JP2003528242A - ピストン機関 - Google Patents

ピストン機関

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Abstract

(57)【要約】 少なくとも２つのシリンダ（３、４；５、６）を備え、シリンダの内部ではそれぞれピストン（７、８、９、１０）が直線的に往復運動可能で、さらにハウジング（２５）に回転可能に支承されたシャフト（１７）を備える。伝動装置によりピストンの直線的往復運動をシャフト（１７）の回転運動に順逆変換可能である。伝動装置は旋回可能な旋回レバー（１３；１８）を含んでおり、旋回レバー（１３、１８）の両端部領域にそれぞれ回転可能なローラ（１５；１９）が配置され、各ローラ（１５；１９）は軌道（１６）上を転動する。軌道は隆起部と凹部を備え、これら隆起部と凹部はローラ（１５；１９）が軌道と接触するように互いに調節される。旋回レバー（１３；１８）の両端部領域には、対応するピストン（７、８、９、１０）と連結されたタイロッド（１２）がそれぞれ枢支されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の前提部分に記載されたピストン機関に関する。
【０００２】 このような種類のピストン機関は公知である。特に、ピストンの直線的な往復
運動が、クランクシャフトと協働するコネクティングロッドを介して回転運動に
変換される、オットー方式やディーゼル方式に基づく往復ピストンエンジンが知
られている。つまりピストンの運動は正弦波形に推移し、ピストンの運動過程に
は介入することができず、たとえば内燃機関の場合における有害物質の少ない燃
焼などに関して、燃焼工程の最適化を実現することはできない。
【０００３】 ＥＰ−Ａ−０７０２１２８には、ピストンの直線的な往復運動がカムディスク
を介してシャフトの回転運動に変換されるメカニズムが記載されている。カムデ
ィスクを用いることで、ピストンの運動特性を所望の過程に合わせて調節して最
適化することができるが、同明細書に示されている構成によっては、変化する力
、特に変化する横力がピストンの壁部に作用し、このことは摩擦状態にマイナス
の影響を及ぼすので、該当する摩擦面の磨耗が大きくなってしまう。そのうえ、
カムディスクは大径部と小径部との間に大きな差があるので、カムディスク上で
転動するローラは、シャフトが実質的に一定の角速度を有している場合、シャフ
トの回転中に最大速度から最小速度へと減速させられてから、再び最大速度へと
加速させられる。この場合、エンジンを高速運転していると、ローラの質量の慣
性によってローラ表面とカムディスク表面との間に摺動が生じ、そのためこの場
合にも磨耗が比較的大きくなる。
【０００４】 刊行物ＷＯ８８／０５８５８には、複数のピストンが対をなして相互に作用す
るように配置され、これらのピストンの直線的な往復運動が、ピストンに取り付
けられたローラを介してカムに伝達される内燃機関が記載されており、このカム
は、隆起部と凹部とを備える環状面の形態を有しているとともに、シャフトと堅
固に連結されている。カム面をこのように選択することで、上に挙げたようなカ
ムディスクの利用法の場合に非常に大きくなるローラの回転数変動が、はるかに
低減される。湾曲したシリンダローラが使用され、その結果として許容支持荷重
がきわめて著しく低下し、それにより、シリンダローラで発生する可能性のある
ボーリング運動を防止できるが、カムディスクの勾配部におけるローラの軸方向
のせん断歪みはそれでも残るので、比較的大きな磨耗を防ぐことはできない。し
かも、このような形態の場合にもリアクションの力がピストンを介してシリンダ
壁部に作用し、そのためにこの場合にも大きな摩擦が生じてしまう。
【０００５】 刊行物ＷＯ９８／０４８２０にも同じく内燃機関が記載されており、この内燃
機関は上に挙げたものと実質的に同じ構成であるが、カム面として中空シリンダ
