JP2011530043A - 回転型内燃機関 - Google Patents

Abstract

本発明は、燃料／空気混合気（１７）をエネルギーに変換する、少なくとも１個の機関を含む内燃機関であって、機関は、少なくとも１個の機関カバー（２）、ギヤ付き回転経路を有すると共に、燃料／空気混合気（１７）と排気ガス（１８）排出開口（４．１）を有する前記機関本体（１）内において燃焼及び圧縮容積を提供する少なくとも１個の外側ピストン（５）と、前記内側ピストン空間（６）内で回転すると共に、その後ろ側の取込開口（６．１）を通して吸い込まれた燃料／空気混合気（１７）を圧縮してそれを外側ピストン内側空間（４）内に圧送する１個の内側ピストン（７）と、反対方向に回転する外側ピストン（５）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、陸上車両、海上船舶及び航空機に使用される多気筒内燃着火機関に関する。

特に、本発明は、直列型、Ｖ型、ボクサー型、ワンケル型及び類似のタイプの機関よりもスループット及び性能が高い軽量な機関に関する。

陸上車両、海上船舶及び航空機に使用される多気筒内燃着火機関の性能とスループットを高めるために種々の機関の形態が実施されてきた。直列型とＶ型は最も広く知られており、対象とする機関の内で最も広く用いられている。これらのタイプの他に、ワンケルやボクサー等のタイプの機関も使用されている。着火機関における最も重要な動作原理は４行程点火に基づくものである。ピストン、シリンダ、燃焼室、弁及びクランク機構が標準的な部品である。多気筒機関の内で、直列シリンダ型の機関が最も多く使われている。その主要な要素は、エンジンブロックに設けられた直線状に配置されたシリンダ、シリンダ内で移動するピストン、及びピストンの燃焼後の運動エネルギーを機械的エネルギーに変換すると共に全てのピストンを含むクランクシャフトである。

Ｖ型機関は別のタイプの機関である。この機関の主要な原理は、直線状に配置されたシリンダ列を互いに対向させて角度を成すように配置し、必要とされる高出力を得ると共にクランクシャフトに加わるエンジン負荷を相殺することである。多気筒機関が直列タイプである場合、空間に関する強い要求と機械的重負荷の相殺とはこの様にして実現される。

ボクサー型機関は他のタイプの機関である。フラットエンジンとも呼ばれるボクサー機関は、地面と平行なピストンを備えた内燃機関である。そのような内燃機関はカール・ベンツ（Karl Benz）によって開発された。ボクサー機関では、シリンダがクランクシャフトの両側に２列で配置され、全てのピストンの運動が単一の平面上で行われることが保証される。大きな機械的負荷がこれらのタイプの機関において生じるため、コストが機関コストの３０％にも達するクランクシャフト等、耐衝撃性を有するシャフトが必要となる。機構が複雑であるとこと、平衡のとれた回転を実現するためのシャフト上の重心の計算を慎重に行わなければならないこと、及びその他の機械的要因がコスト及び動作効率において重要な要因となる。

重心がフェリックス・ワンケル（Felix Wankel）によって改良されたワンケル機関では、内燃機関と異なり、三角形で側面が平坦にされた回転ピストンが使用されている。ピストンに直接接続されたシャフトを介して負荷が伝達されるため、それらの構造は他の機関よりも複雑でない。特許文献１（名称：回転ピストン機関）、特許文献２（名称：回転ピストン内燃機関）及び特許文献３（名称：内部軸クランクレス回転ピストン機関）には、この分野においてフェリックス・ワンケルが行った改良の例が示されている。回転ピストンの接触面で生じる磨耗が、これらのタイプの機関が直面する問題である。直面する別の問題は、圧縮比を調節できないために、燃料消費量が大きいことである。このような欠点を無くすために、ハイブリッドや水素に基づく機関の改良が現在進められている。

燃料油を１５〜２０％で、ディーゼル燃料を３０％で使用できる内燃多気筒着火機関では、機械的負荷を最小にできると共に効率を向上させ得る、異なる原理で動作する機関の技術が求められている。

