JP2001516837A - Variable compression piston assembly - Google Patents

Variable compression piston assembly

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JP2001516837A JP2000511989A JP2000511989A JP2001516837A JP 2001516837 A JP2001516837 A JP 2001516837A JP 2000511989 A JP2000511989 A JP 2000511989A JP 2000511989 A JP2000511989 A JP 2000511989A JP 2001516837 A JP2001516837 A JP 2001516837A
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Abstract

(57)【要約】 可変圧縮ピストン組立体(300)は、複数のピストン、例えば、両端ピストン(330,332)と、変換アーム(310)に連結され、かつ、回転部材(322)の回転軸線に沿って変換アーム(310)に対して運動をなすように形成された回転部材、例えば、フライホイール(322)あるいはゼロ行程ピボット部材とを有する。変換アーム(310)に対する回転部材(322)の相対的な運動により、ピストン組立体(330,332)の圧縮比を変える。変換アーム(310)は、それぞれの両端ピストン(330,332)のほぼ中央でそれぞれの両端ピストン(330,332)に連結される。変換アーム(310)に対する回転部材(322)の運動により、それぞれの両端ピストン(330,332)の圧縮比と排気量とを変える。 (57) Abstract: A variable compression piston assembly (300) is connected to a plurality of pistons, for example, double-ended pistons (330, 332), a conversion arm (310), and a rotation axis of a rotating member (322). Along with a rotating member, such as a flywheel (322) or a zero-stroke pivot member, configured to move with respect to the transducing arm (310). Movement of the rotating member (322) relative to the transducing arm (310) changes the compression ratio of the piston assembly (330, 332). The conversion arm (310) is connected to the respective double-ended piston (330, 332) at substantially the center of the respective double-ended piston (330, 332). The movement of the rotating member (322) with respect to the conversion arm (310) changes the compression ratio and displacement of each of the pistons (330, 332) at both ends.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 (技術分野) 本発明は可変圧縮ピストン組立体、およびピストンの直線運動を回転運動に変
換するための自在継ぎ手に連結され、両端ピストンを有するエンジンに関する。
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a variable compression piston assembly and an engine having a double ended piston coupled to a universal joint for converting linear motion of the piston into rotary motion.

【0002】 (背景技術) 大部分のピストン駆動エンジンは、ピストンがクランク軸の軸線と交差する往
復方向に動かされるときにクランク軸が回転するようにクランク軸のオフセット
部分に取り付けられたピストンを有する。
BACKGROUND OF THE INVENTION Most piston driven engines have a piston mounted on an offset portion of the crankshaft such that the crankshaft rotates as the piston is moved in a reciprocating direction that intersects the axis of the crankshaft. .

【0003】 米国特許第5,535,709号はオフセット部分を有するクランク軸に取り
付けられる両端ピストンを有するエンジンを定めている。ピストンとクランク軸
との間に取り付けられたレバーは、クランク軸に対して回転運動を与えるために
支点調整器内に拘束されている。 米国特許第4,011,842号はクランク軸を回転させるT型T型連結部材
に連結された2つの両端ピストンを使用する4気筒エンジンを定めている。T型
連結部材は、それぞれのTクロスアームにおいて両端ピストンに取り付けられる
。Tクロスアーム上の中心に位置する点は固定点に対して回転可能に取り付けら
れ、またTの底部はカウンタウエイトを含むクランクスローによってクランク軸
に連結されるクランク・ピンに回転可能に取り付けられる。 上記した実施例のそれぞれにあっては、ピストンの軸線と交差する軸線を有す
るクランク軸を駆動する両端ピストンが用いられる。
[0003] US Pat. No. 5,535,709 defines an engine having a double ended piston mounted on a crankshaft having an offset portion. A lever mounted between the piston and the crankshaft is constrained within a fulcrum adjuster to impart rotational movement to the crankshaft. U.S. Pat. No. 4,011,842 defines a four-cylinder engine that uses two double-ended pistons connected to a T-shaped T-connector that rotates a crankshaft. The T-shaped connecting members are attached to the pistons at both ends in each T cross arm. The centrally located point on the T-cross arm is rotatably mounted relative to a fixed point, and the bottom of T is rotatably mounted on a crank pin connected to the crankshaft by a crank throw including a counterweight. In each of the embodiments described above, a double-ended piston that drives a crankshaft having an axis that intersects the axis of the piston is used.

【0004】 (発明の開示) 本発明によれば、可変圧縮ピストン組立体は複数のピストンと、それぞれのピ
ストンに連結された変換アームと、変換アームの駆動部材に連結され、駆動部材
の軸線に沿って滑り運動をするように形成された回転部材とを含む。駆動部材に
対する回転部材の運動により、ピストン組立体の圧縮比を変える。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, a variable compression piston assembly includes a plurality of pistons, a conversion arm connected to each piston, and a drive member for the conversion arm, and is connected to an axis of the drive member. And a rotating member configured to make a sliding motion along. Movement of the rotating member relative to the drive member changes the compression ratio of the piston assembly.

【0005】 本発明のこの観点による実施形態は以下の特徴のうちの1以上の特徴を有して
いる。 ピストンは両端ピストン(ダブルエンド型ピストン)である。変換アームがそ
れぞれの両端ピストンに、それぞれのピストンのほぼ中央で連結される。変換ア
ームに対する回転部材の運動により、それぞれの両端ピストンの圧縮比と排気量
とを変える。
[0005] Embodiments of the present invention have one or more of the following features. The piston is a double-ended piston (double-ended piston). A transducing arm is connected to each end piston at approximately the center of each piston. The movement of the rotating member with respect to the conversion arm changes the compression ratio and displacement of each end piston.

【0006】 ピストン組立体は2つのピストンを有し、回転部材の回転軸線と2つのピスト
ンの軸線とは共通の平面上にある。回転部材はフライホイールである。制御用ロ
ッドの作動により、変換アームに対するフライホイールの直線運動が与えられる
ように、制御用ロッドがフライホイールに操作可能に連結される。
[0006] The piston assembly has two pistons, and the axis of rotation of the rotating member and the axis of the two pistons are on a common plane. The rotating member is a flywheel. Actuation of the control rod operably couples the control rod to the flywheel such that linear movement of the flywheel relative to the transducing arm is provided.

【0007】 ある図示された実施態様において、回転部材は、回転部材の回転がピストンの
対応する運動を伴わずに行われるゼロ行程位置に位置決めできるように形成され
る。回転部材は制御部材にピボットで取り付けられるピボット部材を含む。制御
部材を作動させることにより、ピボット部材を運動させて、圧縮比の変化をもた
らす。 ピストンの軸線が平行であるようにピストンを配置することもできるし、或い
は、ピストンの軸線が平行でないようにピストンを配置することもできる。
In one illustrated embodiment, the rotating member is configured to be positioned in a zero stroke position where rotation of the rotating member occurs without corresponding movement of the piston. The rotating member includes a pivot member pivotally attached to the control member. Activating the control member causes the pivot member to move, resulting in a change in the compression ratio. The pistons can be arranged such that the axes of the pistons are parallel, or the pistons can be arranged such that the axes of the pistons are not parallel.

【0008】 駆動ピンが変換アームをピストンに連結する。駆動部材は、回転可能部材の周
囲に隣接している回転可能部材の開口部の中に延びる。駆動部材は回転可能部材
中に設けられたピボットピンの中に延びる。主駆動軸が回転可能部材に連結され
る。駆動軸の軸線はそれぞれのピストンの軸線に対して平行である。自在継ぎ手
が変換アームを支持体に連結する。 複数のピストンのうちの少なくとも一つがポンプを駆動するための出力ポンプ
ピストンを有する。
[0008] A drive pin connects the conversion arm to the piston. The drive member extends into an opening in the rotatable member adjacent the periphery of the rotatable member. The drive member extends into a pivot pin provided in the rotatable member. A main drive shaft is connected to the rotatable member. The axis of the drive shaft is parallel to the axis of each piston. A universal joint connects the conversion arm to the support. At least one of the plurality of pistons has an output pump piston for driving the pump.

【0009】 本発明の他の観点においては、ピストン組立体の圧縮比を変える方法は、複数
のピストンと、ピストンのそれぞれに連結される変換アームと、変換アームの駆
動部材に連結され、駆動部材の軸線に対して滑り運動をするように形成された回
転部材とを設ける段階を含む。回転可能部材は駆動部材に対して動かされ、ピス
トン組立体の圧縮比を変える。
In another aspect of the present invention, a method of changing a compression ratio of a piston assembly includes a plurality of pistons, a conversion arm connected to each of the pistons, and a drive member connected to a drive member of the conversion arm. And a rotating member configured to perform a sliding motion with respect to the axis of the rotating member. The rotatable member is moved relative to the drive member to change the compression ratio of the piston assembly.

【0010】 本発明の他の観点においては、ピストン組立体の効率を増大させる方法は、複
数の両端ピストンと、それぞれの両端ピストンのほぼ中央でそれぞれの両端ピス
トンに連結された変換アームと、変換アームの駆動部材に連結され、駆動部材に
対して滑り運動をするように形成された回転部材とを設ける段階を含む。回転部
材は駆動部材に対して動かされ、両端ピストン組立体の圧縮比と排気量とを変え
る。
In another aspect of the invention, a method of increasing the efficiency of a piston assembly includes a plurality of double ended pistons, a conversion arm connected to each double ended piston at approximately the center of each double ended piston, and a conversion arm. A rotating member coupled to the driving member of the arm and configured to make a sliding motion with respect to the driving member. The rotating member is moved relative to the drive member to change the compression ratio and displacement of the double ended piston assembly.

【0011】 (発明を実施するための最良の形態) 図1は本発明の4ピストンエンジン10の絵画的描写である。エンジン10は
2つの気筒11(図3)と12とを有する。それぞれの気筒11と12とは両端
ピストンを収容する。それぞれの両端ピストンは、軸14によってフライホイー
ル15に連結された変換アームに連結される。変換アーム13は変換アームの上
下の動きを許容する軸18と変換アーム13の横から横への動きを許容する軸1
7とを含む自在継ぎ手機構によって支持体19に連結される。図1は軸14がホ
イール15の頂点に位置している場合のフライホイール15を示す。
FIG. 1 is a pictorial depiction of a four-piston engine 10 of the present invention. The engine 10 has two cylinders 11 (FIG. 3) and 12. Each cylinder 11 and 12 accommodates a piston at both ends. Each double-ended piston is connected to a conversion arm connected to a flywheel 15 by a shaft 14. The conversion arm 13 has a shaft 18 that allows the conversion arm 13 to move up and down and a shaft 1 that allows the conversion arm 13 to move from side to side.
And 7 is connected to the support 19 by a universal joint mechanism including: FIG. 1 shows the flywheel 15 when the shaft 14 is located at the vertex of the wheel 15.

