其特征在于，所述移动体在所述移动导轨上向着第2轴方向设置的框架内，能向着第2轴方向移动。

5.一种旋转运动机构，其特征在于包括：

向着第1轴方向平行配置的1对第1轴线导轨；

向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置的1对第2轴线导轨；

在该1对第2轴线导轨之间向着第1轴方向延伸并向着第2轴方向可移动地设置的第1移动导轨；

在所述1对第1轴线导轨之间向着第2轴方向延伸并向着第1轴方向可移动地设置的第2移动导轨；

在所述第1移动导轨上向着第1轴方向设置的第1框架内向着第1轴方向可滑动地配置，并在所述第2移动导轨上向着第2轴方向设置的第2框架内向着第2轴方向可滑动地配置，在由所述第1轴线导轨和第2轴线导轨围成的矩形平面内可移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心作旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体、另一侧端部固定于所述旋转轴、通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向第2轴方向移动的第2驱动机构，

6.根据权利要求5所述的旋转运动机构，其特征在于，所述第1驱动机构及第2驱动机构具有驱动缸装置，该驱动缸装置设有启闭导入流体的导入部的导入阀及启闭排出流体的排出部的排出阀。

7.一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对轴线导轨；

向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向配置且固定于所述轴线导轨之间，能与所述轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的移动导轨；

设置成能沿着该移动导轨向着第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述移动导轨向第1轴方向移动的驱动机构；

使所述旋转轴的旋转速度的变动减小的限制装置，并且，

所述驱动机构具有用流体压力驱动的驱动缸装置，该驱动缸装置与所述轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述轴线导轨和所述移动导轨向着第1轴方向移动。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述限制装置为平衡锤和/或飞轮。

9.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，使所述移动体在所述移动导轨上向着第2轴方向设置的框架内能向着第2轴方向移动。

10.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，设所述1对轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸和第2驱动缸，所述1对轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，按第1驱动缸、第5驱动缸、第2驱动缸及第6驱动缸的次序依次点火。

11.一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在所述第1移动导轨上向着第1轴方向设置的第1框架内能向着第1轴方向滑动地配置，并在所述第2移动导轨上向着第2轴方向设置的第2框架内能向着第2轴方向滑动地配置，且在由所述第1轴线导轨和第2轴线导轨围成的矩形平面内能移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动。

12.根据权利要求2或6所述的旋转运动机构，其特征在于，利用外力使移动体旋转，使所述旋转轴旋转，从所述各驱动缸装置产生排出流体。

13.一种旋转运动机构，其特征在于，将上述权利要求1所述的旋转运动机构作为一个旋转运动机构单元，使多个该旋转运动机构单元以各旋转轴同轴连接的状态相互重叠而构成所述旋转运动机构。

14.根据权利要求13所述的旋转运动机构，其特征在于，所述多个旋转运动机构单元同方向重叠，各旋转运动机构单元的所述动作杆部相对所述旋转轴与该旋转运动机构单元的重叠级数相对应地作角度变位地设置。

15.根据权利要求14所述的旋转运动机构，其特征在于，使所述两个旋转运动机构单元同方向重叠，相对一个旋转运动机构单元的所述动作杆部，使另一个旋转运动机构单元的所述动作杆部相对所述旋转轴作180度角度变位地设置。

16.一种发动机，其特征在于，将权利要求7所述的发动机作为一个发动机单元，多个该发动机单元以各旋转轴同轴连接的状态相互重叠而构成所述旋转运动机构。

17.根据权利要求16所述的发动机，其特征在于，所述多个发动机单元同方向重叠，各发动机单元的所述动作杆部相对所述旋转轴与该发动机单元的重叠级数相对应地作角度变位地设置。

18.根据权利要求17所述的发动机，其特征在于，所述两个发动机单元同方向重叠，相对一个发动机单元的所述动作杆部，使另一个发动机单元的所述动作杆部相对所述旋转轴作180度角度变位地设置，并且，另一个发动机单元相对所述一个发动机单元的点火定时错开180度相位。

19.一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在由所述第1轴线导轨和所述第2轴线导轨围成的矩形平面内，能沿着所述第1移动导轨和所述第2移动导轨向着所述第1轴方向及所述第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动，

设所述1对第1轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸及第2驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向一端部侧的驱动缸为第3驱动缸和第4驱动缸，所述1对第1轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向另一端部侧的驱动缸为第7驱动缸及第8驱动缸，并按第1驱动缸、第3驱动缸、第5驱动缸、第7驱动缸、第2驱动缸、第4驱动缸、第6驱动缸及第8驱动缸的次序依次点火。

20.一种发动机，其特征在于包括：

形成为棒状，向着第1轴方向平行配置且能向着该第1轴方向移动的1对第1轴线导轨；

形成为棒状，向着与所述第1轴方向成直角的第2轴方向平行配置且能向着第2轴方向移动的1对第2轴线导轨；

向着第1轴方向配置且固定于第2轴线导轨之间，能与所述第2轴线导轨成一体地向着第2轴方向移动的第1移动导轨；

向着第2轴方向配置且固定于第1轴线导轨之间，能与所述第1轴线导轨成一体地向着第1轴方向移动的第2移动导轨；

在由所述第1轴线导轨和所述第2轴线导轨围成的矩形平面内，能沿着所述第1移动导轨和所述第2移动导轨向着所述第1轴方向及所述第2轴方向移动的移动体；

能以与第1轴方向及第2轴方向正交的轴线为中心旋转的旋转轴；

一侧端部铰接于所述移动体，另一侧端部固定于所述旋转轴，通过移动体作旋转运动使旋转轴旋转的动作杆部；

使所述第2移动导轨向着第1轴方向移动的第1驱动机构；

使所述第1移动导轨向着第2轴方向移动的第2驱动机构，并且，

所述第1驱动机构和第2驱动机构具有由流体压力驱动的驱动缸装置，

该驱动缸装置与所述第1轴线导轨及第2轴线导轨的各端部连接，驱动缸装置使所述第1轴线导轨和所述第2移动导轨向着第1轴方向移动，使所述第2轴线导轨和所述第1移动导轨向着第2轴方向移动，

设所述1对第1轴线导轨的第1轴方向一端部侧的驱动缸为第1驱动缸及第2驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向一端部侧的驱动缸为第3驱动缸和第4驱动缸，所述1对第1轴线导轨的第1轴方向另一端部侧的驱动缸为第5驱动缸及第6驱动缸，所述1对第2轴线导轨的第2轴方向另一端部侧的驱动缸为第7驱动缸及第8驱动缸，并按第1驱动缸和第2驱动缸、第3驱动缸和第4驱动缸、第5驱动缸和第6驱动缸、第7驱动缸和第8驱动缸的次序依次点火。

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