ＥＰ００６３２４０ ＣＡ６３７０８９ ＵＳ４５４０３５６

従来技術に鑑み、本発明の目的は、陸上車両、海上船舶及び航空機に使用される多気筒内燃着火機関の改良を通して従来の欠点を克服することである。

本発明の別の目的は、公知のタイプの機関の代替として軽量な機関を得ることである。本発明の別の目的は、燃焼の結果として燃料からより多くのエネルギーを得ることである。本発明の別の目的は、簡単な機構の機関を達成することである。このようにして、複雑な機関部品の必要性を無くすことができる。本発明の別の目的は、内燃機関で見られるような耐久性のあるクランクシャフトの幾何学的形状を必要とすることなく運動の伝達を行うことである。この様にして、シリンダ数に基づいて変化するクランクシャフトの設計が不要となる。また、この様にして、シリンダ数の増加に伴う、変化するクランクシャフトの重量中心の測定が不要となる。本発明の別の目的は、機械的動力に応じて簡単な追加を行うことで機関を得ることである。

上で述べた目的を達成するために、陸上車両、海上船舶及び航空機に使用される多気筒内燃着火型の回転ブロックラジアル機関であって、１個の外側ブロック本体、少なくとも１個のピストン空間、燃焼室及び前記ブロック本体内で動作する少なくとも１個のピストンを含む機関に対して革新的な改良を行った。

上で述べた目的を達成するために、燃料／空気混合気をエネルギーに変換する回転型の内燃機関であって、空気又は油で冷却される冷却剤／潤滑流体管路を有し、少なくとも１個の着火機関本体と、前記機関本体に接続された少なくとも１個の機関カバーとを含む機関に対して革新的な改良を行った。

本発明の好適な実施形態においては、より容積が少なく軽量で、効率がより高い機関を達成するために、前記機関内に少なくとも１個の外側ピストン内側空間が形成されて燃焼及び排気排出容積が提供され、ギヤ付き回転経路が設けられている。本発明の好適な実施形態においては、少なくとも１個の内側ピストン空間が形成されて前記機関内に燃焼容積を提供し、前記内側ピストン空間の下側に設けられた燃料／空気混合気吸入開口を有している。本発明の好適な実施形態においては、少なくとも１個の内側ピストンが形成され、このピストンは、前記内側ピストン空間内で回転することによりその前方の燃料／空気混合気を圧縮し、それを外側ピストン内側空間へ移動させる。本発明の好適な実施形態においては、少なくとも１個の外側ピストンが形成され、この外側ピストンは内側ピストンと反対方向に回転し、その前方で燃料／空気混合気を燃焼させ、前記外側ピストン内側空間内で回転することにより、排気ガスを排出する。この様にして、簡単な機構を有する機関が達成される。この様にして、保守と修理がより現実的な着火機関が得られた。

本発明の代表的な用途における回転機関の上面図。 本発明の代表的な用途における回転機関の側面図。 本発明の代表的な用途における回転機関の底部から見た斜視図。 本発明の代表的な用途における回転機関の上面図。 本発明の代表的な用途における回転ガソリン機関のカバーの無い上面図。 本発明の代表的な用途における回転ガソリン機関の潤滑ラインの側断面図。 本発明の代表的な用途における回転ディーゼル機関のカバーの無い上面図。 本発明の代表的な用途における回転ディーゼル機関の潤滑ラインの側断面図。 本発明の代表的な用途における静止状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが３０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが６０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが９０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが１２０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが１５０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが１８０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが２１０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが２４０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが２７０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが３００°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途においてピストンが３３０°回転された状態の機関の図。 本発明の代表的な用途における回転機関の斜視断面図。 本発明の代表的な用途における回転機関の分解図。 本発明の代表的な用途における回転機関のピストンとギヤ群の斜視図。 本発明の代表的な用途における併設された回転機関の側面図。 本発明の代表的な用途における潤滑リングの断面図。 本発明の代表的な用途におけるシャトルの斜視図。 本発明の代表的な用途における回転機関のピストンとギヤ群の上面図。

図に示されている本発明の実施形態は、空気又は油で冷却される回転型内燃ガソリン又はディーゼル機関である。図１、２、３及び４に機関の全体的な外観が示されている。図２は、ガソリン機関の内部の潤滑を示す断面図である。図８は、ディーゼル機関の内部の潤滑を示す断面図である。