に刻設されるカム軌道の代わりに、シリンダ本体の上に周回するように載置され
たリブが使用される。しかしこのような構成によっては、上に挙げた施工形態の
場合とまったく同じ欠点が残される。
【０００６】 本発明の課題は、摩擦および磨耗を可能な限り少なく抑えることができるよう
に、ピストンの直線的な往復運動からシャフトの回転運動への変換、およびこの
逆の変換を維持することができるようにピストンエンジンを構成することである
。さらに、そのために必要となるメカニズムの構成は簡単かつ低コストであるの
が望ましい。
【０００７】 本発明によれば、この課題は請求項１に記載の構成要件によって解決される。
【０００８】 旋回レバーを用いたことにより、リアクションの力を最善の形でハウジングで
受け止めることができるので、側方を向いた力はピストンに事実上作用しない。
【０００９】 本発明の１つの有利な要諦は、ローラが転動する軌道が、中心が旋回レバーの
旋回軸とシャフトの回転軸との交点に位置している中空球状シェルで延びており
、軌道の面は半径方向で前記中心の方を向いており、両方のローラは円錐台の形
状を有しており、この円錐台によって定義される円錐の先端は同じく上に定義し
た中心に位置していることにある。それにより、軌道上におけるローラの最善の
転動プロセスが実現され、ボーリング運動が発生せず、ローラの軸方向のせん断
歪みが回避され、ローラと軌道の間の直線接触によって許容支持荷重が大きくな
り、磨耗がごく最低限に抑えられる。
【００１０】 本発明の別の要諦は、それぞれのタイロッドが対応するピストンと堅固に連結
されているとともに、タイロッドが旋回レバーに枢支されている領域で、シリン
ダ軸と平行に向いている直線案内部に案内されていることにある。それにより、
シリンダ内でのピストンの最善の案内が実現され、ピストンとシリンダの摩擦が
非常に少なくなり、それによって磨耗と効率が相応に向上する。
【００１１】 旋回レバーとタイロッドの間の枢支部は、旋回レバーの枢支点が実質的に旋回
レバーの旋回軸に向かって接近するように、およびこれから離反するようにスラ
イド可能に支承されるように、構成されるのが好ましい。それにより、旋回レバ
ーの円弧運動とタイロッドの直線運動を、追加的な中間部材を使わないで調整す
ることができる。
【００１２】 本発明のさらに別の要諦は、旋回レバーがフレームで形成されており、このフ
レームの両方の平行な脚部の間をシャフトが通過し、この両方の脚部はそれぞれ
ジャーナルを備えており、これらのジャーナルによって旋回軸が形成されており
、これらのジャーナルは軸受にそれぞれ支承されており、これらの軸受はそれぞ
れリンクプレートに保持されており、これらのリンクプレートはハウジングと堅
固に連結されていることにある。このような設計により、旋回レバーに作用する
トルクによって引き起こされる力の最善の受け止めを実現することができ、摩擦
をごくわずかに抑えることができる。
【００１３】 軸受は、ハウジングと堅固に連結されているリンクプレートの中で調整可能な
ように構成されるのが好ましく、それによって旋回レバーが調節可能になり、両
方のローラが最善の形で軌道と協働できるようになる。
【００１４】 シャフトは、たとえば弁を制御するため、あるいは別のアセンブリを駆動する
ために、回転運動を別の伝達部材に伝達するための手段を備えているのが好まし
い。
【００１５】 本発明のさらに別の課題は、ピストン機関のシリンダ、特に主請求項に記載さ
れている種類のピストン機関のシリンダにある吸気口および排気口を開閉するた
めの弁装置であって、構造が簡単で磨耗が少ないものを提供することにある。
【００１６】 本発明によればこの課題の解決は、請求項８に記載の構成要件によって行われ
る。旋回可能なレバーに枢支され、閉じた状態のときにシリンダのそれぞれの開
口部を覆うシールプレートを使用することで、複雑な面を相互にすり合わせ研磨
することを要することなく、最善の密封が実現される。
