JP2023533463A - ガス交換チャンバを備える内燃機関 - Google Patents

Abstract

エンジンが、シリンダ内で往復するピストンを有するように構成されており、シリンダ内のブローバイガスは、シリンダ内の燃焼室からシリンダの外部領域へと通流する。ピストンは、直線経路を往復するように構成されたロッドに接続され得る。エンジンは、シリンダと、ロッドの端部に連結されたアクチュエータとの間の空間でブローバイガスを捕捉するように構成されたガス交換チャンバを有し得る。

Description

本願は、2020年6月25日付けで提出された米国仮出願No. 63/044, 096に基づく優先権を主張する。

本開示は、内燃機関の分野に関し、より詳細には、シリンダの燃焼室に隣接するガス交換チャンバを有する内燃機関の分野に関する。

内燃機関が公知である。一部のエンジン構成には、例えば、単気筒又は多気筒のピストンエンジン、対向ピストンエンジン、及びロータリーエンジンが含まれる。最も一般的なタイプのピストンエンジンは、２ストロークエンジン及び４ストロークエンジンである。これらのタイプのエンジンは、比較的に多数の部品を有し、また、適切に機能するために、例えば潤滑システム、冷却システム、及び吸排気弁制御システム等、多数の補助システムを必要とする。

一部のエンジンは、直線経路を往復する振動マス（例えば、ピストン）を有するように構成され得る。フリーピストンエンジンは、直線経路を往復するピストンを備えたエンジンの一例であり得る。このようなエンジンは、クランクシャフトによって厳密に拘束されておらず、設計をいくつかの観点から簡素化できるため、動力発生源として有用である可能性がある。フリーピストンエンジンは、点火時期や、使用される燃料の種類の柔軟性を向上させることもでき、エネルギー変換装置に結合することによって発電にも有効に適用される可能性がある。

しかし、一部のエンジンは、潤滑剤あるいはその他の材料、又はエンジンの構成部品の汚染の問題に直面するおそれがある。例えば、ブローバイガス（例えば、燃焼室から漏出し、障壁を通り抜け、別のチャンバに侵入するガス）が、潤滑剤を収容するチャンバ内へと漏れ得る。あるいは、潤滑剤が使用されない場合であっても、ブローバイガスは、あるチャンバに侵入して、その中の構成部品を汚染する（例えば、発電機のコイル）おそれがある。エンジンに関するシステム及び方法において、様々な改良が望まれる。

一部の実施形態は、直線往復エンジン等の内燃機関に関連してもよい。エンジンは、シリンダ内の燃焼室からシリンダの外部領域へブローバイガスが通過するシリンダ内で往復するピストンを有するように構成されてもよい。エンジンは、シリンダと、ロッドの端部に接続されるアクチュエータを収容するチャンバとの間の空間で、ブローバイガスを捕捉するように構成されてもよい。

本発明の利点及び効果は、添付の図面を参照した以下の説明から明らかになるであろう。そこでは、特定の実施形態が、図示及び例示によって示されている。本書に記載された例示は、本開示の態様のごく一部の例に過ぎない。上記の概略的な説明と、下記の詳細な説明との両方が、例示的且つ説明的なものに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。

図１は、本開示の実施形態に該当する、ガス交換チャンバを備えるエンジンを示す図。
図２Ａ～Ｄは、本開示の実施形態に該当する、ガス交換チャンバを備えるエンジンの動作を示す図。
図３は、本開示の実施形態に該当する、ピストンキット及びガス交換チャンバの斜視図。
図４は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバを下から見た斜視図。
図５は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバを上から見た斜視図。
図６は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバの底面図。
図７は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバの上面図。
図８は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバの側面図。
図９は、本開示の実施形態に係る、図３のガス交換チャンバの断面図。
図１１Ａ～１１Ｇは、本開示の実施形態に該当する、様々な運転位置で示されたエンジンの断面図。
図１２Ａ～１２Ｃは、本開示の実施形態に該当する、エンジンの断面図。

発明の詳細な説明

例示的な実施形態を詳細に説明し、その例を添付の図面に示す。以下の説明は、添付の図面を参照するが、別段の表示がない限り、異なる図面における同一の符号は、同一の又は類似の要素を表している場合がある。例示的な実施形態の以下の説明において示される形態は、本発明に該当する全ての形態を表しているわけではない。代わりに、以下の説明において示される形態は、特許請求の範囲に記載されている本発明と関連する態様に該当するシステム、装置、及び方法の一例に過ぎない。図中の要素の相対的寸法は、明確化のため、誇張されている場合がある。