【0012】 図2はフライホイール15が回転し、軸14がフライホイール15の底部にあ
る場合のエンジン10を示す。変換アーム13は軸18に関し下方へピボットで
回転をする。
FIG. 2 shows the engine 10 when the flywheel 15 is rotating and the shaft 14 is at the bottom of the flywheel 15. The translation arm 13 pivots downward about an axis 18.

【0013】 図3−図6は絵画的描写の上面図であり、4位置における変換アーム13と軸
とがフライホイール15を90度の増分で動かしているものを示す。図3は、図
3aに示される位置における軸14を有するフライホイール15を示す。ピスト
ン1が点火し気筒11の中央に向かって動くとき、変換アーム13は自在継ぎ手
16に関してピボットで回転し、フライホイール15を図2に示される位置に回
転させる。軸14は図4aに示される位置にある。ピストン4が点火されるとき
、変換アーム13は図5に示される位置に動く。フライホイール15と軸14と
は図5aに示される位置にある。次いで、ピストン2が点火し、変換アーム13
は図6で示される位置に動く。フライホイール15と軸14とは図6aに示され
る位置にある。ピストン3が点火されるとき、変換アーム13とフライホイール
15とは図3と図3aとに示される当初の位置に戻る。 ピストンが点火する場合、変換アームはピストンの動きと共に前後に動かされ
ることになる。変換アーム13が自在継ぎ手16に連結され、かつ、軸14を介
してフライホイール15に連結されているために、フライホイール15は回転し
ピストンの直線運動を回転運動に変換する。
FIGS. 3-6 are top views of the pictorial depiction, showing the translation arm 13 and axis in four positions moving the flywheel 15 in 90 degree increments. FIG. 3 shows the flywheel 15 with the axis 14 in the position shown in FIG. 3a. When the piston 1 ignites and moves toward the center of the cylinder 11, the conversion arm 13 pivots about the universal joint 16 and rotates the flywheel 15 to the position shown in FIG. The shaft 14 is in the position shown in FIG. 4a. When the piston 4 is ignited, the conversion arm 13 moves to the position shown in FIG. Flywheel 15 and shaft 14 are in the position shown in FIG. 5a. Next, the piston 2 ignites and the conversion arm 13
Moves to the position shown in FIG. Flywheel 15 and shaft 14 are in the position shown in FIG. 6a. When the piston 3 is ignited, the conversion arm 13 and the flywheel 15 return to their original positions shown in FIGS. 3 and 3a. If the piston ignites, the transducing arm will be moved back and forth with the movement of the piston. Because the conversion arm 13 is connected to the universal joint 16 and to the flywheel 15 via the shaft 14, the flywheel 15 rotates and converts the linear motion of the piston into a rotary motion.

【0014】 図7は(部分断面図の形で)本発明に基づく4ダブル・ピストン・8気筒エン
ジン30の実施態様の上面図を示す。実際には、単に4つの気筒があるにすぎな
いが、それぞれの気筒には両端ピストンを有しているので、エンジンは8気筒エ
ンジンと等価である。2つの気筒31と46とが示されている。気筒31は、そ
れぞれピストンリング32aおよび33aを伴った両端ピストン32、33を有
する。ピストン32,33は、ピストン32,33における開口部55aの中に
延びるピストンアーム54aとスリーブ軸受55とによって変換アーム60(図
8)に接続される。同様にして、気筒46内のピストン47,49は、ピストン
アーム54bにより、変換アーム60に連結される。
FIG. 7 shows a top view of an embodiment of a four double piston eight cylinder engine 30 according to the present invention (in the form of a partial cross section). In practice, there are only four cylinders, but since each cylinder has a piston at both ends, the engine is equivalent to an eight cylinder engine. Two cylinders 31 and 46 are shown. The cylinder 31 has pistons 32, 33 at both ends with piston rings 32a and 33a, respectively. The pistons 32, 33 are connected to the conversion arm 60 (FIG. 8) by a piston arm 54a extending into an opening 55a in the piston 32, 33 and a sleeve bearing 55. Similarly, the pistons 47 and 49 in the cylinder 46 are connected to the conversion arm 60 by the piston arm 54b.

【0015】 気筒31内のそれぞれの端部はロッカーアームによって制御される吸気および
排気弁と点火プラグとを有する。ピストン端32は、ロッカーアーム35aと3
5bおよび点火プラグ44とを有し、また、ピストン端33はロッカーアーム3
4aと34bおよび点火プラグ41とを有する。それぞれのピストンはそれ自身
に弁、ロッカーアームおよび点火プラグのセットを組み付けてある。点火プラグ
の点火と吸気および排気弁の開閉のタイミングとはプーリ50aに連結されるタ
イミングベルト51によって制御される。プーリ50aは、フライホイール69
で付勢される出力軸53で回転させられる軸63(図8)を介して、ギヤ64に
取り付けられる。ベルト50aはまた、ディストリビュータ38に連結されたプ
ーリ50bとギヤ39とを回転させる。ギヤ39はまた、ギヤ40を回転させる
。ギヤ39および40は、カム軸75(図8)に取り付けられ、このカム軸75
は、ロッカーアーム34,35および他のロッカーアーム(図示せず)に取り付
けられているプッシュロッドを順次作動させる。 示されているように、排気マニホルド48、56は、それぞれ、気筒46、3
1に取り付けられる。それぞれの排気マニホルドは4つの排気口に取り付けられ
る。
Each end in the cylinder 31 has an intake and exhaust valve controlled by a rocker arm and a spark plug. The piston end 32 is connected to the rocker arms 35a and 3a.
5b and a spark plug 44, and the piston end 33 is connected to the rocker arm 3
4 a and 34 b and a spark plug 41. Each piston has its own set of valves, rocker arms and spark plugs. The ignition of the spark plug and the timing of opening and closing the intake and exhaust valves are controlled by a timing belt 51 connected to the pulley 50a. The pulley 50a has a flywheel 69
Is attached to a gear 64 via a shaft 63 (FIG. 8) rotated by an output shaft 53 urged by the motor. The belt 50a also rotates a pulley 50b connected to the distributor 38 and the gear 39. Gear 39 also causes gear 40 to rotate. The gears 39 and 40 are mounted on a camshaft 75 (FIG. 8).
Actuates sequentially the push rods attached to the rocker arms 34, 35 and another rocker arm (not shown). As shown, the exhaust manifolds 48, 56 have cylinders 46, 3 respectively.
Attach to 1. Each exhaust manifold is attached to four exhaust ports.

【0016】 図8は、図7の断面8−8に沿って片側を除去したエンジン30の側面図であ
る。変換アーム60は支持体70上に変換アームが上下に動くこと(図8に見ら
れるように)を許容するピン72と変換アームが横から横に動くことを許容する
ピン71とによって取付けられる。変換アーム60が横から横に動きながら上下
に動くことができるので、従って、軸61はフライホイール69を円形軌跡に駆
動できる。4つの連結用ピストンアーム(図8に示されるピストンアーム54b
および54d)は4つの両端ピストンによってピン71の周囲に揺動運動しなが
ら駆動される。フライホイール69内の軸61の端部により、連結アームが前後
に動くときに、変換アームに上下の動きを生じさせる。フライホイール69は片
側の周囲にギヤ歯69aを有し、このギヤ歯69aはエンジンをスタートさせる
ためにスタータモータ100(図11)でフライホイールを回転させるのに用い
られる。
FIG. 8 is a side view of engine 30 with one side removed along section 8-8 of FIG. The translator arm 60 is mounted on a support 70 by pins 72 that allow the translator arm to move up and down (as seen in FIG. 8) and pins 71 that allow the translator arm to move from side to side. The translator arm 60 can move up and down while moving from side to side, so the shaft 61 can drive the flywheel 69 into a circular trajectory. Four connecting piston arms (piston arm 54b shown in FIG. 8)
And 54d) are driven by four end pistons in a rocking motion around pin 71. The end of the shaft 61 in the flywheel 69 causes the transducing arm to move up and down as the connecting arm moves back and forth. The flywheel 69 has gear teeth 69a around one side which are used to rotate the flywheel with a starter motor 100 (FIG. 11) to start the engine.

【0017】 フライホイール69と、フライホイール69こに連結される駆動軸68の回転
は、ギヤ65を回転させ、ギヤ65は順にギヤ64と66とを回転させる。ギヤ
64はプーリ50aを回転させる軸63に取り付けられる。プーリ50aはベル
ト51に取り付けられる。ベルト51はプーリ50bおよびギヤ39と40とを
回転させる(図7)。カム軸75は一端にカム88−91を有し、また他端にカ
ム84−87を有する。カム88、90は、それぞれ、プッシュロッド76、7
7を動作させる。カム89、91は、それぞれ、プッシュロッド93、94を動
作させる。カム84、86は、それぞれ、プッシュロッド95、96を動作させ
、また、カム85、87は、それぞれ、プッシュロッド78、79を動作させる
。プッシュロッド77,76,93,94,95,96および78,79は、ピ
ストン上方にある気筒の吸気および排気弁の開閉用である。エンジンの左側(表
面を一部切り取られている)は同一ではあるけれども、逆向きの弁駆動機構を有
する。 駆動軸68上のギヤ65によって回転させられるギヤ66はポンプ67を回転
させ、このポンプ67は、例えば、エンジン冷却システム(図示されず)中で用
いられるウォータポンプであってよいし、または、オイルポンプであってよい。
The rotation of the flywheel 69 and the drive shaft 68 connected to the flywheel 69 causes the gear 65 to rotate, which in turn causes the gears 64 and 66 to rotate. The gear 64 is attached to a shaft 63 that rotates the pulley 50a. The pulley 50a is attached to the belt 51. The belt 51 rotates the pulley 50b and the gears 39 and 40 (FIG. 7). The cam shaft 75 has cams 88-91 at one end and cams 84-87 at the other end. The cams 88 and 90 are respectively provided with push rods 76 and 7
7 is operated. The cams 89 and 91 operate push rods 93 and 94, respectively. The cams 84 and 86 operate push rods 95 and 96, respectively, and the cams 85 and 87 operate push rods 78 and 79, respectively. Push rods 77, 76, 93, 94, 95, 96 and 78, 79 are for opening and closing intake and exhaust valves of a cylinder above the piston. The left side (partially cut away) of the engine has the same, but opposite valve drive mechanism. A gear 66 rotated by a gear 65 on a drive shaft 68 rotates a pump 67, which may be, for example, a water pump used in an engine cooling system (not shown), or an oil pump. It may be a pump.