本体部品（１、２）；
機関本体は２個の部品から構成されている。機関本体（１）と機関カバー（２）である。ギヤボッククカバー（１．１）は、機関が開いている箇所のカバーである。機関の特徴は、同じ角速度で反対方向に回転する異なるプロフィルのピストン（５、６）を介してエネルギーと動力が発生されることである。図に示す代表的な用途における機関内では、各サイクルにおいて２回の燃焼が生じる。必要とされる動力を互いに接続された複数の機関を用いて得ることができる（図１３）。概略的に述べると、機関は、２個の入れ子にされた同じ幅の同心の空間（４、６）と、これらの空間内で反対方向に回転するピストン（５、７）とによって動作する。シャトル（３）が空間（４、６）内において前後に動くと共に、ピストン（５、７）の間で圧縮される。機関の動作中に燃焼排出及び燃焼室を提供する弁キャップ（８．１、８．２）が設けられている。弁キャップ（８．１、８．２）は、特別な歯プロフィルを有する小形歯車（８）、回転ホイル（１２．１）及びばね（８．３）を介して制御された状態で回転される。機関軸を含む軸（ｌｌ）等の全ての表面の内部に冷却剤／潤滑剤流体（９）を循環させるために付属品が設けられている。

図５、１６、１０、ｌｌ及び１２に示すギヤ回転経路を有する外側ピストン内側空間（４）により機関内の燃焼及び排気容積が提供されている。外側ピストン（５）の側部には歯が形成されている。外側ピストン（５）、外側ピストン内側空間（４）、内側ピストン（７）及び内側ピストン空間（６）は、機関内に燃焼及び圧縮容積を提供する主要な部品である。内側ピストン空間（６）は外側ピストン内側空間（４）の内側に位置決めされている。内側ピストン空間（６）は燃料／空気混合気（１７）及び燃料／空気取込開口（６．１）を有している。内側ピストン空間（６）は、機関内に吸気及び圧縮容積を提供する。外側ピストン内側空間（４）内に送り込まれた燃料／空気混合気（１７）は外側ピストン内側空間（４）内で燃焼し、排気ガス（１８）として排気出口（４．１）から排出される。

ピストン（５、７）；
圧縮及び外側ピストン内側空間（４）への圧送は内側ピストン（７）で行われる。この内側ピストン（７）は内側ピストン空間（６）内で回転し、その前方の燃料／空気混合気（１７）を圧縮し、それを外側ピストン内側空間（４）に圧送する。外側ピストン（５）及び外側ピストン内側空間（４）内で燃焼する燃料は、外側ピストン内側空間（４）の前面及び排気出口（４．１）から排出される。燃焼及び排気は外側ピストン（５）で行われる。この外側ピストン（５）は、外側ピストン内側空間（４）内で内側ピストン（７）の回転方向とは反対の方向に回転し、その前方の排気ガス（１８）を排出する。内側ピストン（７）と外側ピストン（５）の角速度は同じで、それらの回転方向は反対である。ピストンは中空軸（ｌｌ）の内部で反時計方向に回転する。中空軸（ｌｌ）は中心「０」を通り、内側ピストン（７）がそれに接続されている。外側ピストン（５）は、軸（ｌｌ）に接続されたギヤ付き円盤（１２）と中間ギヤ（１４）を介して回転する外側ピストン（５）の外側のギヤの助けにより、同じ回転速度で反対方向（時計方向）に回転する。内側ピストン（７）は小形のピストンで、内側ピストン空間（６）内で動作し、圧縮を行う。内側ピストン（７）は、内側ピストン空間（６）に流入する空気と燃料の混合気を燃やし、排気を行う（図５及び７）。

シャトル（３）；
空間（４、６）の間で移動すると共に燃焼室壁として働くシャトル（３）が図５、１０、ｌｌ及び１５に示されている。内側ピストン空間（６）及び外側ピストン内側空間（４）と接していない外側ピストン（５）と内側ピストン（７）の潤滑された表面はシャトル（３）を押動する幾何学形状を有している（図１２）。潤滑のために装着され、内側ピストン（７）の潤滑された外側面及び外側ピストン（５）の潤滑された内側面と接触する軸受（３．３）は内側において前後に移動する（図ｌｌ及び１５）。シャトル（３）が外側ピストン内側空間（４）に入ると、それは外側ピストン内側空間（４）の後面と共に燃焼室を形成して燃焼を行ない、その前面によって排気ガス（１８）を排気出口（４．１）を通して排出する。シャトル（３）が内側ピストン（７）に入ると、その後面によって燃料空気の吸入を行い、その前面によって圧縮して外側ピストン内側空間（４）内へ圧送する。シャトルの長さは、同幅の空間の一方（４又は６）の幅に仕切りの厚さを加えたものに等しい。ピストンのプロフィルは、カム曲線技術を用いシールを提供するための形状を見つけ出すことによって作られる。シャトル（３）を支持し内側本体内に形成された軸受（３．３）により、シャトル（３）は機関カバー（２）上で移動可能とされている。シャトル（３）の軸受（３．３）は、シャトル（３）の側面に形成された複数の潤滑穴（３．２）によって潤滑されている。この潤滑剤により、外側ピストン内側空間（４）と内側ピストン（７）の接触面が潤滑される。シャトル（３）の頂面又は底面に形成されたシャトル潤滑剤穴入口・出口（３．１）を通して、冷却剤／潤滑剤流体（９）がシャトル（３）を通過させられる。シャトル（３）は冷却剤／潤滑剤流体（９）によって冷却される（図８）。機関本体（１）及び機関カバー（２．２）上のオイル通過ダクト（３．４）を介して冷却剤／潤滑剤流体（９）がシャトル（３）内に入ると共にシャトル（３）から出て行く。