【００１７】 シールプレートのシール面は平坦に構成されるのが好ましく、それぞれの開口
部を取り囲んでいるシリンダ表面の対応する面も同じく平坦に構成されていてよ
く、これらの面は簡単なやり方で得ることが可能である。
【００１８】 この弁装置の別の有利な要諦は、それぞれの開口部を取り囲んでいる面に対し
てシールプレートのシール面が自動的に調整されるように、シールプレートが旋
回可能なレバーの旋回軸に関して可動に保持されていることにある。それによっ
て最善の密封性が実現される。
【００１９】 この弁装置の別の有利な要諦は、シールプレートにバランスウェイトが取り付
けられており、このバランスウェイトは、シールプレートが開閉運動をするとき
にシールプレートが旋回レバーに関して実質的に定置になるように配置されてい
ることにある。したがってシールプレートと旋回レバーの間に運動が事実上起こ
らないので、潤滑部を設けることが必要なく、それによって構成が大幅に簡素化
される。
【００２０】 本発明のさらに別の有利な要諦は、少なくともシールプレートがセラミック材
料で製造されていることにある。それにより、冷却部を設けなくても必要な耐熱
性が与えられ、したがって、冷却によって引き起こされる可能性があるシールプ
レートの歪みや熱応力を考慮しなくてよい。
【００２１】 次に、本発明による装置の実施形態を、図面を参照しながら一例として詳しく
説明する。
【００２２】 熱機関として構成されたピストン機関は、図１に模式的に図示されているよう
に、それぞれ４つのシリンダ３、４、５および６を有する２つのグループ１およ
び２を含んでいる。それぞれのシリンダ３、４、５および６の中には、ひとつの
ピストン７、８、９ないし１０がそれぞれ直線的にスライド可能に配置されてい
る。それぞれのシリンダ３から６は弁装置１１を備えており、この弁装置によっ
て、それぞれのシリンダ３から６の吸気口ないし排気口を開閉することができる
。この弁装置１１については後でさらに詳細に説明する。
【００２３】 ピストン７、８、９および１０には、それぞれタイロッド１２が取り付けられ
ている。シリンダ３の内部で運動するピストン７と連結されているタイロッド１
２は、旋回レバー１３の一方の端部領域に枢支されている。シリンダ４の内部で
運動するピストン８のタイロッド１２は、旋回レバー１３の他方の端部領域に枢
支されている。旋回レバー１３は、後でさらに説明するように、ピストン機関の
ハウジングに保持された旋回軸１４を中心として旋回可能である。
【００２４】 同様に旋回レバー１３の両方の端部領域にはそれぞれローラ１５が配置されて
おり、これらのローラの回転軸はそれぞれ旋回レバー１３の旋回軸１４に対して
垂直である。ローラ１５は、後でさらに説明するように、中心に配置されたシャ
フト１７と堅固に連結され、隆起部と凹部とを備えている軌道１６の上を転動す
る。
【００２５】 同様に、シリンダ５の内部で往復運動可能なピストン９のタイロッド１２は第
２の旋回レバー１８の一方の端部領域に枢支されており、それに対して、シリン
ダ６の内部で往復運動可能なピストン１０のタイロッド１２は第２の旋回レバー
１８の他方の端部領域に枢支されている。この第２の旋回レバー１８も、旋回レ
バー１３と同様にローラ１９を備えている。第２の旋回レバー１８は旋回軸２０
を中心として旋回可能であり、ローラ１９の回転軸は、同じくハウジングに保持
されているこの旋回軸２０に対してやはり垂直になっている。
【００２６】 ローラ１９も、シャフト１７と堅固に連結された軌道２４の上を同じく転動す
る。
【００２７】 次に、この熱機関の動作形態について説明する。シャフト１７が回転すること
で、タイロッド１２および旋回レバー１３を介してシリンダ３ないし４の内部で
往復運動可能であるピストン７ないし８によって、吸引通路２１を介してガス状
の媒体が交互に吸い込まれて圧縮され、このとき弁装置１１が吸気口と排気口を
積極的に制御して開閉させる。圧縮されたガスは高圧室２２に吐き出される。４
