JP2009509096A - エンジン装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリを備えたエンジン装置（「Ｍ」）を包括しており、第１ピストン及びシリンダアセンブリ（１）に含まれる第１シリンダ（１２）の第１ピストン（１１）は、第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）に含まれる第２シリンダ（２２）の第２ピストン（２１）と相互連結される。前記ピストン及びシリンダアセンブリ（１，２）の各々は、燃料混合物供給用の吸込弁（１３，２３）と、排気ガス除去用の排出弁（１４，２４）を表す。２個のピストン及びシリンダアセンブリ（１，２）は、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニット（５）と協働するように適合される。２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリ（３，４）は、第３ピストン及びシリンダアセンブリ（３）に含まれる第３シリンダ（３２）の第３ピストン（３１）が、第４ピストン及びシリンダアセンブリ（４）に含まれる第４シリンダ（４２）の第４ピストン（４１）と相互連結され、弁（３３，４３；３４，４４）が結合される。２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリ（３，４）は、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニット（５）と協働するように適合される。第１シリンダ（１２）用排出弁（１４）は、第３シリンダ（３２）の吸込弁（３３）と連結可能であり、第２シリンダ（２２）用排出弁（２４）は、第４シリンダ（４２）用吸込弁（３３）と連結可能である。また第３シリンダ（３２）及び第４シリンダ（４２）の排出弁（３４，４３）は、排気ガスを除去するものである。

Description

本発明は、概してエンジン装置に関し、特に、少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリを備えたエンジン装置に関し、第１ピストン及びシリンダアセンブリ即ち装置に含まれる第１シリンダの第１ピストンは、第２ピストン及びシリンダアセンブリ即ち装置に含まれる第２シリンダの第２ピストンと相互連結されると共に、これらピストン及びシリンダアセンブリは、吸込弁を表す。
前記２個のピストン及びシリンダアセンブリは、並進運動を回転運動に変換するように適合された歯車ユニットと協働するように適合される。
とりわけ、本発明は、その目的として、空気燃料駆動エンジン装置、或いは排気ガス駆動エンジン装置、及び／又はこれら２個のエンジン装置カテゴリーのエンジン装置の、エンジン装置に適合されたセットへの相互連結を提案する。
上記技術分野及び特性に関連する方法、装置及び構成体は、既に多様な実施形態において知られている。
現状では、シリンダのピストン運動及び出力エンジン軸即ちクランク軸の間の伝達手段としてのクランク軸機器と共に作動する「オットー」エンジン技術に基づくエンジン装置を包括する。
この目的を達成するために、ピストンにスタブ軸を、また各ピストンでクランク軸周りに軸受を使用する。
このトランスミッション技術は、第１エンジンが約１世紀前に米国で設計されて以来、利用されている。
これは、出力軸即ちクランク軸に単一エンジン回転を作り出すために、（４サイクルエンジンに適用すると）少なくとも２個のシリンダが通常必要とされることを意味しており、これは当然ながら、１エンジン回転毎に空気燃料混合物がこれらのシリンダに供給され、ひいては、エンジン回転毎に２回空気燃料の投入があることを意味する。
加えて、この機能は、一度に１個のシリンダのみが約１．５回転作動し、他のシリンダは異なる作動機能に引き付けられる等。
発電機、水ポンプ、あらゆる液圧式ポンプ等の作動要件は、その力をこれらの２個のシリンダから得ており、このシリンダはエンジン作用の間には作動している。
これが十分に作動するように、２，５００から３，５００ＲＰＭのディーゼルエンジン、及び５，０００から７，０００ＲＰＭの速度のペトロール（ガソリン）駆動エンジンの最高速度では、エンジンが約１０００ＲＰＭ（毎分回転数）の高いアイドリング速度で作用することが必要である。
「オットー」エンジン技術並びにディーゼル技術は、発生させられたエンジン出力が低エンジン速度で低いトルクを有することを意味しており、この理由により、トルクがより高くなるように、これらは通常高い回転速度で作用する。「オットー」エンジン技術及びディーゼル作動に起因して、これらのエンジンは供給された燃料を高いエンジン速度で利用することができず、確かに燃料消費量は増加するが、出力を同じ範囲で発生させない。
従来技術の一部は、ピストンがシリンダに往復運動可能に載置される少なくとも１個の
ピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端に結合される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出即ち排気弁と、シリンダ内でのピストンの運動によって圧縮される空気燃料混合物を着火させる機器とを含む空気燃料駆動エンジン装置である。
また、当該技術分野において既に知られているのは、ピストンがシリンダに往復運動可能に載置される少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端に結合される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出弁を含む排気ガス駆動エンジン装置である。
従来技術はまた、特許文献１及び要約書ＷＰＩ／ＤＥＲＶＥＮＴにも開示されている。
ベルギー特許出願公開第９０３１７３号明細書
当該技術分野に属する者が、１個又は複数の提案された技術的問題に解決法を提供できるために実行しなければならない技術的考察は、一方では当初に、採用される方法及び／又は方法の連続への必要な洞察であり、また他方では、必要とされる方法の必要な選択である状況を考慮に入れると、これを背景にして、後続の技術的問題は、本発明の主題の発展と関連がある可能性がある。