圧縮：
内側ピストン（７）は吸い込んだ燃料／空気混合気（１７）をその前面で圧縮する（図５）。図から分かるように、内側ピストン（７）に接続された大型の回転ホイル（１２．１）が、ばね（８．３）によって閉じた状態に保持される小形歯車（８）を押して頂部弁キャップ（８．１）を開ける。外側ピストン（５）の吸い込みと内側ピストン（７）の押し出しによって燃料／空気混合気（１７）が外側ピストン内側空間（４）内を満たし、爆発が起こる。一方、内側ピストン（７）は、頂部弁キャップ（８．１）が形成したギャプを閉じている。外側ピストン（５）が押される。内側ピストン（７）は回転を継続する（図９ｃ）。直ぐに小形歯車（８）が回転ホイル（１２．１）から自由になり、ばねが弁（穴と弁キャップ（８．１、８．２））を閉じる。図は完全に対称である。１サイクル中に爆発が２回起こる。

運動は軸（ｌｌ）によって伝達される。この軸（ｌｌ）は内側ピストン（７）を回転し、冷却剤／潤滑剤流体（９）は軸（ｌｌ）を通って移動する。外側ピストン（５）は中間ギヤ（１４）によって回転される。中間ギヤ（１４）は２個のギヤの間に位置している。中間ギヤ（１４）は、軸（ｌｌ）に接続されたギヤ付き円盤（１２）によって回転される。ギヤ軸（１４．１）は中間ギヤ（１４）を回転させる軸である。オイル取込口（１．３）は中間ギヤ（１４）のための潤滑剤取込口である。

図１６と図１９における弁キャップ（８．１、８．２）：
空間（４、６）の間の開閉は、内側ピストン空間（６）の開口部の一方に接続された頂部弁キャップ（８．１）によって行われる。空間（４、６）の間の開閉は、内側ピストン空間（６）の開口部の一方に接続された底部弁キャップ（８．２）によって行われる。頂部弁キャップ（８．１）の開閉は、頂部弁キャップ（８．１）に接続された小形歯車（８）によって行われる。この小形歯車（８）は、運動タイミング（motion timing）の縁に位置する、歯を有する縁と滑らかな縁とを有する。底部弁キャップ（８．２）の開閉は、底部弁キャップ（８．２）に接続された小形歯車（８）によって行われる。この小形歯車（８）は、運動タイミングの縁に位置する歯を有する縁と滑らかな縁とを有する。小形歯車（８）に接続されたばね（８．３）により、小形歯車（８）は回転端の初期位置をとる。ばね（８．３）は弁キャップ（８．１、８．２）に接続されている。小形歯車（８）が弁キャップ（８．１、８．２）を回転させるとき、小形歯車（８）はばね（８．３）も巻き上げる。弁キャップ（８．１、８．２）の数は２個である（図５、７、８、１０、ｌｌ、１２）。それは内側ピストン空間（６）と外側ピストン内側空間（４）との間で動く。それは反対側の縁の両方にある。それは燃料が排気ガスと混じるのを阻止する。回転は、小形歯車（８）を動かす回転ホイル（１２．１）によって始動される。回転ホイル（１２．１）は、歯を有する縁と滑らかな縁とを有すると共に、運動タイミングの縁に位置するギアハウジングと整合され、ギア付き円盤（１２）に接続されている。