つのシリンダ３および４（グループ１ないしグループ２ごとにそれぞれ２つ）の
配置と、それに応じて設計、構成された軌道１６とによって、ピストン７ないし
８の各々は、圧縮されたガスを吐き出すためにそれぞれシャフト１７の回転のお
よそ４分の１を利用できるので、低いガス速度で吐出を行うことができ、流動損
失が相応に少なくなる。このとき隆起部と凹部とを備えている軌道１６のコース
は、弁装置１１の特性と、これに応じた流れ状況とに合わせて調節されているの
で、シリンダ３および４からは実質的に連続的かつほぼ均等なガス流が高圧室２
２に流れ込む。
【００２８】 高圧室２２の内部では圧縮されたガスに熱が供給され、このことは符号２３で
示されているように、たとえば高圧室２２の中で適当な燃料を燃焼することによ
って行うことができる。あるいはこの熱供給は、たとえば外部の熱源によって操
作可能な熱交換器によって行うこともできる。この外部の熱源は事実上任意に作
動させることができる。こうした熱供給によって燃焼ガスが膨張し、分配装置１
１を介してシリンダ５および６に流れ込む。ガスが膨張し、ピストン９および１
０が交互に後退し、タイロッド１２と、第２の旋回レバー１８と、ローラ１９と
、軌道２４とを介してシャフト１７を駆動する。膨張したガスは、弁装置１１を
介して制御される排気口を介してシリンダ５および６から出ていく。シリンダ５
および６の内部でも、燃焼ガスによる充填が、同じく低速の流出とこれに伴う少
ないエネルギー損失とで行われる。弁装置１１は、公知のやり方で、シャフト１
７を介して相応の駆動機構で制御される。
【００２９】 このような種類の熱機関では、高圧室の中のガスをたとえば約１５から２０バ
ールの圧力で、約１５００ケルビンの温度まで加熱することができる。加熱され
たガスを収容するシリンダの行程容積は、ガスを吸引して圧縮するシリンダの行
程容積の約２．５倍である。この場合、吐き出されるガスの温度は約４７０ケル
ビンになる。
【００３０】 吸引通路２１の中には、弁装置１１の領域にそれ自体公知の制流ディスク５６
（図２）が挿入されている。これに対応する制流ディスクが、シリンダ５および
６の弁装置１１の領域にも挿入されている。それにより、ガスを吸引して圧縮す
るシリンダ３および４の充填に影響を与えることができる。完全に充填されない
と圧縮圧力が低くなり、このことは燃焼室内の圧力が低くなることにつながる。
燃焼室では、シリンダ５および６の中の加熱されたガスの排出との関連で一定の
圧力が生じるような量の熱が供給される。この圧力を測定し、熱供給を通じて制
御することができる。それぞれの制流ディスクによって、ガスがシリンダ５およ
び６に逆流するのを防止することができる。
【００３１】 上に説明した実施例では開いたガス循環について説明している。当然ながら、
閉じた循環を熱機関に適用することも考えられる。この場合には、たとえば太陽
エネルギーで加熱される熱交換器によって熱供給を行うことができる。そしてシ
リンダ５および６から吐き出されたガスを低圧室に供給することができ、この低
圧室の中でガスから熱を奪い、次いでこのガスを再びシリンダ３および４に供給
することができる。
【００３２】 図１で説明したピストン機関のグループ１が図示されている図２からは、シリ
ンダ３、４、５および６とシャフト１７が、ハウジング２５の内部でどのように
配置されているかが明らかにわかる。後でさらに説明するように、同じくハウジ
ング２５には図示しない旋回軸が支承されており、この旋回軸を中心として旋回
レバー１３が旋回可能である。すでに述べたように、ローラ１５はそれぞれ旋回
レバー１３の端部領域に回転可能に支承されており、軌道１６の上を転動する。
この軌道１６は、中空球状シェル２６によって形成される一種の環状面として構
成されている。この中空球状シェル２６は平坦化された部分２７を有しており、
この部分にはたとえば歯車２８が取り付けられており、この部分はシャフト１７