【0018】 図9はエンジン30の背面図であり、気筒および両端ピストンの相対的位置を
示す。ピストン32,33が、リフタアーム35aと35bとの下部に位置され
る弁35cと35dとをそれぞれに伴って破線で示される。ベルト51とプーリ
50bとはディストリビュータ38の下部に示される。変換アーム60と4つの
ピストンアーム54a,54b,54cおよび54dのうちの2つ、54cと5
4dとがピストン32−33,32a−33a,47−49および47a−49
a中に示される。
FIG. 9 is a rear view of the engine 30 and shows the relative positions of the cylinder and the pistons at both ends. Pistons 32, 33 are shown in broken lines with valves 35c and 35d, respectively, located below lifter arms 35a and 35b. The belt 51 and the pulley 50b are shown below the distributor 38. The conversion arm 60 and two of the four piston arms 54a, 54b, 54c and 54d, 54c and 5
4d are pistons 32-33, 32a-33a, 47-49 and 47a-49.
a.

【0019】 図10はエンジン30の側面図であり、排気マニホルド56、吸気マニホルド
56aおよび気化器56cを示す。タイミングベルト51を有するプーリ50a
と50bも同様に示される。
FIG. 10 is a side view of the engine 30, showing the exhaust manifold 56, the intake manifold 56a, and the carburetor 56c. Pulley 50a having timing belt 51
And 50b are similarly shown.

【0020】 図11はエンジン30の正面端面図であり、気筒とピストン中に位置している
4つのピストンアーム54a,54b,54cおよび54dを有する両端ピスト
ン32−33,32a−33a,47−49および47a−49aとの相対的位
置を示す。ポンプ67が軸53の下部に示され、またプーリ50aとタイミング
ベルト51とがエンジン30の上部に示される。スタータ100はフライホイー
ル69上のギヤ歯69aとかみ合っているギヤ101と共に示される。
FIG. 11 is a front end view of the engine 30, showing a double-ended piston 32-33, 32 a-33 a, 47-49 having four piston arms 54 a, 54 b, 54 c and 54 d located in the cylinder and piston. And the relative positions to 47a-49a. The pump 67 is shown below the shaft 53, and the pulley 50a and the timing belt 51 are shown above the engine 30. The starter 100 is shown with the gear 101 engaging the gear teeth 69a on the flywheel 69.

【0021】 本発明の特徴は、エンジンにとっての圧縮比をエンジンの運転中に変更できる
ことである。フライホイール69に取り付けられるアーム61の端部は、アーム
61がフライホイール69に入り込む点において円形に動く。図13を参照する
と、アーム61の端部はスリーブ軸受・球体ブッシュ組立体81の中にある。ピ
ストンのストロークはアーム61によって制御される。アーム61は、軸53に
対して、例えば、約15度の角度を形成する。軸53上でフライホイール69を
右または左に動かすことにより、図13に見られるように、アーム61の角度を
変えることができ、ピストンのストロークを変えて、圧縮比を変える。フライホ
イール69の位置はねじ105に関しナット104を回すことによって変えられ
る。ナット104は、リング106bで位置に保たれるスラスト軸受106aに
より軸53にキー止めされる。図12に示される位置にあっては、フライホイー
ル69は右に動かされており、ピストンのストロークが延びている。
A feature of the present invention is that the compression ratio for the engine can be changed during operation of the engine. The end of the arm 61 attached to the flywheel 69 moves circularly at the point where the arm 61 enters the flywheel 69. Referring to FIG. 13, the end of the arm 61 is inside the sleeve bearing / spherical bush assembly 81. The stroke of the piston is controlled by the arm 61. The arm 61 forms an angle of about 15 degrees with the axis 53, for example. By moving the flywheel 69 right or left on the axis 53, the angle of the arm 61 can be changed, as seen in FIG. 13, changing the stroke of the piston and changing the compression ratio. The position of flywheel 69 is changed by turning nut 104 with respect to screw 105. The nut 104 is keyed to the shaft 53 by a thrust bearing 106a held in position by a ring 106b. In the position shown in FIG. 12, the flywheel 69 has been moved to the right and the piston stroke has been extended.

【0022】 図12は右に動かされたフライホイールを示し、ピストンのストロークを増大
して、より高い圧縮比を提供している。ナット105は右にねじ締めされてしま
っており、軸53とフライホイール69とを右に動かしている。アーム61はブ
ッシュ組立体80中にさらに延び、フライホイール69の後ろから外に出ている
FIG. 12 shows the flywheel moved to the right, increasing the piston stroke to provide a higher compression ratio. The nut 105 has been screwed to the right, moving the shaft 53 and the flywheel 69 to the right. The arm 61 extends further into the bush assembly 80 and exits from behind the flywheel 69.

【0023】 図13は左に動かされたフライホイールを示す。ピストンのストロークを減少
して、より低い圧縮比を提供している。ナット105は左にねじられてしまって
おり、軸53とフライホイール69とを左に動かしている。アーム61のブッシ
ュ組立体80中への延びは少ない。
FIG. 13 shows the flywheel moved to the left. The piston stroke is reduced to provide a lower compression ratio. The nut 105 has been twisted to the left, moving the shaft 53 and flywheel 69 to the left. The extension of the arm 61 into the bush assembly 80 is small.

【0024】 変換アーム上のピストンアームはピストンのブッシュにあるスリーブ軸受の中
に挿入される。図14はダブル・ピストンの一端にピストンリング111を有し
、また、ピストンの他端にピストンリング112を有するダブル・ピストン11
0を示す。スロット113がピストンの側部にある。スリーブ軸受の位置は11
4で示される。
The piston arm on the conversion arm is inserted into a sleeve bearing in the bush of the piston. FIG. 14 shows a double piston 11 having a piston ring 111 at one end of the double piston and a piston ring 112 at the other end of the piston.
Indicates 0. A slot 113 is on the side of the piston. The position of the sleeve bearing is 11
4.

【0025】 図15はスロット116を通り抜けてピストン110の中へ、ブッシュ115
中のスリーブ軸受117の中へ延びているピストンアーム116を示す。ピスト
ンアーム116は116aにおける第2位置にて示される。2つのピストンアー
ム116および116aは、エンジンの運転中におけるピストンアーム116の
運動限界を示す。
FIG. 15 shows that the bush 115 is inserted through the slot 116 into the piston 110.
Shown is a piston arm 116 that extends into a sleeve bearing 117 therein. Piston arm 116 is shown in a second position at 116a. The two piston arms 116 and 116a indicate the limits of movement of the piston arm 116 during operation of the engine.

【0026】 図16はスリーブ軸受117中のピストンアーム116を示す。スリーブ軸受
117はピボットピン115中にある。ピストンアーム116はスリーブ軸受1
17中で自由に回転することができ、またピストンアーム116の組立体、スリ
ーブ軸受117とピボットピン115およびスリーブ軸受118aと118bと
はピストン110の中で回転し、またピストンアーム116はスリーブ軸受11
7の軸線に関して軸線方向に動くことができ、両端ピストンの直線運動とピスト
ンアーム116が取り付けられている変換アームの運動とを見込む。
FIG. 16 shows the piston arm 116 in the sleeve bearing 117. The sleeve bearing 117 is in the pivot pin 115. The piston arm 116 is a sleeve bearing 1
17, the assembly of the piston arm 116, the sleeve bearing 117 and the pivot pin 115 and the sleeve bearings 118 a and 118 b rotate in the piston 110, and the piston arm 116 is
7, it can move axially with respect to the axis 7 and allows for the linear movement of the pistons at both ends and the movement of the transducing arm on which the piston arm 116 is mounted.

【0027】 図17は図1中の4気筒エンジン10が出力軸122上の4方回転弁を用いな
がら空気モータとしてどのように配置され得るかを示す。それぞれの気筒1,2
,3、4は、それぞれ、ホース131,132,133、144によって回転弁
123に連結される。空気吸気口124は、エンジン120を運転するための空
気を供給するのに使用される。空気はピストン1a,2a,3a、4aそれぞれ
に対して順番に供給され、気筒中でピストンを前後に動かす。空気は気筒から外
部排気口136に排出される。連結ピン127と128とでピストンに取り付け
られた変換アーム126は図1−図6を参照して記述したように動き、フライホ
イール129と出力軸22とを回転させる。
FIG. 17 shows how the four-cylinder engine 10 in FIG. 1 can be arranged as an air motor using a four-way rotary valve on the output shaft 122. Each cylinder 1, 2
, 3, 4 are connected to the rotary valve 123 by hoses 131, 132, 133, 144, respectively. The air intake 124 is used to supply air for operating the engine 120. Air is supplied sequentially to each of the pistons 1a, 2a, 3a, 4a to move the piston back and forth in the cylinder. The air is discharged from the cylinder to the external exhaust port 136. The translation arm 126 attached to the piston with the connecting pins 127 and 128 moves as described with reference to FIGS. 1-6 to rotate the flywheel 129 and the output shaft 22.

【0028】 図18は加圧された空気またはガスが、吸気口124、環状通路125、通路
126、通路130および空気ホース131を通して気筒1に供給される場合の
位置にある回転弁123の断面図である。回転弁123は、ハウジング123と
出力軸122との内部にある複数の通路で構成される。気筒1に入り込んでいく
加圧された空気はピストン1a,3aを右(図18に見られるように)に動かす
。排気空気は強制されて気筒3からライン133を通って室134の中に出てい
き、通路135を通って外部排気口136から出る。 図18a,18bおよび18cは弁23の断面図であり、図18に示されるよう
に位置決めされた場合の弁23に沿った3つの位置における弁の空気通路を示す
FIG. 18 is a cross-sectional view of the rotary valve 123 in a position where pressurized air or gas is supplied to the cylinder 1 through the intake port 124, the annular passage 125, the passage 126, the passage 130, and the air hose 131. It is. The rotary valve 123 includes a plurality of passages inside the housing 123 and the output shaft 122. Pressurized air entering cylinder 1 moves pistons 1a, 3a to the right (as seen in FIG. 18). Exhaust air is forced out of cylinder 3 through line 133 into chamber 134 and exits through passage 135 through external exhaust port 136. 18a, 18b and 18c are cross-sectional views of the valve 23 showing the air passages of the valve in three positions along the valve 23 when positioned as shown in FIG.