潤滑及び冷却（図６、８）
冷却は内側ピストン空間（６）の側面の内側に形成された仕切り（１０）によって行われ、冷却剤／潤滑剤流体（９）の通過を可能にする。冷却は仕切り（１０）内に形成された複数の潤滑剤取込口（１０．１）によって行われ、冷却剤／潤滑剤流体（９）の通過を可能にする。潤滑剤取込口（１０．１）は、内側ピストン空間（６）と外側ピストン内側空間（４）の仕切り（１０）内に位置するダクトである（図５）。冷却剤／潤滑剤流体（９）は軸（１１）の内側と冷却剤／潤滑剤取込口（１．４）の両方から流入する。冷却剤／潤滑剤流体（９）は冷却剤／潤滑剤取込口（１．４）及び冷却剤／潤滑剤出口（２．１）を通過する。回転している間にピストン（５、７）の外側面が潤滑リング（９．１）を介して潤滑される。ピストン（５、７）の接触によって潤滑リング（９．１）が仕切り（１０）内で摺動し、冷却剤／潤滑剤流体（９）の流れを許容する。ピストン（５、７）の接触が無くなると、潤滑リング（９．１）は初期位置に戻り、流れを止める（図１４）。潤滑リング（９．１）はピストン（５、７）を潤滑するリングである（図１４）。ピストン（５、７）が潤滑リング（９．１）に接触すると、内側に移動して、冷却剤／潤滑剤流体（９）がピストン（５、７）の接触面を潤滑する。ピストン（５、７）が潤滑リング（９．１）と接触しなくなると、潤滑リング（９．１）は初期位置をとり、冷却剤／潤滑剤流体（９）の流れを止める。

シャトル（３）の軸受（３．３）（図１５）内の冷却剤／潤滑剤流体（９）（油）により、側面が潤滑されると共に冷却される（図５、６）。軸（ｌｌ）の端部に接続されたオイルカップリング（ｌｌ．１）により、軸（ｌｌ）内部の冷却剤／潤滑剤流体（９）が機関本体（１）の外へ漏れることが阻止される。潤滑リング（１．２）は、回転する軸（ｌｌ）及び回転しない油管のためのものである。軸受（３．３）（図５）内の冷却剤／潤滑剤流体（９）（図１４）は、ピストン（５、７）の側面の潤滑用である。また、軸受（３．３）はシャトル（３）の移動面を潤滑する。オイルカップリング（１１．１）は、軸（１１）に接続された冷却剤／潤滑剤流体（９）用カップリングである。冷却剤／潤滑剤流体（９）（冷却油）は、軸（ｌｌ）の内側から流入して内側ピストン（７）を冷却すると同時に、冷却剤／潤滑剤取込口（１．４）から流入して機関本体（１）と機関カバー（２）を冷却し、その後、冷却剤／潤滑剤出口（２．１）を通って流出する。

シャトル潤滑剤穴入口・出口（３．１）はシャトル（３）の頂部に設けられている。潤滑穴（３．２）は、シャトル（３）を介しての軸受（３．３）の潤滑用である（図１５）。潤滑穴（３．２）が設けられた表面は、底部縁及び頂部縁において、シャトル（３）の本体に比べて突出している。突出した縁によって、接触表面から空間（４、６）への漏れが防止される（図１０）。

シャトル潤滑剤穴入口・出口（３．１）内への油の流れは、シャトルの頂面及び底面、機関本体（１）、機関カバー（２．２）に形成されたオイル通過ダクト（３．４）（図８）及び空間（４、６）によって行われる。本体（１）及びカバー（２）上の開口オイル通過ダクト（３．４）を通して流される。

潤滑リング（１．２）（図ｌｌ）は、中間ギヤ（１４）上の冷却剤／潤滑剤流体（９）のためのリングである（図６）．

封止：
機関は単一の軸上で回転するため、ピストン（５、７）と空間（４、６）との間には、膨張及び油の厚さと同程度の空隙が残る。

図１４に示す仕切り（１０）内に位置決めされると共に接触により内側に摺動するばね機構を有する潤滑リング（９．１）により、外側ピストン（５）と内側ピストン（７）の内側表面が潤滑される。

ガソリン機関（図５）：
点火プラグ（１５）が図５（ガソリンタイプ）に示す位置に設けられ、インジェクタ（１６）が図７（ディーゼルタイプ）に示す位置に設けられている。図５には、燃料／空気取込口（６．１）、燃料／空気混合気（１７）、排気出口（４．１）及び排気ガス（１８）が示されている。