と堅固に連結されている。中空球状シェル２６の中心は、旋回レバー１３の旋回
軸１４とシャフト１７の回転軸２９との交点に位置している。それにより、中空
球状シェル２６に延びている隆起部と凹部とを有する軌道１６は、上に述べた中
心から常に等しい距離にある。
【００３３】 平坦化された部分を備えるこの中空球状シェル２６と、シャフト１７に取り付
けられた歯車２８等とは、同時にフライホイールマスとしての役目も果たすので
、ピストン機関の均一な動作が保証される。
【００３４】 軌道１６の面は、半径方向において、常に中心の方に向いている。軌道１６の
上を転動するローラ１５は円錐台の形状を有しており、この円錐台によって定義
される円錐の先端は同じく中心に位置している。
【００３５】 このような構成により、軌道１６の長さ全体にわたりローラ１５にとっての常
に最善の転動条件が得られ、それによって、軌道に関するローラのボーリング運
動や、ローラの軸方向のせん断歪みが防止され、したがって磨耗が非常に少なく
なる。ローラ１５と軌道１６の間が絶えず直線接触しているので許容支持荷も大
きい。
【００３６】 同様に、第２の旋回レバー１８に取り付けられているローラ１９も相応に成形
された軌道２４の上で転動し、それによってシリンダ５および６の内部のピスト
ン９および１０（図１）が往復運動するので、詳細な説明は省略して差支えない
。つまりこの場合にも、軌道２４の上でのローラ１９の最善の転動プロセスが実
現される。
【００３７】 タイロッド１２は、図２に図示されているように、ピストン７および８と堅固
に連結されている。同様にタイロッド１２も、シリンダ５および６の内部で往復
運動するピストン９ないし１０と堅固に連結されている。したがってそれぞれの
旋回レバー１３ないし１８の領域で、タイロッド１２はそれぞれ直線案内部３０
で案内されている。タイロッド１２と旋回レバー１３ないし１８との間の連結部
は、枢支点が、実質的に旋回レバー１３ないし１８の旋回軸１４ないし２０の方
に近づくように、およびこれから離れるようにスライド可能に支承されるように
構成されており、その結果、旋回レバー１３ないし１８の円弧運動とタイロッド
１２の直線運動を、追加的な中間部材を使わずに調整することができる。それに
より、シリンダ３、４、５および６の内部でのピストン７、８、９および１０の
最善の摺動が実現される。
【００３８】 同じく図２を見るとわかるように、シャフト１７は、たとえば弁装置１１の制
御部などの別のアセンブリをさらに駆動することができ、その様子は図２の下側
部分に示されている。
【００３９】 さらに図２から明らかなように、ピストン７、８、９および１０のピストン表
面は断熱層５７を備えていてよい。これに応じて、高圧室２２（図１）にも断熱
材料が内張りされていてよい。
【００４０】 図３より、旋回レバー１３ないし第２の旋回レバー１８は、フレーム３１の形
状を有していることがわかる。このフレーム３１は２つの脚部３２および３３で
形成されており、その間にシャフト１７が通っている。両方の脚部３２および３
３にはそれぞれジャーナル３４が取り付けられており、このジャーナルは、リン
クプレート３６にそれぞれ保持されている軸受３５に係合しており、このリンク
プレート３６はハウジングに取り付けられている。この両方のジャーナル３４に
よって旋回軸１４ないし２０が形成されている。
【００４１】 旋回プレートを用いることにより、２つのピストンと軌道の間で運動伝達をす
るのにただ２つのローラしか必要なく、それによって構造が簡素化される。軌道
に関するローラの最善の位置を得られるようにするために、旋回レバーのジャー
ナルが中に支承されている軸受３５は、たとえば調節ネジなどの公知のやり方で
調整可能なように構成されていてよい。
【００４２】 両方の脚部３２および３３は端部領域で連絡ウェブ３７と相互につながってい
る。この連絡ウェブ３７には軸受ボルト３８が取り付けられており、この軸受ボ