【0029】 図19は加圧された空気が気筒3に加えられ、ピストン1a,3aの方向を反
転させるときに180度回転させられた回転弁123を示している。加圧された
空気が吸気口124に供給され、環状室125、通路126、室134および空
気ライン133を通って気筒3に供給される。このことにより、順に気筒1内の
空気をライン131、室130、ライン135、環状室137および外部排気口
136を通って排出させる。軸122はピストン1a,3aがその左へのストロ
ークを終えたとき、反時計回りに360度の回転をしたことになる。
FIG. 19 shows the rotary valve 123 rotated by 180 degrees when pressurized air is added to the cylinder 3 and the direction of the pistons 1a, 3a is reversed. The pressurized air is supplied to the intake port 124, and is supplied to the cylinder 3 through the annular chamber 125, the passage 126, the chamber 134, and the air line 133. Thereby, the air in the cylinder 1 is discharged through the line 131, the chamber 130, the line 135, the annular chamber 137, and the external exhaust port 136 in order. When the pistons 1a and 3a have completed their leftward strokes, the shaft 122 has rotated 360 degrees counterclockwise.

【0030】 ピストン1a,3aのみがピストン動作に関するエンジンと弁123との動作
を示すために図示されてきた。ピストン2a,4aの動作は、それの360度の
サイクルは軸が90度回ったところから出発し、270度のところで反転し、そ
のサイクルは90度のところに戻って完了することを除いて、機能的には同一で
ある。出力行程は90度回転する度に発生する。 図19a,図19bおよび図19cは弁123の断面図であり、図19に示さ
れるように位置決めされた場合の弁123に沿った3つの位置における弁の空気
通路を示す。
[0030] Only the pistons 1a, 3a have been shown to illustrate the operation of the engine and valve 123 with respect to piston operation. The operation of the pistons 2a, 4a is as follows, except that its 360-degree cycle starts at 90 degrees around the axis, reverses at 270 degrees, and completes the cycle back at 90 degrees. Functionally the same. The output stroke occurs every time the motor rotates 90 degrees. 19a, 19b and 19c are cross-sectional views of the valve 123, showing the air passages of the valve at three positions along the valve 123 when positioned as shown in FIG.

【0031】 図17の空気エンジンを作動させる作動原理を反対にすることができ、図17
のエンジン120は空気またはガス圧縮機またはポンプとして使用することがで
きる。回転力を軸122に作用させて、エンジン10を時計方向に回転させるこ
とによって、排気口136は空気を気筒内に引き込み、ポート124が、例えば
、空気ツールを駆動するのに使用することができ、または空気タンクに貯蔵する
こともできる空気を供給する。
The operation principle of operating the air engine of FIG. 17 can be reversed, and FIG.
The engine 120 can be used as an air or gas compressor or pump. By applying a rotational force to the shaft 122 to rotate the engine 10 clockwise, the exhaust 136 draws air into the cylinder and the port 124 can be used, for example, to drive an air tool. Or supply air which can also be stored in an air tank.

【0032】 前記の実施形態においては、気筒が互いに平行であるものとして図示されてき
た。しかしながら、気筒が平行である必要はない。図20は互いに平行ではない
気筒150と151とを備えた、図1−図6の実施形態に類似の実施形態を示し
ている。自在継ぎ手160により、ピストンアーム152と153とを駆動アー
ム154に対して90度以外の角度にすることが可能である。気筒が互いに平行
でない場合であっても、エンジンは機能的に同一である。
In the above embodiment, the cylinders have been illustrated as being parallel to each other. However, the cylinders need not be parallel. FIG. 20 shows an embodiment similar to the embodiment of FIGS. 1-6 with cylinders 150 and 151 not parallel to each other. The universal joint 160 allows the piston arms 152 and 153 to be at an angle other than 90 degrees with respect to the drive arm 154. Even when the cylinders are not parallel to each other, the engines are functionally identical.

【0033】 図1−図6のエンジン10に対して更に他の変形例を実現することができる。
この実施形態は、図21に絵画的に示されるが、片端ピストンを有していてもよ
い。ピストン1aと2aとは自在継ぎ手170に対し駆動アーム171,172
によって連結され、またフライホイール173に対して駆動アーム174によっ
て連結される。基本的な相違点はフライホイール173を360度回転させるた
めのピストン1aと2aとのストローク数である。
Still another modified example can be realized for the engine 10 shown in FIGS.
This embodiment is shown pictorially in FIG. 21, but may have a single-ended piston. The pistons 1a and 2a are connected to the universal joint 170 by drive arms 171 and 172.
And to a flywheel 173 by a drive arm 174. The basic difference is the number of strokes between the pistons 1a and 2a for rotating the flywheel 173 by 360 degrees.

【0034】 図22を参照すると、2気筒ピストン組立体300は気筒302,304を有
し、それぞれは可変ストロークの両端ピストン306,308を収容する。ピス
トン組立体300は従来の4気筒エンジンと同一の1回転当りの出力行程数を提
供する。それぞれの両端ピストン306,308は、それぞれ、駆動ピン312
,314によって変換アーム310に連結される。変換アーム310は、例えば
、自在継ぎ手318(U−継ぎ手)、定速度継ぎ手、または球面軸受によって支
持体316に取付けられる。変換アーム310から延びている駆動アーム320
は回転可能部材、例えばフライホイール322、に連結される。
Referring to FIG. 22, a two-cylinder piston assembly 300 has cylinders 302 and 304, each of which houses variable-stroke double-ended pistons 306 and 308. Piston assembly 300 provides the same number of power strokes per revolution as a conventional four cylinder engine. Each of both end pistons 306 and 308 has a drive pin 312
, 314 to the conversion arm 310. The conversion arm 310 is attached to the support 316 by, for example, a universal joint 318 (U-joint), a constant speed joint, or a spherical bearing. Drive arm 320 extending from conversion arm 310
Is connected to a rotatable member, for example, a flywheel 322.

【0035】 変換アーム310はピストン306,308の直線運動をフライホイール32
2の回転運動に伝達する。フライホイール322の軸線Aはピストン306,3
08の軸線B,およびCに対して平行であり(図20に示されるように、軸線A
はオフ・アクシスであることができるものの)、軸流または円筒型のエンジン、
ポンプまたは圧縮機を形成する。U−継ぎ手318は軸線Aに関して中心合わせ
される。図28aに示されるように、ピストン306,308は水平ピストン組
立体を形成するために共通平面Dに沿って置かれている軸線A,BおよびCに関
して180度離れている。
The conversion arm 310 converts the linear movement of the pistons 306 and 308 into the flywheel 32.
2 to the rotational movement. The axis A of the flywheel 322 is the piston 306, 3
08 are parallel to the axes B and C (as shown in FIG.
Can be off-axis), but with axial or cylindrical engines,
Form a pump or compressor. U-joint 318 is centered about axis A. As shown in FIG. 28a, pistons 306, 308 are 180 degrees apart with respect to axes A, B, and C, which are located along a common plane D to form a horizontal piston assembly.

【0036】 図22および図23を参照すると、気筒302,304のそれぞれは、アセン
ブリケース構造303に取付けられる右気筒半部301a、左気筒半部301b
を有する。両端ピストン306,308のそれぞれは、中央継ぎ手334,33
4aによって連結される2つのピストン330および332、330aおよび3
32aを有する。ピストンは等しい長さを有しているものとして示されるが、他
の長さであっても本発明の意図の内である。例えば、継ぎ手334はピストン3
30がピストン332より長くなるようにオフ−センタであることができる。ピ
ストンが図22に示される位置から330a,332,330,332aの順に
点火されるにつれて、フライホイール322は矢印333の方向に見られるよう
に、時計回りの方向に回転させられる。ピストン組立体300は4行程サイクル
エンジンであり、例えば、それぞれのピストンがフライホイール322の2回転
につき1回点火する。
Referring to FIGS. 22 and 23, each of the cylinders 302 and 304 has a right cylinder half 301 a and a left cylinder half 301 b attached to an assembly case structure 303.
Having. Each of the two end pistons 306, 308 has a central joint 334, 33
Two pistons 330 and 332, 330a and 3 connected by 4a
32a. Although the pistons are shown as having equal lengths, other lengths are within the contemplation of the present invention. For example, the joint 334 is the piston 3
30 can be off-center so that it is longer than piston 332. As the piston ignites 330a, 332, 330, 332a from the position shown in FIG. 22, flywheel 322 is rotated in a clockwise direction, as seen in the direction of arrow 333. Piston assembly 300 is a four-stroke cycle engine, for example, with each piston firing once every two revolutions of flywheel 322.

【0037】 ピストンが前後に動くに時、駆動ピン312,314は、それらの共通軸線E
のまわりに自由に回転でき(矢印305)、ピストンの中心線Bに対する半径方
向の距離が変換アーム310の振れ角α(約±15度)と共に変わるので軸線E
に沿って自由に摺動でき(矢印307)、また中心Fのまわりに自由にピボット
で回転(矢印309)できなければならない。継ぎ手334はこの運動の自由度
を提供するように構成される。
As the pistons move back and forth, the drive pins 312 and 314 move to their common axis E
Can rotate freely (arrow 305) around the axis E because the radial distance of the piston to the center line B changes with the deflection angle α (about ± 15 degrees) of the conversion arm 310.
Must be free to slide along (arrow 307) and be able to pivot freely about center F (arrow 309). The joint 334 is configured to provide this freedom of movement.

【0038】 継ぎ手334は駆動ピン312を受け入れるためのスロット340(図23a
)とスリーブ軸受338を収容しているスロット340に対して垂直をなす穴3
36とを構成する。気筒341はスリーブ軸受内部で回転できるように、スリー
ブ軸受338内に位置決めされる。スリーブ軸受338は、スロット340のよ
うな形をし、またスロット340に位置合せをされた側溝342を構成する。気
筒341は貫通穴344を構成する。駆動ピン312は溝342と穴344との
中に受け入れられる。追加のスリーブ軸受346が気筒341の貫通穴344内
に設けられる。スロット340と342およびスリーブ軸受338の組合せによ
り、駆動ピン312が矢印309に沿って動くことができる。スリーブ軸受34
6により、駆動ピン312はその軸線Eのまわりに回転でき、またその軸線Eに
沿って摺動できる。
The coupling 334 has a slot 340 (FIG. 23 a) for receiving the drive pin 312.
) And a hole 3 perpendicular to the slot 340 containing the sleeve bearing 338
36. The cylinder 341 is positioned in the sleeve bearing 338 so that it can rotate inside the sleeve bearing. Sleeve bearing 338 is shaped like slot 340 and defines a side groove 342 aligned with slot 340. The cylinder 341 forms a through hole 344. Drive pin 312 is received in groove 342 and hole 344. An additional sleeve bearing 346 is provided in the through hole 344 of the cylinder 341. The combination of slots 340 and 342 and sleeve bearing 338 allows drive pin 312 to move along arrow 309. Sleeve bearing 34
6 allows the drive pin 312 to rotate about its axis E and slide along its axis E.