入れ子にされた同心の２個の同幅の空間（４、６）と、その中に設けられた２個のピストン（５、７）を含み、ピストンは異なるプロフィルを有すると共に、反対方向に同じ角速度で回転し、それらによって収容された軸受（３．３）上で２個のシャトル（３）が移動する。図５に示す燃料／空気混合気（１７）がガソリン混合気である場合には、内側ピストン空間（６）の下側に燃料／空気取込口（６．１）が設けられている。燃料／空気混合気（１７）がガソリン混合気である場合には、外側ピストン内側空間（４）の下側に排気出口（４．１）が設けられている。図５に示す燃料／空気混合気（１７）がガソリン／空気である場合には、外側ピストン内側空間（４）の下側に２個の点火プラグ（１５）設けられている。

ディーゼル機関（図７）：
圧縮容積が小さく燃焼容積が大きいため（蒸気機関における複合システムと同様）、効率が高くなる。高圧縮であるため、弁キャップ（８．１、８．２）は、ばね（８．３）と圧縮の作用だけで開閉する。燃料がディーゼル燃料である場合、内側ピストン空間（６）の下側にディーゼル型排気ノズル（６．２）が設けられる。燃料がディーゼル燃料である場合、外側ピストン内側空間（４）の下側にディーゼル型吸気ノズル（４．２）が設けられる。

燃料がディーゼル燃料である場合、内側ピストン空間（６）の下側に２個のインジェクタ（１６）が設けられる。

図４に示す機関本体（１）にオイル取込口（１．３）が設けられている。機関本体（１）に冷却剤／潤滑剤取込口（１．４）が設けられている。機関本体（１）と機関カバー（２）の間には、ピンによりシール（１．５）が強固に取り付けられている（図ｌｌ）。

１サイクルにおける機関の動作の図示（図９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈ、９ｉ、９ｊ、９ｋ、９ｌ）；

図は、停止状態からの回転角度が３０°毎の１２の異なる位置のものである。図は３０°回転毎の弁キャップ（８．１、８．２）とピストン（５、７）の位置を示す。

図９ａは代表的な開始位置を示す。外側ピストン（５）の中心は０°を指しており、内側ピストン（７）の中心は１８０°を指している。

図９ｂのピストン（５、７）はぞれぞれの方向に回転している。内側ピストン（７）は、その前方の燃料／空気混合気（１７）を頂部弁キャップ（８．１）に向けて押す。底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｃでは、内側ピストン（７）が燃料／空気混合気（１７）を頂部弁キャップ（８．１）に向けて圧縮する。頂部弁キャップ（８．１）が開き始める（Ａ）。ギア付き外側ピストン（５）が燃焼した排気ガス（１８）を排出する。底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｄでは、内側ピストン（７）が燃料／空気混合気（１７）を外側ピストン内側空間（４）内へ圧送する。頂部弁キャップ（８．１）が開位置にあるときに燃焼が起こる。燃焼は、頂部弁キャップ（８．１）とシャトル（３）の外側ピストン内側空間（４）側の面の間に残る狭い三角形領域において起こる。内側ピストン（７）が頂部弁キャップ（８．１）を覆う。底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｅでは、内側ピストン（７）と外側ピストン内側空間（４）が引き続き底部弁キャップ（８．２）を閉じた状態に保つ。頂部弁キャップ（８．１）は開かれる（Ｂ）。外側ピストン内側空間（４）内では、ガスがギヤ付き外側ピストン（５）を押し続ける。底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。そのキャップはばね（８．３）によって閉じた状態に保たれる。

図９ｆでは、運動が継続し、頂部弁キャップ（８．１）が開かれており、底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｇでは、運動が継続し、頂部弁キャップ（８．１）が開かれており、底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｈでは、運動が継続し、頂部弁キャップ（８．１）が開かれており、底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。

図９ｉでは、ばね（８．３）が頂部弁キャップ（８．１）を引張り、内側ピストン（７）の底部弁キャップ（８．２）を開く。頂部弁キャップ（８．１）は閉じられている。内側ピストン（７）は底部弁キャップ（８．２）を開こうとしている（Ａ）。

図９ｊでは、内側ピストン（７）が底部弁キャップ（８．２）を開ける。燃料／空気混合気（１７）が外側ピストン内側空間（４）に圧送され、燃焼が起こる。（図に示すように、機関の部品が対称位置にあるため、回転中１８０°毎に１回の燃焼が起こる）。

図９ｋでは、内側ピストン（７）がその後面で燃料／空気混合気（１７）を吸い込む。底部弁キャップ（８．２）は閉じられている。従って、排気ガス（１８）と燃料／空気混合気（１７）は混じり合わない。内側ピストン（７）はその前面で圧縮を開始する。頂部弁キャップ（８．１）は閉じられている。