ルトにローラ１５ないし１９が回転可能に、かつ軸方向にはスライドしないよう
に固定されて支承されている。軸受ボルト３８には、それぞれ長手スリット４１
を備える２つのウェブ３９および４０が取り付けられている。この長手スリット
４１には軸受ブッシュ４２が長手方向へスライド可能に挿入されており、この軸
受ブッシュに軸片４３が保持されている。この軸片４３は両側で直線案内部３０
に案内されている。軸受ブッシュ４２には、タイロッド１２の対応する端部がそ
れぞれ保持されている。このような支承部によって、旋回レバー１３ないし１８
の円弧状の旋回運動を、タイロッド１２の直線運動に合わせて調節可能である。
【００４３】 図５と図６は、ピストン機構のシリンダにある吸気口ないし排気口４５の開閉
を可能にする弁装置４４を示している。この弁装置４４は、レバー４７が取り付
けられた旋回軸４６で構成されている。旋回軸４６は、対応するシリンダに対し
て旋回可能かつ定置に支承されている。旋回可能なレバー４７はスリット状の切
欠き４８を備えており、この切欠きの中に、シールプレート５０に取り付けられ
ているウェブ４９が入る。旋回可能なレバー４７とウェブ４９は、軸片５１が中
に挿入されている貫通する穴を備えている。軸片５１は中央領域に球状の形態を
有しており、ここにウェブ４９が支承されている。スリット状の切欠き４８とウ
ェブ４９との間に設けられた遊びによって、このウェブは軸片５１で形成される
軸を中心として旋回可能であるばかりでなく、この軸に対して横向きな軸を中心
としてもある程度まで旋回可能である。
【００４４】 閉じた状態のときに吸気口ないし排気口を閉止するシールプレート５０は、そ
の平坦なシール面５２が、それぞれの開口部４５を取り囲むシリンダ表面の面５
３に支持される。ウェブ４９が軸片５１に関して旋回できることによって、シー
ルプレート５０のシール面５２が面５３に適合化される。それによって密封状態
が最適化され、シール面の加工が相応に簡単になる。このような構成により、相
応の材料の熱膨張も補償することができる。
【００４５】 すでに述べたように、開閉は旋回軸４６の旋回を通じて行われる。駆動機構は
公知の構造を有していてよいが、上に説明したピストン機関でピストンを運動さ
せるのに使用したような、軌道上を転動するローラを備える旋回レバーを用いる
ことも考えられよう。
【００４６】 この運動は、ピストン機関が高速で作動しているときには非常に急速に行われ
るので、シールプレート５０が軸片５１に対してあまりに激しく運動するのを防
止するのが望ましい。そこでウェブ４９上には、シールプレート５０と向き合っ
ている側にバランスウェイト５４が配置されている。このバランスウェイト５４
は、弁装置が開閉運動をするときに、シールプレート５０とウェブ４９とバラン
スウェイト５４が慣性によって軸片５１に関して実質的に動かないように配置、
設計されている。したがって、シールプレートの支承部を潤滑させなくてはなら
ない潤滑装置を設けることも必要ない。それによってこの弁装置の構造が簡素化
される。
【００４７】 冷却も省略できるようにするために、シールプレート５０、ウェブ４９、およ
びバランスウェイト５４の材料を適宜選択することができ、たとえば、この部分
はセラミック材料で製造するのが好ましい。
【００４８】 図７と図８には、上に説明した実施形態と実質的に同じ構造を有している弁装
置４４の実施形態が示されているが、ここでは軸ボルト５１が球状の中央部分を
備えておらず、したがってシールプレート５０はこの軸片５１に関して１つの軸
を中心としてしか旋回可能でなく、軸片５１に対して垂直な軸を中心とする旋回
可能性は別のボルト５５によって具体化されており、旋回可能なレバー４７は、
このボルトの回りを旋回軸４６を中心としてわずかに旋回可能である。この方策
によっても、シールプレート５０の平坦なシール面５２を面５３に適合化するこ
とが最適なやり方で実現される。この場合にもバランスウェイト５４の取付によ