【0039】 もし、ピストン組立体の2つの気筒が180度以外で離れて配置されるならば
、若しくは、2つを超える気筒が用いられるならば、以下に説明されるように、
8の字運動をこうむるので、スリーブ軸受338内部にある気筒341の矢印3
50の方向に沿った運動をさせてピストンの拘束を避けるために必要となる追加
的な運動の自由度を見込む。スロット340はピンの8の字運動を許容するため
に十分な空隙を有するように寸法決めされなければならない。
If the two cylinders of the piston assembly are spaced apart by more than 180 degrees, or if more than two cylinders are used, as explained below:
As the figure 8 moves, the arrow 3 of the cylinder 341 inside the sleeve bearing 338
Allow for the additional freedom of movement required to allow movement along the direction of 50 to avoid piston constraint. Slot 340 must be dimensioned to have sufficient clearance to allow figure eight movement of the pin.

【0040】 図24と図24aとを参照すると、U−継ぎ手318は中心ピボット352を
構成し(駆動ピンの軸線Eが中心352を貫通する)、また縦ピン354と水平
ピン356とを有する。変換アーム310は、矢印358に沿ってピン354の
まわりに、また矢印360に沿ってピン356のまわりにピボットで回転できる
Referring to FIGS. 24 and 24a, the U-joint 318 defines a center pivot 352 (the axis E of the drive pin passes through the center 352) and has a vertical pin 354 and a horizontal pin 356. Translator arm 310 is pivotable about pin 354 along arrow 358 and about pin 356 along arrow 360.

【0041】 図25,図25aおよび図25bを参照すると、変換アーム310をフライホ
イール322に連結するのに、球状軸受に代わるものとして、駆動アーム320
が、変換アーム内で望ましい振れ角α(図22)を作り出すのに必要な量、例え
ば、53.975mm(2.125インチ)だけ、フライホイールの中心372
から半径方向にオフセットしてフライホイールに取り付けられる円筒状ピボット
ピン370内に受け入れられる。
Referring to FIGS. 25, 25a and 25b, the drive arm 320 is used as an alternative to a spherical bearing to couple the conversion arm 310 to the flywheel 322.
Is the center of the flywheel 372 by the amount needed to create the desired deflection angle α (FIG. 22) in the transducing arm, for example, 2.125 inches (53.975 mm).
And is received in a cylindrical pivot pin 370 mounted radially offset from the flywheel.

【0042】 ピボットピン370は駆動アーム320を受け入れるための貫通穴374を有
する。穴374には、駆動アーム320のための軸受表面を提供するスリーブ軸
受376がある。ピボットピン370は、それぞれ、スリーブ軸受378,38
0内部に位置決めされた円筒状エクステンション378,380を有する。フラ
イホイールが駆動アーム320に沿って軸線方向に動かされ、振れ角αを変え、
従って、ピストン組立体の圧縮比とを変えるので、ずっと後に記載するように、
ピボットピン370は駆動アーム320を整列させたままで、スリーブ軸受38
2,384内で回転する。捩り力はスラスト軸受388,390により、フライ
ホイールの回転方向に依存する矢印386に沿った負荷を受ける1つまたはその
他のスラスト軸受に伝達される。
The pivot pin 370 has a through hole 374 for receiving the drive arm 320. Hole 374 has a sleeve bearing 376 that provides a bearing surface for drive arm 320. The pivot pin 370 is provided with a sleeve bearing 378, 38, respectively.
0 have cylindrical extensions 378 and 380 positioned inside. The flywheel is moved axially along the drive arm 320, changing the deflection angle α,
Thus, changing the compression ratio of the piston assembly, as described further below,
The pivot pin 370 keeps the drive arm 320 aligned and the sleeve bearing 38
2,384. The torsional force is transmitted by thrust bearings 388, 390 to one or other thrust bearings that are loaded along arrow 386 depending on the direction of flywheel rotation.

【0043】 図26を参照すると、ピストン組立体300の圧縮と排気量とを変えるために
、軸線Aに沿ったフライホイール322の軸線方向の位置が軸400を回転させ
ることによって変えられる。スプロケット410が軸400に取り付けられてお
り、軸400と共に回転する。第2スプロケット412がローラチェーン413
によってスプロケット410に連結される。スプロケット412は、ねじ切りを
され回転しているバレル414に取り付けられる。バレル414のねじ416は
固定されている外側バレル420のねじ418に接する。軸400を矢印401
の向きに回転させることにより、また、従って、スプロケット410,412を
回転させることにより、バレル414を回転させる。外側バレル420が固定さ
れているので、バレル414の回転により、バレル414を矢印403の軸線A
に沿って直線的に動かす。バレル414はカラー422とギヤ424との間に位
置決めされ、カラー422とギヤ424の両方ともが主駆動軸408に固定され
る。駆動軸はフライホイール322に固定される。従って、バレル414が軸線
Aに沿って動くと、それは軸線Aに沿ったフライホイール322の直線運動に変
換される。このことにより、フライホイール322内で軸線Hに沿った変換アー
ム310の駆動アーム320の摺動をもたらし、角度βを変え、したがって、ピ
ストンのストロークを変える。スラスト軸受430がバレル414の両端に設け
られ、またスリーブ軸受432がバレル414と軸408との間に設けられる。
Referring to FIG. 26, the axial position of flywheel 322 along axis A is changed by rotating shaft 400 to change the compression and displacement of piston assembly 300. A sprocket 410 is mounted on shaft 400 and rotates with shaft 400. The second sprocket 412 is a roller chain 413
To the sprocket 410. Sprocket 412 is mounted on a threaded and rotating barrel 414. Screw 416 of barrel 414 abuts screw 418 of fixed outer barrel 420. Arrow 400 on axis 400
, And thus by rotating the sprockets 410 and 412, the barrel 414 is rotated. Since the outer barrel 420 is fixed, the rotation of the barrel 414 causes the barrel 414 to move along the axis A of the arrow 403.
Move linearly along. Barrel 414 is positioned between collar 422 and gear 424, and both collar 422 and gear 424 are fixed to main drive shaft 408. The drive shaft is fixed to the flywheel 322. Thus, as barrel 414 moves along axis A, it translates into linear motion of flywheel 322 along axis A. This results in the sliding of the drive arm 320 of the transducing arm 310 along the axis H within the flywheel 322, changing the angle β and thus changing the piston stroke. Thrust bearings 430 are provided at both ends of barrel 414, and sleeve bearings 432 are provided between barrel 414 and shaft 408.

【0044】 スプロケット410と412との整列を維持するために、軸400は領域40
2でねじ切りがなされ、またアセンブリケース構造303のクロスバー406の
ねじ切りされた穴404内に受け入れられる。スプロケット410に対するスプ
ロケット412の歯数の比は、例えば4対1である。従って、バレル414を1回
転させるには軸400を4回転させなければならない。整列を維持するために、 ねじ切りされた領域402はバレルねじ416が25.4mm(1インチ)当り
に有するねじの4倍のねじ、例えば、ねじ切りされた領域402が25.4mm
(1インチ)当たり32ねじを有し、またバレルねじ416が25.4mm(1
インチ)あたり8ねじを有するねじを有さなくてはならない。
To maintain the alignment of the sprockets 410 and 412, the shaft 400
The thread is made at 2 and is received in the threaded hole 404 of the crossbar 406 of the assembly case structure 303. The ratio of the number of teeth of the sprocket 412 to the sprocket 410 is, for example, 4: 1. Therefore, to rotate the barrel 414 once, the shaft 400 must be rotated four times. To maintain alignment, the threaded region 402 may have four times as many screws as the barrel screw 416 has per 25.4 mm (1 inch), for example, the threaded region 402 may be 25.4 mm.
It has 32 threads per inch (1 inch) and the barrel screw 416 has 25.4 mm (1 inch).
Must have screws with 8 threads per inch).

【0045】 フライホイールが右に動くと、図26に見られるように、ピストンのストロー
クは増大し、従って、圧縮比は増大する。フライホイールを左に動かすと、スト
ロークおよび圧縮比が減少する。ストロークにおける変化のさらなる利点は、そ
れぞれのピストンで排気量が変化することであり、従って、エンジンの排気量が
変化することである。内燃エンジンの馬力はエンジンの排気量に密接に関係する
。例えば、2つの気筒の水平エンジンにあっては、圧縮比が6対1から12対1
に引き上げられると、排気量が約20%増加する。これは、排気量の増大にのみ
起因して約20%余分に馬力を産出することである。圧縮比にあっての増大はま
た、馬力をポイント当たり約5%の割合で、即ち馬力にすると約25%増大する
。もし馬力が一定に維持され、また圧縮比が6対1から12対1に増大させられ るとしたら、約25%の燃料消費の減少を見ることができる筈である。
As the flywheel moves to the right, as can be seen in FIG. 26, the stroke of the piston increases, and thus the compression ratio increases. Moving the flywheel to the left decreases the stroke and compression ratio. A further advantage of the change in stroke is that the displacement varies with each piston, and therefore the displacement of the engine. The horsepower of an internal combustion engine is closely related to the engine displacement. For example, in a two cylinder horizontal engine, the compression ratio is from 6: 1 to 12: 1.
, The displacement increases by about 20%. This yields about 20% extra horsepower solely due to increased displacement. The increase in compression ratio also increases at about 5% horsepower per point, or about 25% horsepower. If the horsepower were kept constant and the compression ratio was increased from 6: 1 to 12: 1, one should see a reduction in fuel consumption of about 25%.

【0046】 フライホイールは組立体300がエンジンとして機能している場合に見られる
大きな遠心力に耐えるだけの充分な強度を有する。フライホイールの位置、従っ
て、ピストン組立体の圧縮比はピストン組立体が運転中であっても変えることが
できる。
The flywheel is strong enough to withstand the large centrifugal forces seen when the assembly 300 is functioning as an engine. The position of the flywheel, and thus the compression ratio of the piston assembly, can be changed while the piston assembly is in operation.