当該技術分野の状況を考慮すると、第１ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第１シリンダの第１ピストンが、第２ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第２シリンダの第２ピストンと相互連結されており、このピストン及びシリンダアセンブリは吸込弁及び排出弁を表し、これら２個のピストン及びシリンダアセンブリは、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合させられた少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリを含むエンジン装置に関して上述したように、以下のために必要とされる意義、関連する効果、及び／又は技術的手段及び考察を認識できることが技術的な問題として理解される可能性がある；
２個のピストン及びシリンダアセンブリ内の各シリンダに割り当てられたピストンは、エンジン軸を半回転駆動すると共に、並列で作動させて、１／１エンジン回転を与え；
シリンダ対に割り当てられた各ピストンが、含まれる残りのシリンダ対及びそれらと結合されたピストンとは独立して作動することにより、各ピストン／シリンダ対は、必須の駆動力のために独立して制御され；
ピストンが結合された２個のシリンダは、４シリンダエンジン又は複数のシリンダを備えたエンジンにおいて、平行で作動し；
隔離される１個のピストン／シリンダ対は、エンジン軸を過負荷にせず；
獲得されるトルクは、運動開始直後に高くなり、またエンジン速度の増加に伴い幾分増加し得；
例えば３００〜６００ＲＰＭ未満等の低速が、最大回転数で選択されてよく；
高トルクは、必要な時に単純な歯車装置の利用可能性をもたらし；
選択されたエンジン速度は、駆動輪速度により良好に適合させられて、低燃費並びにより小型のギアボックスの採用を果たし；
設計及び構成は、エンジンの全体運転重量の低減をもたらし；
ペトロール（ガソリン）、ディーゼル及び異なる気体が燃料として選択されてよい。
１個のピストンがシリンダに往復運動可能に載置される少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端に連結される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出即ち排気弁と、シリンダのピストン運動によって圧縮される空気燃料混合物を着火する機器を含む空気燃料混合物駆動エンジン装置であって、２個は、第１ピストン及びシリンダアセンブリの第１ピストンが、第２ピストン及びシリンダアセンブリの第
２ピストンと直接的又は間接的に協働するように、相互に同期運動に適合させられる２個のピストン及びシリンダ装置を更に含むエンジン装置をもたらすために必要とされる意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
シリンダ上端に結合された吸込弁及び排気弁が、第１ピストン及びシリンダアセンブリの第１シリンダ及び第２ピストン及びシリンダアセンブリの第２シリンダの両方に割り当てられ、この第１ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクル即ち作動工程が、第２ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクル即ち排気工程を作り出し、また第２ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクルが第１ピストン及びシリンダアセンブリの排気工程を作り出すように、これらの弁が制御されるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１及び第２ピストンがラック歯車を介して互いに固定一体化され、これらが歯車軸によって互いに直接的に協働するために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１ピストンが第１ラック歯車と固定一体化され、第２ピストンが第２ラック歯車と固定一体化されており、両方のラック歯車が歯車軸と協働しているために必要な意義、関連する効果、及び／、又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１ラック歯車に、第２ラック歯車に対して、直角よりも小さい角度が与えられるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
１個のピストンがシリンダに往復運動可能に載置される少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端に連結される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出弁を含む排気ガス駆動エンジン装置が、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの第１ピストンが第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの第２（第４）ピストンと直接的又は間接的に協働しているように、相互に同期運動に適合させられた２個のピストン及びシリンダアセンブリから形成され、シリンダ上端と連結された吸込弁及び排出弁は、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの第１（第３）シリンダ及び第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの第２（第４）シリンダの両方に割り当てられるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