って、シールプレート５０とウェブ４９とバランスウェイト５４が回転軸に関し
てできるだけわずかしか動かないことが達成されており、その結果、ここでも潤
滑装置を省略することができる。
【００４９】 この弁装置４４は、たとえば上に述べたような熱機関やコンプレッサなど、あ
らゆる種類のピストン機関に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 熱機関として構成された本発明によるピストン機関を示す模式図
である。
【図２】 図１の熱機関のシリンダ機構のグループを設計的構造で示す部分
断面図である。
【図３】 図２の図面のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った旋回レバーの断面図であ
る。
【図４】 図３の旋回レバーのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】 弁装置の第１実施形態を示す図である。
【図６】 図５の弁装置を示す部分断面平面図である。
【図７】 弁装置の第２実施形態を示す図である。
【図８】 図７の弁装置を示す部分断面平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 21/44 Ｆ１６Ｈ 21/44 Ｚ Ｆ１６Ｊ 1/12 Ｆ１６Ｊ 1/12 15/16 15/16 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（２５）を備えるピストン機関であって、このピ
    ストン機関は、制御可能な弁によって開閉可能な吸気口と排気口を有する少なく
    とも２つのシリンダ（３、４；５、６）を備えており、これらのシリンダ（３、
    ４；５、６）の内部ではそれぞれピストン（７、８、９、１０）が直線的に往復
    運動可能であり、さらに前記ピストン機関はハウジング（２５）に回転可能に支
    承された少なくとも一つのシャフト（１７）を備えており、このピストン機関で
    は、ピストン（７、８、９、１０）とシャフト（１７）が伝動装置を介して相互
    に連結されており、この伝動装置によってピストン（７、８、９、１０）の直線
    的な往復運動をシャフト（１７）の回転運動に変換可能であり、ないしはシャフ
    ト（１７）の回転運動をピストン（７、８、９、１０）の直線的な往復運動に変
    換可能である形式のものにおいて、伝動装置が、ハウジング（２５）に支承され
    た旋回軸（１４；２０）を中心として旋回可能な旋回レバー（１３；１８）を備
    えており、この旋回レバー（１３、１８）の両方の端部領域にそれぞれ回転可能
    なローラ（１５；１９）が配置されており、これらのローラの回転軸はそれぞれ
    旋回軸（１４；２０）に対して垂直であり、これらのローラ（１５；１９）は軌
    道（１６；２４）の上を転動し、この軌道は、２つのローラ（１５；１９）の間
    を通るように配置されたシャフト（１７）と堅固に連結されているとともに、隆
    起部と凹部とを備えており、これらの隆起部と凹部は、旋回レバー（１３；１８
    ）の両方の端部領域に配置されたローラ（１５；１９）が軌道と接触するように
    互いに調節されており、さらに、旋回レバー（１３；１８）の両方の端部領域に
    は、対応するピストン（７、８、９、１０）と連結されたタイロッド（１２）が
    それぞれ枢支されていることを特徴とするピストン機関。
  2. 【請求項２】 前記軌道が、中心が旋回レバー（１３；１８）の旋回軸（１
    ４；２０）とシャフト（１７）の回転軸との交点に位置している中空球状シェル
    で延びており、軌道の面方向は、前記中心の方を向く径方向に沿っており、軌道
    （１６；２４）の上を転動する両方のローラ（１５；１９）は円錐台の形状を有
    しており、この円錐台によって定義される円錐の先端は前記中心に位置している