図９ｌにおいて、内側ピストン（７）はその後面で吸引を行い、その前面で圧縮を行う。底部弁キャップ（８．２）は開かれている。外側ピストン（５）は排気ガス（１８）を押す。底部弁キャップ（８．２）は開かれている。排気ガス（１８）はピストン（５、７）を押し続ける。

本発明は、１サイクルに２回の燃焼を可能にすることによって高い速度と出力を提供する回転型内燃機関に関するものである。小形であるため、１台、２台又は３台の機関を同じ軸で接続することができ、必要に応じて、経済的でパワフルな高速機関を得ることができる（図１３）。

本発明は、この章で提供された代表的な実施形態に限定されない。請求の範囲に述べられた保護範囲内において、当業者が基本的な要素に基づいて実現できる代替の実施形態は、発明を冒涜するものである。

１ 機関本体
１．１ ギヤボッククカバー
１．２ オイルリング
１．３ オイル取込口
１．４ 冷却剤／潤滑剤取込口
１．５ シール
２ 機関カバー
２．１ 冷却剤／潤滑剤出口
２．２ 冷却油穴
３ シャトル
３．１ シャトル潤滑油取込口・出口
３．２ 潤滑穴
３．３ 軸受
３．４ オイル通過ダクト
４ 外側シリンダ
４．１ 排気出口
４．２ ディーゼル型吸気ノズル
５ 外側ピストン
５．１ 圧縮リング
６ 内側シリンダ
６．１ 燃料／空気取込口
６．２ ディーゼル型排気ノズル
７ 内側ピストン
８ 小形歯車
８．１ 頂部弁キャップ
８．２ 底部弁キャップ
８．３ ばね
９ 冷却剤／潤滑剤流体
９．１ 潤滑リング
１０ 仕切り
１０．１ 潤滑剤取込口
１１ 軸
ｌｌ．１ オイルカップリング
１２ ギヤ付き円盤
１２．１ 回転ホイル
１３ ローラー
１４ 中間ギヤ
１４．１ ギヤ軸
１５ 点火プラグ
１６ インジェクタ
１７ 燃料／空気混合気
１８ 排気ガス
Ａ 弁キャップ開き始め位置
Ｂ 弁キャップ開放位置
Ｃ 弁キャップ閉止位置

Claims (28)