加圧下での排気ガスの供給によって、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクルが、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクル即ち工程を作り出し、また加圧下での排気ガスの吸気によって、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクルが、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクル即ち工程を作り出すように、前記弁が制御されるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１（第３）及び第２（第４）ピストンが互いに固定一体化されると共に、歯車軸と協働するラック歯車によって、互いに直接的に協働するために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１（第３）ピストンが第１（第３）ピストンと固定一体化され、第２（第４）ピストンが第２（第４）ラック歯車と固定一体化されており、両方のラック歯車が歯車軸と協働しているために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１（第３）ラック歯車に、第２ラック歯車に対して、直角よりも小さい角度が与えられるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
１個又は複数の空気燃料動力エンジン装置が、同一軸と調和させられており、また１個又は複数のこれら空気燃料動力エンジン装置が、この同一軸とまた調和させられた１個又は複数の排気ガス動力エンジン装置と調和させられ得るために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第３ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第３シリンダの第３ピストンが、第４ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第４シリンダの第４ピストンと相互連結されており、結合された吸込弁及び排出弁が、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合させられた少なくとも２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリであって、第１シリンダの排出弁は第３シリンダの吸込弁と相互連結させられると共に、第２シリンダの排出弁は第４シリンダの吸込弁と相互連結させられ、また第３及び第４シリンダの排出弁は、燃焼排気ガスを除去するように意図されるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
第１シリンダが燃料駆動させられた時に、第１ピストンが（歯車ユニット軸に近接する）下方位置へ変位させられる一方、第２シリンダの第２ピストンが（歯車ユニットの従動即ち動力伝達軸から離れた）上側位置へ変位させられるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
これらのピストン運動の間に、２個の別個且つ独立した事象即ち作用の前提条件を作り出すために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
直前の作動サイクルで得られた排気ガスが、第１シリンダの第１ピストンがその運動を遅らせるように調整されると同時に圧縮させられるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
この運動速度が、排気弁の開放／閉鎖時間によって調整されるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
排気弁が開放した時に、排気ガス圧力が第４シリンダ及びその吸込弁に導入させられて、第４シリンダの第４ピストンが駆動されると共に、付加的な作動入力が、この運動のための外部からの燃料供給がなく得られるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
同一の連続が第４シリンダ及び第３シリンダ夫々で繰り返される一方、排気ガスが第３及び第４シリンダの排気弁を介して、例えば消音器へ出るために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
対をなして調和させられたピストン及びシリンダアセンブリが、歯車ユニットの出力軸の回転に積極的に影響を及ぼさないように、歯車ユニットの回転よりも低速で作動する（又はアイドリングする）ために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
例えば付加的なエネルギ供給が下り坂で絞られる時のように、付加的なエネルギの供給が僅かになるように選択された時に、作動していないピストン及びシリンダアセンブリが
歯車ユニットにブレーキをかけることなく、車両を動かし、加速時等の付加的なエネルギ供給の増加に際して、駆動させられたピストン及びシリンダアセンブリが歯車ユニットの出力軸に追い付き、その後に連続作動に加わるために必要な意義、関連する効果、及び／又は構成方法を認識する際に、技術的な問題がある。
本発明は、その出発点として、導入として開示されたような従来技術を得ており、空気燃料動力エンジン装置は、ピストンがシリンダ内に往復運動可能に載置される少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端と結合される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出即ち排気弁と、シリンダのピストン運動によって圧縮される空気及び燃料混合物を着火する機器とを含む。
上記に概略が述べられた技術問題の１又は複数を解決できるように、本発明が開示するのは、２個のピストン及びシリンダアセンブリが、第１ピストン及びシリンダアセンブリの第１ピストンは、第２ピストン及びシリンダアセンブリの第２ピストンと直接的又は関節的に協働するように、同期運動に相互に適合させられており、また、シリンダ上端と結合された吸込弁及び排出弁は、第１ピストン及びシリンダアセンブリの第１ピストン及び第２ピストン及びシリンダアセンブリの第２シリンダの両方に割り当てられて、これらの弁は、前記第１ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクルが、前記第２ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクルを作り出し、前記第２ピストン及びシリンダアセンブリの作動サイクルが、前記第１ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクルを作り出すように制御される。