内燃機関においては、燃焼室内での燃焼により、膨張ガスが高圧に達し、ピストンが移動し、ピストンの機械的運動からエネルギーを取り出すことができる。ピストンは、ピストンに外接するピストンリングを有し、シリンダの壁に対してシールを形成する。また、シリンダヘッドは、ガスケットを有する。ガスケットは、シリンダの他の領域をシールし、シールされた燃焼室を形成するように構成されている。理想的には、エンジンが排気段階に到達するまで、膨張ガスは、燃焼室内に完全に含まれる。しかし、実際には、膨張ガスの一部が、燃焼中にシールを通過して漏れ出し得る。例えば、ピストンやガスケット等のバリアを通過して流れ、燃焼室外に漏れ出す「ブローバイガス」が存在し得る。このようなガスは、燃焼生成物（例えば、燃焼済燃料又は未燃燃料）を含み、燃焼室外でオイル又はその他物質を汚染し得る。燃焼室外のチャンバが、エンジンの構成部品（例えば、クランクシャフトを収容するクランクケース）を潤滑するために使用されるオイルと直接連通している可能性がある。ブローバイガスは、周期的にエンジンオイルを交換する必要性をもたらす一因となる。

更に、エンジンは、上下動するように構成されたピストンを収容するシリンダに、当該ピストンの下方に形成された燃焼室が備わるという配置を有しる場合がある（図１を参照）。ピストンロッドは、燃焼室を通過してシリンダ外の位置まで延びる。ピストンロッドは、ピストン及びピストンロッドの運動をその他の形態の出力へと変換するように構成されたアクチュエータに接続される。例えば、アクチュエータは、ピストンロッドの端部の直掩往復運動を回転運動（例えば、車輪を回転するために使用される回転）に変換するように構成された機構を含む。アクチュエータは、潤滑剤を収容するチャンバ内に収容され、そのため、汚染の影響を受けやすい。あるいは、例えば、アクチュエータは、潤滑剤を使用しないものであってもよいが、コイルを有する発電機のように、汚染に対して敏感な構成要素を含むことに変わりはない。

本開示の一部の実施形態では、エンジンが、燃焼室とアクチュエータとの間のガス交換チャンバを含むように設けられている。ガス交換チャンバは、汚染物質が、アクチュエータ、あるいは関連する構成部品又は材料に到達するのを阻止するように構成されている。例えば、ガス交換チャンバは、シリンダ外のチャンバ内のオイル又はその他の要素が汚染された状態になるのを阻止するように構成されている。ガス交換チャンバは、１以上の燃焼室や、アクチュエータを収容するチャンバから分離されたエアチャンバを有する。ガス交換チャンバは、シールによって燃焼室から封止され、シールによってアクチュエータを収容するチャンバからシールされる。シールは、固定シールであってもよい。ガス交換チャンバは、オイルチャンバからシールされ、ブローバイガス内に存在する燃焼生成物が、オイルチャンバ内のオイルに到達することを阻止され又は阻害され、それにより、オイルが清浄に保たれる。ガス交換チャンバからのガスと、オイルチャンバ内のオイルとの間の連通は、遮断される。

更に、エンジンは、直線的に往復するように構成されたピストン及びピストンロッドを含む。ピストンロッドは、直線方向においてのみ（例えば、左右には移動せず上下にのみ）移動するように構成される。従来のエンジンにおけるコネクティングロッドとは異なり、ピストンロッドの横方向移動がない。ピストンロッドは、アクチュエータチャンバ（例えば、オイルチャンバ）内に収容されるアクチュエータに連結される。ガス交換チャンバとオイルチャンバとの間にシールを形成するため、２チャンバ間にガスケットが設けられ、それにより、ピストンロッドが上下に摺動するのを許容しつつブローバイガスがオイルチャンバ内のオイルに到達するのを阻止する。

更に、ガス交換チャンバが、ガス交換チャンバ内へ又はガス交換チャンバ外へのガスの連通を許容する通路を含んでいてもよい。通路は、新気をガス交換チャンバ内に供給するために使用され、又はガスを燃焼室に供給するために使用される。通路は、排気再循環（ＥＧＲ）を可能にする。ＥＧＲは、シリンダ内の燃焼温度が低いときに有用であり、また、排出を改善するために有用である。