    、請求項１に記載のピストン機関。
  3. 【請求項３】 それぞれのタイロッド（１２）が対応するピストン（７、８
    、９、１０）と堅固に連結されているとともに、タイロッドが旋回レバー（１３
    ；１８）に枢支されている領域で、シリンダ軸と平行な直線案内部（３０）に案
    内されている、請求項１または２に記載のピストン機関。
  4. 【請求項４】 旋回レバー（１３；１８）とタイロッド（１２）との枢支点
    が実質的に旋回レバーの旋回軸（１４；２０）に向かって接近するように、およ
    びこれから離反するようにスライド可能に支承されるように、旋回レバー（１３
    ；１８）とタイロッド（１２）の間の枢支部が構成されている、請求項３に記載
    のピストン機関。
  5. 【請求項５】 旋回レバー（１３；１８）が２つの脚部（３２，３３）を有
    するフレーム（３１）で形成されており、このフレームの両方の脚部（３２、３
    ３）の間をシャフト（１７）が通過しており、この両方の脚部（３２、３３）は
    それぞれジャーナル（３４）を備えており、これらのジャーナルによって旋回軸
    が形成されており、これらのジャーナル（３４）は軸受（３５）にそれぞれ支承
    されており、これらの軸受（３５）はそれぞれリンクプレート（３６）に保持さ
    れており、これらのリンクプレート（３６）はハウジング（２５）と堅固に連結
    されている、請求項１から４までのいずれか１項に記載のピストン機関。
  6. 【請求項６】 前記軸受（３５）が、ハウジング（２５）と堅固に連結され
    ているリンクプレート（３６）の中で調整可能なように構成されている、請求項
    ５に記載のピストン機関。
  7. 【請求項７】 シャフトに、回転運動を別の伝達部材に伝達するための手段
    が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項に記載のピストン機関。
  8. 【請求項８】 ピストン機関のシリンダにある吸気口および排気口（４５）
    を開閉するための弁装置において、それぞれの吸気口および排気口（４５）のう
    ちの少なくとも一つについて、旋回軸（４６）を中心として旋回可能なレバー（
    ４７）が設けられており、この旋回軸（４６）はシリンダに関して定置に支承さ
    れており、この旋回可能なレバー（４７）には、閉じた状態のときにシリンダの
    吸気口および排気口（４５）のうちの少なくとも一つの開口部を覆うシールプレ
    ート（５０）が枢支されていることを特徴とする弁装置。
  9. 【請求項９】 シールプレート（５０）に形成されるシール面（５２）が実
    質的に平坦であり、このシール面（５２）は、閉じた状態のとき、開口部を取り
    囲んでいるシリンダ表面の対応する面（５３）の上に載る、請求項８に記載の弁
    装置。
  10. 【請求項１０】 開口部を取り囲んでいる面（５３）に対してシールプレー
    ト（５０）のシール面（５２）が自動的に調整されるように、シールプレート（
    ５０）が旋回可能なレバー（４７）の旋回軸（４６）に関して可動に保持されて
    いる、請求項１１に記載の弁装置。
  11. 【請求項１１】 シールプレート（５０）にバランスウェイト（５４）が取
    り付けられており、このバランスウェイトは、シールプレート（５０）が開閉運
    動をするときにシールプレートが旋回レバー（４７）に対して実質的に定姿勢で
    あるように配置されている、請求項８から１０までのいずれか１項に記載の弁装
    置。
  12. 【請求項１２】 少なくともシールプレート（５０）がセラミック材料で製
    造されている、請求項８から１１までのいずれか１項に記載の弁装置。
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