本発明の基本概念の範囲内にある提案実施形態として、更に、第１及び第２ピストンは、歯車軸と互いに直接的に協働しているラック歯車を介して、互いに固定一体化されるように開示される。
更に、前記第１ピストンは第１ラック歯車と固定一体化され、前記第２ピストンは第２ラック歯車と固定一体化されており、両方のラック歯車は歯車軸と協働するように開示される。
更に、第１ラック歯車には、第２ラック歯車に対して、直角よりも小さい角度が与えられるように提案される。
本発明はまた、排気ガス駆動エンジン装置を開示しており、ピストンがシリンダ内に往復運動可能に載置される少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリと、シリンダ上端に結合される弁と、１個又は複数の吸込弁と、１個又は複数の排出弁を含む。
上述した技術的問題の１又は複数を解決できるように、本発明が開示するのは、２個のピストン及びシリンダアセンブリが、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの第１ピストンは、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの第２（第４）ピストンと直接的又は間接的に協働するように、同期運動に相互に適合させられ、また、シリンダ上端に結合された吸込弁及び排出弁は、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの第１（第３）シリンダ及び第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの第２（第４）シリンダの両方に割り当てられており、これらの弁は、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの１作動サイクルが、加圧下での排気ガスの供給の結果として、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクルを作り出すと共に、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの作動サイクルが、加圧下での排気ガスの供給の結果として、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクルを作り出すように、制御される。
本発明の基本概念の範囲内にある提案実施形態として、更に開示されるのは、第１（第３）及び第２（第４）ピストンが、互いに固定一体化されると共に、歯車軸と協働しているラック歯車を介して、互いに直接的に協働している。
更に、第１（第３）ピストンは第１（第３）ピストンロッドと固定一体化され、第２（第４）ピストンは第２（第４）ラック歯車と固定一体化されており、両方のラック歯車は歯車軸と協働しているように開示される。
更に、第１（第３）ラック歯車には、第２ラック歯車に対して、直角よりも小さい角度が与えられるように開示される。
本発明は更に、エンジン装置に関連するセットを包括しており、１個又は複数の空気燃料駆動エンジン装置は、同一軸と調和させられており、また１個又は複数のこれら空気燃料駆動エンジン装置は、同一軸と同様に調和させられた１個又は複数の排気ガス駆動エンジン装置と調和させられる。
本発明は更に、その出発点として、導入として開示されたような従来技術を得ており、エンジン装置は、少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリを備えて開示される。第１ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第１シリンダの第１ピストンは、第２ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第２シリンダの第２ピストンと相互連結される。ピストン及びシリンダアセンブリ各々は、燃料混合物供給用の吸込弁と、排気ガス除去用の排出弁を表す。２個のピストン及びシリンダアセンブリは、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合させられる。
上記に開示される技術問題の１又は複数の解決できるように、本発明が特に開示するのは、従来技術が、少なくとも２個の更なるピストン及びシリンダアセンブリをもたらすことにより補足され、１個は第３ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第３シリンダの第３ピストンであり、第４ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第４シリンダの第４ピストンと相互連結され、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合された吸込弁及び排出弁が結合される。第１シリンダの排出弁は、第３シリンダの吸込弁と相互連結されると共に、第２シリンダの排出弁は、第４シリンダの吸込弁と相互連結される。第３及び第４シリンダと結合された排出弁は、燃焼排気ガスを除去するものである。
本発明の基本概念の範囲内にある提案実施形態として、更に、第１ピストン及びシリンダアセンブリ内の第１シリンダが燃焼駆動された時に、第１ピストンが下側位置に変位させられる一方、第２シリンダの第２ピストンはその上側位置に変位させられることが開示される。
この運動の間に、２つの事象が生じる；初期サイクルで得られた排気ガスが圧縮させられ、同時に、第１シリンダの第１ピストンがその運動を遅らせるように調整される。
この運動速度は、排気ガス弁の開放／閉鎖時間によって調整される。
第１ピストン及びシリンダアセンブリ内の排気ガス弁が開放した時に、排気ガス圧力は第４シリンダ及びその吸込弁に導入され、これにより、第４シリンダの第４ピストンが駆動されると共に、この運動のための外部からの付加的なエネルギ供給がなく、付加的な作動入力が得られる。
更に、同じ連続が第４シリンダ及び第３シリンダ夫々で繰り返される一方、第３及び第４シリンダの排気ガス弁からの排気ガスは、例えば消音器へ出ることが開示される。
一対の調和させられたピストン及びシリンダアセンブリが、歯車ユニットの回転に適用
するよりも低速で作動（又は空転）するならば、出力軸の回転には影響が及ぼされない。