【0047】 ピストン組立体300は圧力潤滑システムを有する。圧力はエンジン駆動の容
量式ポンプ(図示せず)であって超過圧力防止用圧抜き弁を有するものによって
提供される。駆動軸408のベアリング430と432およびフライホイール3
22に関する駆動アーム320のインターフェースはポート433を経由して潤
滑される(図26)。
The piston assembly 300 has a pressure lubrication system. Pressure is provided by an engine driven positive displacement pump (not shown) having a pressure relief valve to prevent overpressure. Bearings 430 and 432 of drive shaft 408 and flywheel 3
The interface of drive arm 320 with respect to 22 is lubricated via port 433 (FIG. 26).

【0048】 図27を参照すると、U−継ぎ手318、ピストンピン継ぎ手306,308
および気筒壁とを潤滑するために、ポンプからの圧力下にあるオイルが、固定さ
れたU−継ぎ手ブラケットを通って縦ピボットピン354の上下端に運ばれる。
オイルポート450,452は、それぞれ、縦ピンから変換アーム内にある開口
部454,456に続いていく。図27Aに示されるように、ピン312,31
4は、それぞれ、貫通穴458を構成する。それぞれの貫通穴458は開口部4
54,456のうちのそれぞれ対応する1つに対して流体連通している状態にあ
る。図23に示されるように、それぞれのピン中にある穴460,462はスロ
ット461と口463を通して、スリーブ軸受338を通してそれぞれのピスト
ン中の室465へとつながる。いくつかのオイルライン464がこれらの室から
外に出てそれぞれのピストンのスカート466に連結され、気筒壁およびピスト
ンリング467に潤滑を提供する。また、それぞれのピストンの上部の内部上に
直接的にオイルを噴射するために、オリフィスが室465から伸びている。
Referring to FIG. 27, U-joint 318, piston pin joints 306, 308
Oil under pressure from the pump is carried to the upper and lower ends of the vertical pivot pin 354 through a fixed U-joint bracket to lubricate the cylinder wall.
Oil ports 450, 452 each follow a vertical pin to an opening 454, 456 in the conversion arm. As shown in FIG. 27A, pins 312 and 31
4 each constitute a through hole 458. Each through hole 458 has an opening 4
54, 456 in fluid communication with a respective one of them. As shown in FIG. 23, holes 460, 462 in each pin lead through slots 461 and ports 463 to sleeve chambers 338 to chambers 465 in each piston. A number of oil lines 464 exit out of these chambers and are connected to the respective piston skirts 466 to provide lubrication to the cylinder walls and piston rings 467. Also, an orifice extends from chamber 465 to inject oil directly onto the interior of the upper portion of each piston.

【0049】 図28−図28cを参照すると、組立体300が航空機用エンジン300aと
して配置されているのが示され、エンジンのイグニッションはピストン点火プラ
グ(図示されず)を点火するための2つの磁石発電機(マグネト)600を有す
る。磁石発電機600、スタータ602は、それぞれ、主駆動軸408に対して
平行にまた下方に取り付けられた低部軸608上に配置された駆動ギヤ604、
606(図28c)によって駆動される。軸608はエンジンの全長にわたって
おり、また駆動軸408のギヤ424(図26)によって駆動され、また駆動軸
408に対して1対1の比でもってかみ合わせられる。磁石発電機にかみ合わせ
て、それら発電機の速度を軸608の速度の半分に減じる。スタータ602がエ
ンジンのスタートに充分なトルクを提供するためにかみ合わされる。
Referring to FIGS. 28-28c, the assembly 300 is shown as being arranged as an aircraft engine 300a, the ignition of the engine comprising two magnets for igniting a piston spark plug (not shown). It has a generator (magneto) 600. The magnet generator 600 and the starter 602 each include a drive gear 604 disposed on a lower shaft 608 mounted parallel and below the main drive shaft 408,
606 (FIG. 28c). Shaft 608 extends the entire length of the engine and is driven by gear 424 (FIG. 26) on drive shaft 408 and meshes with drive shaft 408 in a one-to-one ratio. In conjunction with the magnet generators, the speed of those generators is reduced to half the speed of shaft 608. Starter 602 is engaged to provide sufficient torque to start the engine.

【0050】 カム軸610はリフタ613を介してピストンプッシュロッド612を動かす
。カム軸610は、軸608から同様に駆動されるベベルギヤ614,616を
介して2対1にギヤ・ダウンされる。ギヤ614,616の中心617は、他の 配置でもよいのだが、好ましくは、カム軸がピストン気筒の中で中心に位置する
ようにU−継ぎ手の中心352と整列される。1つの気化器620が4つの気筒
吸気弁(図示されず)につながっている4つの導管622を有するエンジンの中
心の下部におかれる。気筒排気弁(図示せず)は2つの連結管624中に排気す
る。 エンジン300aは、例えば約1016mm(40インチ)の長さL、例えば
約533.4mm(21インチ)の幅W、および、例えば、約508mm(20
インチ)の高さHを有する(支持体303を除いて)。
The cam shaft 610 moves the piston push rod 612 via the lifter 613. The camshaft 610 is geared down two-to-one via bevel gears 614, 616 that are similarly driven from shaft 608. The center 617 of the gears 614, 616 is preferably aligned with the center 352 of the U-joint so that the camshaft is centered in the piston cylinder, although other arrangements may be used. One carburetor 620 is located at the lower center of the engine with four conduits 622 leading to four cylinder intake valves (not shown). A cylinder exhaust valve (not shown) exhausts into two connecting pipes 624. Engine 300a has a length L of, for example, about 40 inches (1016 mm), a width W of about 21 inches (about 533.4 mm), and a width W of, for example, about 50 inches (508 mm).
Inches) (excluding the support 303).

【0051】 図29および図29aを説明すると、可変圧縮圧縮機またはポンプであってゼ
ロ行程の能力を有するものが図示される。ここにおいて、フライホイール322
は回転部組立体500によって置換される。組立体500は中空軸502と、軸
502のハブ508に対してピン506によってピボットで回転可能に連結され
たピボットアーム504とを有する。ハブ508は穴510を構成し、またピボ
ットアーム504はピン506を受け入れる穴512を構成する。制御用ロッド
514が軸502内に配置される。制御用ロッド514はピン518によってロ
ッド514の残りの部分に対してピボットで回転可能に連結されたリンク516
を有する。ピン518を受け入れるためにロッド514は穴511を構成し、ま
たリンク516は穴513を構成する。制御用ロッド514は、その軸線Zに沿
って動くように2つのスリーブ軸受520によって支持される。リンク516と
ピボットアーム514とはピン522によって連結される。リンク516は穴5
23を構成し、ピボットアーム514はピン522を受け入れる穴524を構成
する。
Referring to FIGS. 29 and 29a, a variable compression compressor or pump having zero stroke capability is illustrated. Here, the flywheel 322
Is replaced by the rotating assembly 500. The assembly 500 has a hollow shaft 502 and a pivot arm 504 pivotally connected to a hub 508 of the shaft 502 by a pin 506. Hub 508 defines hole 510 and pivot arm 504 defines hole 512 for receiving pin 506. A control rod 514 is located within shaft 502. The control rod 514 is pivotally connected by a pin 518 to a remaining portion of the rod 514 by a link 516.
Having. Rod 514 defines hole 511 and link 516 defines hole 513 for receiving pin 518. The control rod 514 is supported by two sleeve bearings 520 for movement along its axis Z. The link 516 and the pivot arm 514 are connected by a pin 522. Link 516 is hole 5
23 and the pivot arm 514 defines a hole 524 for receiving the pin 522.

【0052】 駆動アーム320を受け入れる図25の円筒状ピボットピン370はピボット
アーム内に位置決めされる。ピボットアーム504は円筒状エクステンション3
78,380を受け入れる穴526を構成する。軸502は軸受530、例えば
ボール、スリーブまたはローラ軸受によって回転できるように支持される。軸5
02に取り付けられた駆動体、例えばプーリ532またはギヤは圧縮機またはポ
ンプを駆動する。
The cylindrical pivot pin 370 of FIG. 25 that receives the drive arm 320 is positioned within the pivot arm. Pivot arm 504 is cylindrical extension 3
A hole 526 is provided for receiving 78,380. Shaft 502 is rotatably supported by bearings 530, such as ball, sleeve, or roller bearings. Axis 5
A drive, such as pulley 532 or gear, mounted on 02 drives the compressor or pump.

【0053】 作動中、ピストンを希望するストロークにセットするために、制御用ロッド5
14が矢印515の方向に、その軸線Mに沿って動かされ、その結果、ピボット
アーム504が変換アームの駆動アーム320の軸線H(図26)に沿って摺動
するにつれてピボットピン370の軸線Nが軸線Mに対して整列からはずれて動
かされるように(破断線で示されるように)、ピン506のまわりにピボットア
ーム504を矢印517に沿ってピボットで回転する。ピストンのゼロ行程が必
要な場合、軸線NとMとは軸514の回転がピストンの運動を引き起こさないよ
うに整列される。この配置は両端ピストンおよび片端ピストン両方に有効である
In operation, the control rod 5 is used to set the piston to the desired stroke.
14 is moved along its axis M in the direction of arrow 515, so that the pivot arm 504 slides along the axis H (FIG. 26) of the translation arm drive arm 320 (FIG. 26). Pivot arm 504 about pin 506 along arrow 517 such that is moved out of alignment with axis M (as indicated by the break line). If a zero stroke of the piston is required, axes N and M are aligned so that rotation of shaft 514 does not cause movement of the piston. This arrangement is valid for both double-ended and single-ended pistons.