1. 燃料／空気混合気（１７）をエネルギーに変換する回転型内燃機関であって、空気又は油によって冷却される冷却剤／潤滑剤流体（９）流通ダクトを含み、少なくとも１個の着火機関本体（１）と、前記機関本体に接続された少なくとも１個の機関カバー（２）とを有し、
   少なくとも１個の外側ピストン（５）であって、前記着火機関本体（１）内で回転し、内側ピストン（７）の回転方向と反対方向の回転運動を提供するためにギヤ付き回転経路を有し、前記機関本体（１）内において仕切り（１０）と共に燃焼及び排気容積を提供し、その前方の排気ガス（１８）をその回転で排出する外側ピストン（５）と、
   少なくとも１個の内側ピストン（７）であって、前記仕切り（１０）内において前記外側ピストン（５）の回転方向と反対方向に回転し、前記仕切り（１０）内に吸入及び圧縮容積を提供し、その前方の燃料／空気混合気（１７）を回転により圧縮して外側ピストン内側空間（４）内に圧送する内側ピストン（７）とを含む回転型内燃機関。
2. ディーゼル燃料をエネルギーに変換する回転型内燃機関であって、空気又は油によって冷却される冷却剤／潤滑剤流体（９）流通ダクトを含み、少なくとも１個の着火機関本体（１）と、前記機関本体に接続された少なくとも１個の機関カバー（２）とを有し、
   少なくとも１個の外側ピストン（５）であって、前記着火機関本体（１）内で回転し、内側ピストン（７）の回転方向と反対方向の回転運動を提供するためにギヤ付き回転経路を有し、前記機関本体（１）内において仕切り（１０）と共に吸入及び圧縮容積を提供し、その前方の空気を回転により圧縮して内側ピストン空間（６）内に圧送する外側ピストン（５）と、
   少なくとも１個の内側ピストン（７）であって、前記仕切り（１０）内において前記外側ピストン（５）の回転方向と反対方向に回転し、前記仕切り（１０）内に燃焼及び排気容積を提供し、その前方の排気ガス（１８）をその回転により排出する内側ピストン（７）とを含む回転型内燃機関。
3. 前記空間（４、６）の間で移動し、燃焼室壁とて働く少なくとも１個のシャトル（３）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
4. 内側ピストン空間（６）に接していない前記内側ピストン（７）の表面はシャトル（３）を押動する幾何学的形状を有している、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
5. 前記内側ピストン（７）を回転させ、その中を冷却剤／潤滑剤流体（９）が移動する少なくとも１個の軸（ｌｌ）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
6. 前記外側ピストン（５）を回転させる少なくとも１個の中間ギヤ（１４）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
7. 前記軸（ｌｌ）に接続され前記中間ギヤ（１４）を回転させる少なくとも１個のギヤ付き円盤（１２）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
8. 内側ピストン空間（６）の開口部の一方に接続され、前記空間（４、６）の間の開閉を行う少なくとも１個の頂部弁キャップ（８．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
9. 内側ピストン空間（６）の開口部の一方に接続され、前記空間（４、６）の間の開閉を行う少なくとも１個の底部弁キャップ（８．２）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
10. 前記頂部弁キャップ（８．１）を開閉する少なくとも１個の小形歯車（８）であって、前記頂部弁キャップ（８．１）に接続され、歯が形成された縁と滑らかな縁とを有し、運動タイミングの縁に設けられたギヤスロットに整合され小形歯車（８）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
11. 前記底部弁キャップ（８．２）を開閉する少なくとも１個の小形歯車（８）であって、前記底部弁キャップ（８．２）に接続され、歯が形成された縁と滑らかな縁とを有し、運動タイミングの縁に設けられたギヤスロットに整合され小形歯車（８）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
12. 前記小形歯車（８）を移動させる少なくとも１個の回転ホイル（１２．１）であって、歯が形成された縁と滑らかな縁とを有し、運動タイミングの縁に設けられたギヤスロットに整合され、前記ギヤ付き円盤（１２）に接続された回転ホイル（１２．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
13. 前記小形歯車（８）が回転の完了時にその初期位置をとることを可能にする、前記小形歯車（８）に接続された少なくとも１個のばね（８．３）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
14. 前記内側ピストン内側空間（６）の側面の内側に形成された少なくとも１個の仕切り（１０）を含み、冷却剤／潤滑剤流体（９）の通路を提供する、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
15. 前記仕切り（１０）の内部に形成された複数の潤滑剤取込口（１０．１）を含み、冷却剤／潤滑剤流体（９）の通過を可能にする、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
16. 前記軸（ｌｌ）の端部に接続された少なくとも１個のオイルカップリング（１１．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
17. 前記機関カバー（２）の内側部分に形成され、前記シャトル（３）を支持する少なくとも２個の軸受（３．３）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
18. シャトル（３）の側部に形成された複数の潤滑穴（３．２）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
19. 前記シャトル（３）の上面及び底面に形成され、前記シャトル（３）を通して冷却剤／潤滑剤流体（９）を流通させる少なくとも１個のシャトル潤滑剤穴入口・出口（３．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
20. 前記燃料／空気混合気（１７）がガソリン／空気である場合、前記外側ピストン内側空間（４）の下側に設けられた少なくとも２個の点火プラグ（１５）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
21. 燃料がディーゼル燃料である場合、前記内側ピストン空間（６）の下側に設けられた少なくとも２個のインジェクタ（１６）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
22. 前記仕切り（１０）内に位置し、接触によって内方に摺動するばね機構を有し、前記外側ピストン（５）と内側ピストン（７）の内側表面を潤滑する少なくとも１個の潤滑リング（９．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
23. 前記機関本体（１）に設けられた少なくとも１個のオイル取込口（１．３）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
24. 前記機関本体（１）に設けられた冷却剤／潤滑剤取込口（１．４）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
25. 前記燃料／空気混合気（１７）がガソリン混合気である場合、内側ピストン空間（６）の下側に設けられた少なくとも１個の燃料／空気取込口（６．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
26. 前記燃料／空気混合気（１７）がガソリン混合気である場合、外側ピストン内側空間（４）の下側に設けられた少なくとも１個の排気出口（４．１）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
27. 燃料がディーゼル燃料である場合、内側ピストン空間（６）の下側に設けられた少なくとも１個のディーゼル型排気ノズル（６．２）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。
28. 燃料がディーゼル燃料である場合、外側ピストン内側空間（４）の下側に設けられた少なくとも１個のディーゼル型吸気ノズル（４．２）を含む、上に記載の請求項の何れか１項に記載の回転型内燃機関。

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