更に、例えば付加的なエネルギが車両の下り坂状況で絞られる時など、付加的なエネルギが僅かになるように選択される時には、車両は、作動していないピストン及びシリンダアセンブリが歯車ユニットの運動にブレーキをかけることなく動き、また加速の場合のように、エネルギの更なる付加的な供給時には、ピストン及びシリンダアセンブリは、歯車ユニットの回転軸に追い付くと共に、その後に、連続作動に加わることが開示される。
その結果開示される本発明の特徴及び特に顕著な特徴的構成と原則的に思われる効果は、少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリを備えた空気燃料駆動及び／又は排気ガス駆動エンジン装置において、第１ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第１シリンダの第１ピストンは、第２ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第２シリンダの第２ピストンと相互連結されると共に、これらピストン及びシリンダアセンブリの各々は、吸込弁及び排出弁を表しており、これら２個のピストン及びシリンダアセンブリは、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合されるという前提状況が、これにより作り出されていることである。
この場合は、２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリの使用が可能となり、第３ピストン及びシリンダアセンブリに含まれる第３シリンダの第３ピストンは、第４ピストン及びシリンアに含まれる第４シリンダの第４ピストンと相互連結され、吸込弁及び排出弁が結合される。２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリは、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットと協働するように適合させられる。
第１シリンダの排出弁は、第３シリンダの吸込弁と相互連結される一方、第２シリンダの排出弁は、第４シリンダの吸込弁と相互連結される。第３及び第４シリンダの排出弁は、燃焼排気ガスの除去を目的とする。
本発明の特徴と原則的に考えられるものは、添付の請求項１の特徴部分に開示される。
本発明と関連する顕著な特徴的構成を示す目下提案される一実施形態について、例証を目的として、添付の図面を参照して、以下に詳細に説明する。
導入として強調されるが、本発明に関する顕著な特徴的構成を表すと共に、添付の図面に示す図によって明確にされる目下提案されている一実施形態の以下の説明において、原則的にここに開示される本発明の概念を明確にする場合を考慮して、用語及び専門用語を選択している。
これに関連して、やはりここに選択される表現は、ここで選択され且つ使用される用語を排他的に制限するものと見なされるべきではなく、当然のことながら、この選択された用語全ては、加えて、この場合には、同じ又は略同じ目的及び／又は技術的効果を達成できるように、同じ又は略同じように作用する全ての技術的同等物を包含すると解釈されるべきである。
添付の図１から図５を参照すると、本発明の基本的な前提条件が概略的且つ詳細にこのように例示されており、本発明に関する顕著な特性には、以下に詳細に説明される目下提案されている実施形態によって、具体的な形態が与えられている。
図１は、空気燃料混合物によって駆動されるエンジン装置１を部分的に断面で示しており、第１ピストン１１は第１シリンダ１２に往復運動可能に設けられ、シリンダ上端に結
合される弁１３，１４と、１個又は複数の吸込弁及び１個又は複数の排出又は排気弁と、シリンダ１２内でのピストン１１の運動によって圧縮される空気燃料混合物を着火する機器（図示なし）を含む。
２個のピストン及びシリンダアセンブリ１，２は、第１ピストン及びシリンダアセンブリ１の第１ピストン１１が、第２ピストン及びシリンダアセンブリ２の第２ピストン２１と直接的又は間接的に協働するように、同期運動に適合させられており、シリンダ上端に結合された吸込弁１３，２３及び排気ガス弁１４，２４は、第１ピストン及びシリンダアセンブリ１の第１シリンダ１１及び第２ピストン及びシリンダアセンブリ２の第２シリンダ２２の両方に割り当てられる。
前記弁は、前記第１ピストン及びシリンダアセンブリ１の１作動サイクルが、前記第２ピストン及びシリンダアセンブリ２の排気サイクルを作り出し、また前記第２ピストン及びシリンダアセンブリ２の作動サイクルが、前記第１ピストン及びシリンダアセンブリ１の排気サイクルを作り出すように制御される。
図１には、前記第１ピストン１１及び第２ピストン２１が、ラック歯車６を介して互いに固定一体化されている状態がより詳細に開示されており、これらピストンは、フライホイール５０によって、歯車軸５ａと共に互いに直接的に協働する。
前記第１ピストン１１は第１ラック歯車６と固定一体化されてよく、また前記第２ピストン２１は第２ラック歯車１６と固定一体化されてよく、両方のラック歯車６，１６は、歯車軸５ａと協働する。
この場合、第１ラック歯車６には、第２ラック歯車１６に対して、直角よりも小さい角度が与えられてよい。
本発明は更に、ピストン３１がシリンダ３２に往復運動可能に載置された少なくとも１個のピストン及びシリンダアセンブリ３と、シリンダ上端に結合された弁３３，３４と、１個又は複数の吸込弁３３と、１個又は複数の排出弁３４を含む排気ガス駆動エンジン装置を開示している。
２個のピストン及びシリンダアセンブリ３，４は、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリ３の第１ピストン３１が、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリ４の第２ピストン４１と直接的又は間接的に協働するように、相互に同期運動に適合されている。
シリンダ上端と結合された吸込弁及び排出弁は、第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリ３の第１（第３）シリンダ３２と、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリの第２（第４）シリンダ４２の両方に割り当てられる。