【0054】 ピストンのストロークを変えることができることにより、ポンプまたは圧縮機
の出力を必要に応じて連続的に変えるとともに、駆動体532による軸514の
単一速度での運転を可能にする。出力が不要である場合、ピボットアーム504
は単純に変換アーム310の駆動アーム320の周囲を駆動アームの振れがゼロ
で回転する。出力が必要である場合、軸514はすでに全速で運転しているので
、ピボットアーム504が制御用ロッド510によって軸線から離れるように引
っ張られた場合、速度に達するのに遅れを生じることなく、即時のストロークを
生じる。従って、スタート/ストップ動作がないので、駆動システムに非常に低
い応力荷重がある。ストロークを即座にゼロに減ずる能力により、下流で詰まり
が発生した場合において、特に、液体ポンプにおける損傷からの保護を行うこと
ができる。
The ability to vary the stroke of the piston allows the output of the pump or compressor to be varied continuously as needed and allows the driver 532 to operate the shaft 514 at a single speed. If no output is needed, pivot arm 504
Simply rotates around the drive arm 320 of the conversion arm 310 with no swing of the drive arm. If power is required, the shaft 514 is already operating at full speed, so if the pivot arm 504 is pulled away from the axis by the control rod 510, there will be no delay in reaching speed, without any delay. Stroke. Therefore, there is a very low stress load on the drive system since there is no start / stop action. The ability to immediately reduce the stroke to zero provides protection, especially in the event of a downstream clog, from damage to the liquid pump.

【0055】 もし、2つの気筒が180度の隔たりをもった間隔に置かれない場合(端部か
ら見て)、またはピストン組立体300内に2つを超える気筒が用いられる場合
、継ぎ手306,308に連結されるピン312,314の端部は図30に見ら
れるように、8の字運動をこうむる。図30は4つの両端ピストンを有するピス
トン組立体の8の字運動を示す。ピストンの2つは図22に示されるようにフラ
ットに配置され(そして8の字運動をこうむらない)、また他の2つピストンは
水平ピストン間に等しく間隔をとって配置される(そして、その結果、可能な最
大の8の字偏差をこうむるように位置決めされる)。ピストンの第2セットに対
して連結されたピンがストレートライン(図30のy軸線)から偏るその量は、
駆動アームの振れ角(マストアングル)と中央ピボット点352(図30のx軸
線)からのピンがあるところのその距離によって決定される。
If the two cylinders are not 180 degrees apart (as viewed from the end), or if more than two cylinders are used in the piston assembly 300, the fitting 306, The ends of pins 312 and 314 connected to 308 undergo a figure eight movement, as seen in FIG. FIG. 30 shows the figure eight movement of a piston assembly having four double ended pistons. Two of the pistons are laid flat (and do not undergo a figure eight movement) as shown in FIG. 22, and the other two pistons are equally spaced between the horizontal pistons (and the As a result, it is positioned so as to suffer the maximum possible figure eight deviation). The amount by which the pins connected to the second set of pistons deviate from the straight line (the y-axis in FIG. 30) is:
It is determined by the deflection angle (mast angle) of the drive arm and its distance where the pin is from the central pivot point 352 (x-axis in FIG. 30).

【0056】 4つの両端ピストンのそれぞれのピストンピボット組立体のピンが中央ピボッ
トの軸線から45度にセットされている4つの気筒のバージョンにおいては、8
の字運動はそれぞれのピストンピンにおいて等しい。8の字運動が固着を防止す
るために起こる場合には、ピストンピボットブッシュにおける運動が行われる。
In a four cylinder version where the pins of each piston pivot assembly of the four end pistons are set at 45 degrees from the axis of the central pivot,
Is equal at each piston pin. If a figure eight movement occurs to prevent sticking, movement in the piston pivot bush is performed.

【0057】 ピストン組立体300が、例えばディーゼルエンジンとしての使用のために形
成される場合、火花点火エンジンに比較してディーゼルエンジンのより高い圧縮
比に耐えるため、変換アーム310に対するピン312,314の取付に特別の
支持体を用いることができる。図31を参照すると、支持体550は変換アーム
310にボルト551でボルト締めされ、またピンを受け入れるための開口部5
52を有する。
If the piston assembly 300 is formed, for example, for use as a diesel engine, the pins 312, 314 relative to the conversion arm 310 will withstand the higher compression ratio of the diesel engine as compared to a spark ignition engine. Special supports can be used for mounting. Referring to FIG. 31, the support 550 is bolted to the conversion arm 310 with bolts 551 and has openings 5 for receiving pins.
52.

【0058】 本発明に基づくエンジンは、ポンプピストンに対して燃焼圧力を直接加えるの
に使用できる。図32,図32aを参照すると、4気筒、2行程サイクルエンジ
ン600は(4つのピストン602それぞれは1回転につき1回点火する)燃焼
圧力を4つのポンプピストン602のそれぞれに加える。それぞれのポンプピス
トン604は対応するピストン気筒608の出力側606に連結される。ポンプ
ピストン604はポンプヘッド610中に延びる。 変換アーム620は、上述したように、それぞれの気筒608およびフライホ
イール622に連結される。補助の出力軸624がフライホイール622に連結
され、これまた上述したように、フライホイールと共に回転する。
The engine according to the invention can be used to apply combustion pressure directly to the pump piston. Referring to FIGS. 32 and 32a, a four-cylinder, two-stroke cycle engine 600 applies a combustion pressure (each of the four pistons 602 ignite once per revolution) to each of the four pump pistons 602. Each pump piston 604 is connected to an output side 606 of a corresponding piston cylinder 608. Pump piston 604 extends into pump head 610. The conversion arm 620 is connected to each cylinder 608 and flywheel 622 as described above. An auxiliary output shaft 624 is connected to the flywheel 622 and also rotates with the flywheel, as described above.

【0059】 ピストン602の全てのストローク(図32において見られるようにピストン
602は右に動くので)は出力工程である筈なので、エンジンは2行程サイクル
エンジンである。エンジン気筒の数はポンプによって必要とされるままに選択さ
れる。ポンプは流体であることができ、または、ガスポンプであることができる
。多段空気圧縮機としての使用にあっては、それぞれのポンプピストン606は
異なった直径であってもよい。ポンプの機能からは軸受負荷は発生せず、従って
また、ポンプピストンそれら自体によって発生するもの以外に如何なる摩擦も引
き起こされない。 その他の実施形態は特許請求の範囲の請求項に記載した観点の範囲内である。
The engine is a two-stroke cycle engine since all strokes of piston 602 (because piston 602 moves to the right as seen in FIG. 32) must be an output stroke. The number of engine cylinders is selected as required by the pump. The pump can be a fluid or a gas pump. For use as a multi-stage air compressor, each pump piston 606 may have a different diameter. No bearing load is generated from the function of the pump, and therefore also no friction is caused other than that generated by the pump pistons themselves. Other embodiments are within the scope of the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明にかかる4気筒エンジンの簡略化した図解における側面図である。FIG. 1 is a side view in a simplified illustration of a four-cylinder engine according to the present invention.

【図2】 本発明にかかる4気筒エンジンの簡略化した図解における側面図である。FIG. 2 is a side view in a simplified illustration of a four-cylinder engine according to the present invention.

【図3】 4つの異なった位置のうちの第1の位置におけるピストンとフライホイールと
を示す、図1のエンジンの上面図である。
3 is a top view of the engine of FIG. 1, showing the piston and the flywheel in a first of four different positions.

【図4】 4つの異なった位置のうちの第2の位置におけるピストンとフライホイールと
を示す、図1のエンジンの上面図である。
FIG. 4 is a top view of the engine of FIG. 1, showing the piston and flywheel in a second of four different positions.

【図5】 4つの異なった位置のうち第3の位置におけるピストンとフライホイールとを
示す、図1のエンジンの上面図である。
FIG. 5 is a top view of the engine of FIG. 1, showing the piston and flywheel in a third of four different positions.

【図6】 4つの異なった位置のうち第4の位置におけるピストンとフライホイールとを
示す、図1のエンジンの上面図である。
FIG. 6 is a top view of the engine of FIG. 1 showing the piston and flywheel in a fourth of four different positions.

【図7】 本発明にかかる8気筒エンジンの部分断面上面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional top view of the eight-cylinder engine according to the present invention.

【図8】 図7のエンジンの断面側面図である。8 is a sectional side view of the engine of FIG. 7;

【図9】 図7の右端面図である。FIG. 9 is a right end view of FIG. 7;

【図10】 図7の側面図である。FIG. 10 is a side view of FIG. 7;

【図11】 図7の左端面図である。FIG. 11 is a left end view of FIG. 7;

【図12】 高圧縮位置におけるピストン、駆動部材およびフライホイールを示す、図7の
エンジンの部分上面図でありる。
12 is a partial top view of the engine of FIG. 7, showing the piston, drive member and flywheel in a high compression position.

【図13】 低圧縮位置におけるピストン、駆動部材およびフライホイールを示す、図7の
エンジンの部分上面図である。
13 is a partial top view of the engine of FIG. 7, showing the piston, drive member and flywheel in a low compression position.

【図14】 ピストンの上面図である。FIG. 14 is a top view of the piston.

【図15】 2つの位置における駆動部材を示すピストンの側面図である。FIG. 15 is a side view of the piston showing the drive member in two positions.

【図16】 駆動部材とピストンとの軸受インターフェースを示す。FIG. 16 shows a bearing interface between a drive member and a piston.

【図17】 空気駆動のエンジン/ポンプの実施形態である。FIG. 17 is an embodiment of an air-powered engine / pump.

【図18】 第1位置における空気弁を示す。FIG. 18 shows the air valve in a first position.

【図18a】 図18に示される空気弁の線18a−18aにおける断面の断面図である。18a is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 18 in cross-section at line 18a-18a.

【図18b】 図18に示される空気弁の線18b−18bにおける断面の断面図である。FIG. 18b is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 18 taken along line 18b-18b.

【図18c】 図18に示される空気弁の線18c−18cにおける断面の断面図である。18c is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 18 taken along line 18c-18c.

【図19】 第2位置における空気弁を示す。FIG. 19 shows the air valve in a second position.

【図19a】 図19に示される空気弁の線19a−19aにおける断面の断面図である。19a is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 19, taken along line 19a-19a.

【図19b】 図19に示される空気弁の線19b−19bにおける断面の断面図である。19b is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 19, taken along line 19b-19b.

【図19c】 図19に示される空気弁の線19c−19cにおける断面の断面図である。19c is a cross-sectional view of the air valve shown in FIG. 19, taken along line 19c-19c.

【図20】 傾斜した気筒を有する実施形態を示す。FIG. 20 shows an embodiment with a tilted cylinder.

【図21】 片端ピストンを有する実施形態を示す。FIG. 21 shows an embodiment with a single-ended piston.

【図22】 2気筒、両端ピストン組立体の上面図である。FIG. 22 is a top view of a two-cylinder, double-ended piston assembly.

【図23】 図22における組立体の両端ピストンの1つの上面図である。FIG. 23 is a top view of one of the double ended pistons of the assembly of FIG. 22.