前記弁は、弁３３を介する加圧下での排気ガスの供給により、前記第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリ３の作動サイクルが、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリ４の排気サイクルを作り出し、また、加圧下での排気ガスの供給により、第２（第４）ピストン及びシリンダアセンブリ４の作動サイクルが、前記第１（第３）ピストン及びシリンダアセンブリ３の排気サイクルを作り出すように、制御される。
実施形態によれば、前記第１（第３）ピストン３１及び第２（第４）ピストン４１は、互いに固定一体化されると共に、ラック歯車６ａを介して、互いに直接的に協働しており、ラック歯車６ａは、歯車軸５ａ及びフライホイール５０と協働する。
前記第１（第３）ピストン３１は第１（第３）ピストンロッド６ａと固定一体化され、前記第２（第４）ピストン４１は第２（第４）ラック歯車６ｂと固定一体化されており、両方のラック歯車は、歯車軸５ａと協働している。
前記第１（第３）ラック歯車６ａには、前記第２ラック歯車６ｂに対して、直角よりも小さい角度が与えられてよい。
本発明はまた、１個又は複数の空気燃料駆動エンジン装置１，２が同一の軸５ａと調和させられており、また１個又は複数のこれら空気燃料駆動エンジン装置１，２が、同様に同一の軸５ａと調和させられている１個又は複数の排気ガス駆動エンジン装置３，４と調和させられたエンジン装置セットを包括する。
それ故、図１は更に、少なくとも２個のピストン及びシリンダアセンブリ１，２を備えた本発明に係る本発明に係るエンジン装置セット「Ｍ」を部分的に断面で示しており、第１ピストン及びシリンダアセンブリ１に含まれる第１シリンダ１２の第１ピストン１１は、第２ピストン及びシリンダアセンブリ２に含まれる第２シリンダ２２の第２ピストン２１に相互連結されており、またピストン及びシリンダアセンブリ１，２各々は、燃料混合物の供給に適合させられた吸込弁１３，２３として作用する弁と、燃焼排気ガスの除去に適合させられた排出弁１４，２４として作用する弁を表す。
前記２個のピストン及びシリンダアセンブリ１，２は、アセンブリ１及び２の間に配向された、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニット５と協働するように適合させられる。
２個の更なるピストン及びシリンダアセンブリ３，４は、第３ピストン及びシリンダアセンブリ３に含まれる第３シリンダ３２の第３ピストン３１が、第４ピストン及びシリンダアセンブリ４に含まれる第４シリンダ４２の第４ピストン４１と相互連結されており、弁３３，４４及び弁３４，４３が結合されており、２個の付加的なピストン及びシリンダアセンブリ３，４は、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニット５と対応して協働するように適合させられる。
第１シリンダ１２の排出弁１４は、第３シリンダ３２の吸込弁３３と相互連結される。
第２シリンダ２２の排出弁２４は、第４シリンダ４２の吸込弁４４と相互連結されており、また第３シリンダ３２及び第４シリンダ４２の排出弁３４，４３は、燃焼排気ガスを除去するものである。
第１シリンダ１２が燃料駆動された時に、第１ピストン１１は下側位置（歯車ユニット５の従動即ち動力伝達軸５ａに近接する位置）に変位される一方、第２シリンダ２２の第２ピストン２１は、その上側位置（歯車ユニット５の従動即ち動力伝達軸５ａから離れるように向けられた位置）に変位される。
この位置移動の間に、２つの事象が生じる。
初期サイクルで得られた排気ガスが圧縮させられると同時に、第１シリンダ１２の第１ピストン１１がその移動を遅らせるように調整される。
この運動速度は、排気ガス弁の開放時間／閉鎖時間によって制御される。
排気ガス弁２４が開放した時に、排気ガス圧力は、第４シリンダ４２及びその吸込弁４４に導入され、これにより、第４シリンダ４２の第４ピストン４１が駆動されると共に、この運動のための外部からの付加的な燃料供給がなく、付加的な作動入力が得られる。
同じ連続が第４シリンダ４２及び第３シリンダ３２夫々で繰り返される一方、第３シリ
ンダ３２及び第４シリンダ４２の排気ガス弁からの排気ガスは、消音器へ出る。
この後には、対をなして協働するピストン及びシリンダアセンブリ１，２；３，４が、歯車ユニットの回転よりも遅い速度で作動（又は空転）するならば、出力軸の回転は影響を受けない。
エネルギの付加的な供給が小さくなるように選択される時、例えば付加的なエネルギの供給が下り坂で絞られる時には、車両は、作動していないピストン及びシリンダアセンブリが歯車ユニットの運動にブレーキをかけることなく進み、また加速時等のエネルギ供給が増加する時には、ピストン及びシリンダアセンブリは、歯車ユニットの回転軸に追い付き、その後に、連続作動に加わる。
このエンジンユニット形態は、今までのところ周知ではない作動方法に基づいて作動し、これは燃料経済作用によって特徴付けられる。
作動サイクルは以下のとおりである：
ピストン及びシリンダアセンブリ１は、原動機即ち駆動ユニットである一方、アセンブリ２は排気ガス駆動ユニットであり、これらのユニット１，２の結合は、以下の概略に従い実施される。
シリンダ１２への吸込弁１３は燃料混合物が供給可能である一方、排出弁１４は、シリンダ３２の吸込弁３３に直接的に連結される。
シリンダ２２への吸込弁２３は燃料混合物が供給可能である一方、排出弁２４は、シリンダ４２の吸込弁４４に直接的に連結される。
排出弁３４，４３（排気弁）は消音器（図示なし）に連結される。
作動機能は以下のとおりである：
シリンダ１２が燃料駆動された時に、ピストン１１は下側位置へ変位させられる一方、シリンダ２２のピストン２１はその下側位置から上側位置へ移動させられる。
この運動の間に、以下の作動に重要な２つの事象が起きる：
初期サイクルで得られた排気ガスが圧縮させられると同時に、シリンダ１２のピストン１１がその運動を遅らせるように調整される。この運動速度は、排気弁１４の開放時間／閉鎖時間によって制御される。
排出即ち排気弁１４が開放した時に、（入力圧力と多少なりとも同じ程度の大きさの）排気ガス圧力がシリンダ３２及びその吸込弁３３に導入され、これにより、シリンダ３２のピストン３１が駆動されると共に、この運動のために外部からの付加的な燃料供給がなく、付加的な作動入力が得られる。
同じ連続がシリンダ４２及びシリンダ３２夫々で繰り返されると共に、排出弁３４，４３からの排気ガスは、消音器（図示なし）に出る。
今日の１００年エンジン技術と比較して、概して得られるこの新技術では、約５０パーセントの燃料の節約が必ずしも不可能でない。
この新技術はまた、エンジンが複数の装置１，２，３，４を含むならば、例えば車両が軽い負荷でおそらく駆動できるように、それら装置のいずれかが燃料供給から遮断され得ることを暗示している。これは、エンジン軸がより迅速に回転するので、エンジン軸に全く影響を及ぼさない。
今日のエンジンでは、同じクランク軸がエンジンの全てのシリンダに利用されるので、同じ事を行い、燃料を遮断して、更に残りの原動機即ち駆動ユニットに負荷をかける。
今日のエンジン技術及び本発明に係るエンジンの間の極めて重大な差異は、２個の装備されるピストン及びシリンダアセンブリ対を備えた標準的なエンジンを、平行に作動する２個の個々のエンジンとして考慮することが可能であるが、一方のエンジンが作動を中止するように作用するならば、単一でも作用し得、しかし５０パーセントのエンジン出力を伴う点である。
適切な機能は、ヘリコプター及びピストン駆動プロペラ出力航空機に関し、それらでは例えば、エンジンの故障が社会に不可欠な機能を危険にさらし兼ねない。
開示される高トルクを伴う低回転エンジンは、工業用エンジン、静動機械例えば掘削機等の建設機械、及び長期間高回転速度で作動することが多い同様の作用入力として適当である。
逆方向に向けられる作動機能に起因して、均衡のとれたエンジン作用が（より少ない振動で）達成される。
図３及び図４を参照すると、これらの図面には、図１及び図２に係る歯車ユニット５の２つの代替物が示されている。
選択して符号が付された図３に係る歯車ユニット５、及び図４に示す出力エンジン軸５ａの逆方向作用の説明。
ギアホイール５ｃ，５ｃ’を本体に戻すための固定ねじ６１，６２。
時計方向に回転するエンジン軸５ａの駆動装置を構成する一部と共に、逆方向への駆動方向に装着される左側のクラウンホイール６５，６５ａに統合された固定軸受６２，６２ａ。
ラック歯車６の左側からの駆動ギアホイール６３，６３ａ。
左側の冠歯車６５，６５ａ及び右側の冠歯車６７，６７ａ。
上側回転ギアホイール６６，６６ａ及び下側回転ギアホイール６８，６８ａ。
反時計方向へのエンジン軸の駆動装置を構成する一部と共に、逆方向への駆動方向に装着される右側冠歯車６７，６７ａに一体化された右側固定軸受６９，６９ａ。
ラック歯車６ａの右側からの駆動ギアホイール７０，７０ａ。
固定軸受の係合面７１ａ。
固定軸受用、或いはまた逆転運動時の固定軸受用係合面７２。
固定軸受用、或いはまた逆転運動時の固定軸受用係合面７３。
エンジン軸５ａ、５ａ’。
係合が行われ得ない小径空間７４，７４ａ（逆転する運動距離）。
或いは、エンジン軸５ａ、５ａ’は、機械式、電気式、又は液圧式手段によって、横方向に移動させられてもよく、或いは緩いスリーブ７１ａがエンジン軸に装着されて、この運動部分を構成してもよく、その場合、軸及びスリーブの間の係合が行われる。これら両実施形態は、適当な応用システムの装備に応じて利用されてよい。
図４に係る回転コンバータの逆方向運動の説明
駆動エンジン機能には、殆どの場合、係合させられたギアボックスによって行われる逆方向運動を含む。
ボートでは、また他の応用では、後進ストロークと呼ばれる、所望の作動方向の逆転を実行するより単純なタイプが使用される。
本発明は、エンジン本体に直接的に一体化される単純な構成を提供する、逆転運動を伴うエンジン構成を包括する。
この場合、駆動軸回転方向の逆転が引き起こされ、エンジンは、（エンジン出力を負荷から開放させるように駆動させられるクラッチ又は他の伝達装置機能に）負荷が連結されることなく、アイドリングしている。
逆転は、ボートエンジン、スクータエンジン、また供給テーブルの逆転及び同様な機能が利用される作業機械に適合させられてよい。
この拡張は、通常の回転コンバータと同じ原理に基づいて行われ、２倍の数の固定軸受対が装着される差異を伴い、これらは、逆転が可能であるように、互いに向けて対向する作動方向にある。
この変化は、エンジン軸の位置変位、或いはこの運動のために装着されるスリーブを伴い実行され、スプラインが、スリーブ及びエンジン軸の間の連結器を構成してよい。
本発明の原理によれば、より詳細に説明される２つの機能が利用される。
第１には、２個のピストン及びシリンダ対（ボクサー対）は常に、シリンダ１２及びシリンダ４２の両方が、同時燃料供給を伴い、またシリンダからの同時排気ガス放出を伴い作用するように、互いに結合されて作用し、それ故、
シリンダ１２、燃料１３、シリンダ４２、燃料４４；
シリンダ１２、排気１４、シリンダ４２、排気４３となる。
同様に、シリンダ２２及びシリンダ３２は、次の連続等の間に、同じ機能、即ち対をなして作用する２サイクル機能を達成する。
これは、作動段階の間に、二倍のシリンダ力を意味する標準的な機能であってよい。
第２作用機能は、シリンダ３２及びシリンダ４２の排気駆動を伴うシリンダ１２並びにシリンダ２２（単一作用ボクサーエンジン）の燃料供給のみに関連する。
この機能は、作動シリンダの圧縮方法並びに制動方法の利用の結果、著しく低い燃費で作動する。この基本機能は、作動ピストンをその作動位置に戻るように移動させるクランク軸機能に置き換わる。
本発明は、当然のことながら、一例として上述された実施形態に限定されるものではなく、添付の請求項に開示される本発明の概念の範囲から逸脱することなく、変更されてもよい。
特に、各例示ユニット及び回路は、所望の技術機能を達成するために、本発明の範囲から逸脱することなく、他の全ての例示ユニット及び／又は回路と組み合わせられてもよい。
２個の対をなす作動ピストン及びシリンダアセンブリを備え、第１対のピストン及びシリンダアセンブリは、空気燃料駆動エンジン装置からなる一方、第２対のピストン及びシリンダアセンブリは、排気ガス駆動エンジン装置からなるエンジン装置を示す図。 図１に係るエンジン装置を示す側面図。 並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットの第１実施形態を示す図。 並進運動を回転運動に変換する歯車ユニットの第２実施形態を示す図。 各々が空気燃料混合物によって駆動可能な２個の対をなして協働するピストン及びシリンダアセンブリを備えたエンジン装置を示す図。