【図23a】 図23の両端ピストンの線23A−23Aにおける側面図である。23a is a side view of the double ended piston of FIG. 23 at line 23A-23A.

【図24】 図22におけるピストン組立体の変換アームおよび自在継ぎ手の上面図である
FIG. 24 is a top view of the conversion arm and the universal joint of the piston assembly in FIG. 22.

【図24a】 図24の変換アームおよび自在継ぎ手の線24a−24aにおける側面図であ
る。
24a is a side view of the transition arm and universal joint of FIG. 24 at line 24a-24a.

【図25】 図22におけるピストン組立体の変換アームに連結された駆動アームの斜視図
である。
FIG. 25 is a perspective view of a drive arm connected to the conversion arm of the piston assembly in FIG. 22;

【図25a】 回転可能部材への駆動アームの連結を示す、図22のピストン組立体の回転可
能部材の、図22における線25a−25aにおける端面図である。
FIG. 25a is an end view of the rotatable member of the piston assembly of FIG. 22 at line 25a-25a in FIG. 22, showing the connection of the drive arm to the rotatable member.

【図25b】 図25aにおける線25b−25bにおける回転可能部材の側面図である。FIG. 25b is a side view of the rotatable member at line 25b-25b in FIG. 25a.

【図26】 図22のピストン組立体の断面上面図である。FIG. 26 is a cross-sectional top view of the piston assembly of FIG. 22.

【図27】 図24における線27−27における変換アームの端面図である。FIG. 27 is an end view of the conversion arm taken along line 27-27 in FIG. 24;

【図27a】 図22のピストン組立体の駆動ピンの断面図である。FIG. 27a is a sectional view of a drive pin of the piston assembly of FIG. 22;

【図28】 図22のピストン組立体の上面図である。FIG. 28 is a top view of the piston assembly of FIG. 22.

【図28a】 図22のピストン組立体の背面図である。FIG. 28a is a rear view of the piston assembly of FIG. 22;

【図28b】 図22のピストン組立体の側面図である。FIG. 28b is a side view of the piston assembly of FIG. 22.

【図28c】 図22におけるピストン組立体の補助軸の上面図である。FIG. 28c is a top view of the auxiliary shaft of the piston assembly in FIG. 22;

【図29】 ゼロ行程カップリングの断面側面図である。FIG. 29 is a cross-sectional side view of a zero-stroke coupling.

【図29a】 図29のゼロ行程カップリングの分解図である。FIG. 29a is an exploded view of the zero stroke coupling of FIG. 29.

【図30】 ノン水平ピストン組立体の8の字運動を示すグラフである。FIG. 30 is a graph showing the figure eight movement of the non-horizontal piston assembly.

【図31】 強化駆動ピンを示す。FIG. 31 shows an enhanced drive pin.

【図32】 ポンプピストンに対し燃焼圧力を直接作用させる4気筒エンジンの上面図であ
る。
FIG. 32 is a top view of a four-cylinder engine in which combustion pressure is directly applied to a pump piston.

【図32a】 図32における線32a−32aにおける4気筒エンジンの端面図である。FIG. 32a is an end view of the four-cylinder engine taken along line 32a-32a in FIG. 32.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のピストンと、 該ピストンのそれぞれに連結された変換アームと、 該変換アームの駆動部材に連結され、該駆動部材の軸線に沿って滑り運動をす
るように形成された回転部材とを備え、該回転部材の前記駆動部材に対する運動
によりピストン組立体の圧縮比を変える、 ことを特徴とする可変圧縮ピストン組立体。
1. A plurality of pistons, a conversion arm connected to each of the pistons, and a rotation connected to a drive member of the conversion arm and configured to make a sliding motion along an axis of the drive member. A compression ratio of the piston assembly is changed by movement of the rotating member with respect to the drive member.
【請求項2】 前記ピストンのそれぞれが両端ピストンを含むことを特徴とする請求項1に記
載の組立体。
2. The assembly according to claim 1, wherein each of said pistons includes a double-ended piston.
【請求項3】 前記変換アームが、それぞれの両端ピストンのほぼ中央で、それぞれの前記両
端ピストンに連結されていることを特徴とする請求項2に記載の組立体。
3. The assembly according to claim 2, wherein said transducing arm is connected to each said double-ended piston substantially at the center of each double-ended piston.
【請求項4】 前記変換アームが、前記変換アームに対する前記回転部材の直線運動がそれぞ
れの両端ピストンの圧縮比と排気量とを変えるように、それぞれの前記ピストン
に連結されていることを特徴とする請求項2に記載の組立体。
4. The conversion arm is connected to each of the pistons such that linear motion of the rotating member with respect to the conversion arm changes the compression ratio and the displacement of each piston at both ends. The assembly of claim 2, wherein
【請求項5】 複数のピストンが2つのピストンを含み、前記回転部材の回転軸線と前記2つ
のピストンの軸線とが共通平面上にあることを特徴とする請求項1に記載の組立
体。
5. The assembly according to claim 1, wherein the plurality of pistons include two pistons, and a rotation axis of the rotating member and an axis of the two pistons are on a common plane.
【請求項6】 それぞれの前記ピストンが両端ピストンを含むことを特徴とする請求項5に記
載の組立体。
6. The assembly according to claim 5, wherein each said piston comprises a double-ended piston.
【請求項7】 前記回転部材がフライホイールを含むことを特徴とする請求項1に記載の組立体
7. The assembly according to claim 1, wherein said rotating member includes a flywheel.
【請求項8】 さらに、前記フライホイールに対して操作可能に連結される制御用ロッドを備
え、該制御用ロッドの作動が前記変換アームに対して前記フライホイールの直線
運動を与えるように構成されることを特徴とする請求項7に記載の組立体。
8. A control rod operably connected to the flywheel, the actuation of the control rod being configured to impart a linear motion of the flywheel to the conversion arm. The assembly according to claim 7, wherein
【請求項9】 前記回転部材が、前記回転部材の回転が前記ピストンの前記回転部材に対応す
る運動を伴うことなく行われるゼロ行程位置に位置決めできるように形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の組立体。
9. The rotating member is configured to be positioned at a zero-stroke position where rotation of the rotating member occurs without a corresponding movement of the piston relative to the rotating member. Item 2. The assembly according to Item 1.
【請求項10】 前記回転部材は制御部材にピボットで回転可能に取り付けられたピボット部材
を含み、前期制御部材の作動により、前記ピボット部材が動いて、前記圧縮比を
変化させることを特徴とする請求項9に記載の組立体。
10. The rotation member includes a pivot member rotatably mounted on a control member, wherein the pivot member moves by the operation of the control member, thereby changing the compression ratio. An assembly according to claim 9.
【請求項11】 それぞれのピストンは軸線を有し、それらの軸線が平行になるように前期ピス
トンは配置されていることを特徴とする請求項1に記載の組立体。
11. The assembly according to claim 1, wherein each piston has an axis and the pistons are arranged such that their axes are parallel.
【請求項12】 さらに、複数の駆動ピンを有し、それぞれの駆動ピンが前記変換アームをそれ
に対応するピストンに連結していることを特徴とする請求項1に記載の組立体。
12. The assembly of claim 1, further comprising a plurality of drive pins, each drive pin connecting said transducing arm to a corresponding piston.
【請求項13】 前記駆動部材が、前記回転可能部材の周囲に隣接している前記回転可能部材の
開口部の中に延びることを特徴とする請求項1に記載の組立体。
13. The assembly of claim 1, wherein the drive member extends into an opening in the rotatable member adjacent a periphery of the rotatable member.
【請求項14】 前記駆動アームが、前記回転可能部材中に位置するピボットピンの中に延びる
ことを特徴とする請求項13に記載の組立体。
14. The assembly according to claim 13, wherein said drive arm extends into a pivot pin located in said rotatable member.
【請求項15】 さらに、前記回転可能部材に連結された主駆動軸を有し、該駆動軸の軸線がそ
れぞれのピストンの軸線に対して平行となっていることを特徴とする請求項1に
記載の組立体。
15. The apparatus according to claim 1, further comprising a main drive shaft connected to the rotatable member, wherein the axis of the drive shaft is parallel to the axis of each piston. An assembly as described.
【請求項16】 さらに、前記変換アームを支持体に連結する自在継ぎ手を有することを特徴と
する請求項1に記載の組立体。
16. The assembly according to claim 1, further comprising a universal joint connecting the conversion arm to a support.
【請求項17】 前記ピストンがそれぞれ互いに平行でないことを特徴とする請求項1に記載の
組立体。
17. The assembly according to claim 1, wherein said pistons are not parallel to each other.
【請求項18】 前記複数のピストンのうちの少なくとも一つが、さらに、ポンプを駆動するた
めの出力ポンプピストンを含むことを特徴とする請求項1に記載の組立体。
18. The assembly of claim 1, wherein at least one of said plurality of pistons further comprises an output pump piston for driving a pump.
【請求項19】 ピストン組立体の圧縮比を変化させる方法であって、該方
法は、 複数のピストンと、該ピストンのそれぞれに連結された変換アームと、該変換
アームの駆動部材に連結され、該駆動部材の軸線に沿って滑り運動をするように
形成された回転部材とを設ける段階と、 該回転部材を前記駆動アームに対して動かして、前記ピストン組立体の前記圧
縮比を変える段階と、 を含むことを特徴とする方法。
19. A method for varying the compression ratio of a piston assembly, the method comprising: coupling a plurality of pistons; a conversion arm connected to each of the pistons; and a drive member of the conversion arm. Providing a rotating member configured to make a sliding motion along the axis of the drive member; and moving the rotary member relative to the drive arm to change the compression ratio of the piston assembly. A method comprising:
【請求項20】 ピストン組立体の効率を増大させる方法であって、該方法
は、 複数の両端ピストンと、それぞれの両端ピストンのほぼ中央でそれぞれの両端
ピストンに連結された変換アームと、該変換アームの駆動部材に連結され、駆動
部材の軸線に沿って滑り運動をするように形成された回転部材とを設ける段階と
、 該回転部材を駆動アームに対して動かして、前記両端ピストン組立体の圧縮比
と排気量とを変化させる段階と、 を含むことを特徴とする方法。
20. A method of increasing the efficiency of a piston assembly, comprising: a plurality of double ended pistons; a conversion arm connected to each double ended piston substantially at a center of each double ended piston; Providing a rotating member coupled to the driving member of the arm and configured to make a sliding motion along the axis of the driving member; and Varying the compression ratio and the displacement.
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