Claims (10)

  1. エンジン装置（１）であって、少なくとも複数のピストン及びシリンダアセンブリと、を含み、第１ピストン（１１）は第１シリンダ（１２）に往復運動可能に載置され、弁（１３，１４）は該シリンダと連結されており、１個又は複数の吸込弁及び１個又は複数の排出弁を含み、第２ピストン（２１）は第２シリンダ（２２）に往復運動可能に載置され、弁（２３，２４）は該シリンダと連結されており、１個又は複数の吸込弁及び１個又は複数の排出弁を含み、第１及び第２ピストン及びシリンダアセンブリ（１，２）は、該第１ピストン及びシリンダアセンブリ（１）の該第１ピストン（１１）が、該第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）の該第２ピストン（２１）と直接的に協働するように、相互に同期運動に適合させられており、また２個の付加的な（第３及び第４）ピストン及びシリンダアセンブリ（３，４）もまた、第３ピストン及びシリンダアセンブリ（３）の第３ピストン（３１）が、第４ピストン及びシリンダアセンブリの第４ピストン（４１）と直接的に協働するように、相互に同期運動に適合させられており、該シリンダと関連付けられた吸込弁（１３，２３）及び排出弁（１４，２４）は、該第１ピストン及びシリンダアセンブリ（１）の第１シリンダ（１１）及び該第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）の第２シリンダ（２２）の両方に割り当てられており、該弁は、該第１ピストン及びシリンダアセンブリ（１）の作動サイクルが、該第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）の排気サイクルを作り出すと共に、該第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）の作動サイクルが、該第１ピストン及びシリンダアセンブリの排気サイクルを作り出すように制御され、
    前記第１ピストン（１１）及び第２ピストン（２１）は、ラック歯車（６，１６）によって固定式に相互に関係付けられており、該ピストンは第１歯車軸（５ａ）を介して、互いに協働しており、前記第３ピストン（３１）及び第４ピストン（４１）は該ラック歯車（６，１６）によって固定式に相互に関係付けられており、該ピストンは、第２歯車軸（５ａ’）を介して、互いに協働しており、該ピストン及びシリンダアセンブリ（１，２，３，４）は、並進運動を回転運動に変換する歯車ユニット（５）と協働するように適合させられており、第１シリンダ（１２）の排出弁（１４）は、第３シリンダ（３２）の吸込弁（３３）と相互に連結させられており、また第２シリンダ（２２）の排出弁（２４）は、第４シリンダ（４２）の吸込弁（４４）と相互に連結させられており、第３シリンダ（３２）及び第４シリンダ（４２）の排出弁（３４，４３）は、相互に連結されると共に、排気ガス除去を目的としている
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記第１ピストン（１１）は第１ラック歯車（６）と固定一体化され、また前記第２ピストン（２１）は第２ラック歯車（１６）と固定一体化され、両方のラック歯車は第１歯車軸（５ａ）と協働していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記第１ラック歯車（６）には、前記第２ラック歯車（１６）に対して、直角よりも小さい角度が与えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
  4. 第１シリンダ（１２）が燃料駆動された時に、前記第１ピストン（１１）はエネルギ発生の間に、第１端位置へ向けて変位させられる一方、前記第２シリンダ（２２）の第２ピストン（２１）は、空気燃料混合物の圧縮の間に、その第１位置へ向けて変位させられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 初期作業サイクルにおいて前記第２ピストン及びシリンダアセンブリ（２）内で得られた排気ガスが圧縮させられると同時に、前記第１シリンダ（１２）の第１ピストン（１１）がその作動サイクルの間に、その運動を遅らせるように調整されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 前記運動速度は、排気ガス弁（１４）の開放時間／閉鎖時間によって制御されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 前記排気ガス弁（１４）が開放した時に、発生させられた排気ガス圧力が、前記第３シリンダ（３２）及びその吸込弁（３３）に導入されることにより、前記第４シリンダ（４２）の第４ピストン（４１）が駆動されると共に、この運動のために外部からの燃料の追加がなく、付加的な作動入力が得られることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。
  8. 同じ連続が前記第４シリンダ（４２）及び前記第３シリンダ（３２）夫々で繰り返される一方、前記第１シリンダ（１２）及び前記第２シリンダ（２２）の前記排気ガス弁から供給される排気ガスは、消音器へ出ることを特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 一対の調和させられたピストン及びシリンダアセンブリが、歯車ユニット（５）の回転よりも低速で作動（又は空転）するならば、出力軸の回転は影響を受けないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
  10. 付加的なエネルギ下り坂で絞られる時のように、エネルギの追加が僅かとなるように選択される時には、作用していないピストン及びシリンダアセンブリが歯車ユニットにブレーキをかけることなく車両は動き、また例えば加速時のように付加的なエネルギの増加に際して、該ピストン及びシリンダアセンブリは回転軸に追い付き、その後に継続的な作動に加わることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の装置。
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