エンジンは、直線運動を回転運動に変換する機構、又はピストンロッドの運動を他の形態の出力に変換するための機構を含む。機構は、歯車機構を含む。機構は、ピストンロッドがピストンと同じ方向に直線的に移動できるように構成されており、シリンダ壁に横力が作用せず、エアチャンバとオイルチャンバとの間のシールが固定ガスケットによって実現される。ピストン及びピストンロッドの直線運動は、フライホイールを回転させる回転運動へと変換される。フライホイールは、エンジンの仕事を利用するために使用される。フライホイールは、例えば、車輪を駆動し、又は発電機を駆動する。

本開示の一部の実施形態によれば、エンジンが、小型且つ軽量である。エンジンは、高い効率を達成し、環境への影響（例えば、排出）を低減する。エンジンは、高い重量毎出力値（power-to-weight ratio）を達成できる。

本書で使用されるとおり、特段断らなければ、用語「又は（or）」は、実現不可能な場合を除き、全ての可能な組み合わせを包含する。例えば、「構成部品がＡ又はＢを含む（a component includes A or B）」と記載されている場合、特段断らない限り、実現不可能でない限り、当該構成部品は、Ａを含んでもよく、Ｂを含んでもよく、Ａ及びＢを含んでもよい。第２の例として、「構成部品が、Ａ、Ｂ、又はＣを含む（a component includes A, B, or C）」と記載されている場合、特段断らない限り、実現不可能でない限り、当該構成部品は、Ａを含んでもよく、Ｂを含んでもよく、Ｃを含んでもよく、Ａ及びＢを含んでもよく、Ａ及びＣを含んでもよく、Ｂ及びＣを含んでもよく、Ａ、Ｂ、及びＣを含んでもよい。「～の少なくとも１つ（at least one of）」といったような表現は、必ずしもそれに続く列挙の全体を修正する必要はなく、また、当該列挙の各要素を修正する必要はない。「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ」は、Ａの１つだけ、Ｂの１つだけ、Ｃの１つだけ、又はＡ、Ｂ、及びＣの任意の組み合わせを含むと理解されるべきである。「Ａ及びＢの一方（one of A and B）」又は「Ａ及びＢのいずれか一方（any one of A and B）」という表現は、Ａの１つ、又はＢの１つを含むように最も広い意味で解釈されるものとする。

図１は、本開示の実施形態に該当するエンジン１を示す。エンジン１は、シリンダ１１０を含み、シリンダは、その内部に摺動可能に設けられたピストンキット５６を有する。ピストンキット５６は、ピストン３１０及びピストンロッド３２０を含む。燃焼室１５０は、ピストン３１０の底部、シリンダ１１０の側壁、及びシリンダヘッド１４によって形成される。燃焼室１５０は、ピストン３１０の底面によって形成される「掃引容積（swept volume）」を含むシリンダ１００内に可変領域を含む。ピストン３１０がシリンダ１１０の一端から他端へ移動するにしたがって、掃引容積は変わっていく。

エンジン１は、ガス交換チャンバ４００を含む。ガス交換チャンバ４００は、シリンダ１１０に隣接している。ガス交換チャンバ４００は、シリンダ１１０の外部にある。ピストンロッド３２０は、燃焼室１５０を通過して延びる。一部の実施形態において、吸気チャンバが、燃焼室１５０の上方に設けられる。

更に、エンジン１は、アクチュエータ３００を収容するように構成されたチャンバ１３０を含む。ピストンロッド３２０は、シリンダ１１０外に延び、チャンバ１３０内に延びる。アクチュエータ３００は、ピストンキット５６の直掩運動を他の形態の出力へと変換するように構成された機構を含む。例えば、アクチュエータ３００は、ピストンロッド３２０の一端に連結され、前後に往復するピストンロッド３２０の運動を利用する。チャンバ１３０は、潤滑剤を収容するように構成される。潤滑剤は、例えばエンジンオイルのように、液状の潤滑剤である。アクチュエータ３００は、オイルによって潤滑されるように構成されている。

ガス交換チャンバ４００は、汚染物質がチャンバ１３０に到達するのを阻止するように構成されている。ガス交換チャンバ４００は、燃焼室１５０に由来するブローバイガスがチャンバ１３０に侵入するのを阻止するように構成されている。

次に、本開示の実施形態に該当するエンジン１の運転を示した図２Ａ～図２Ｄを参照する。図２Ａに示すように、ピストン３１０が直線方向に移動する。ピストン３１０は、軸線Ａに沿って前後方向（例えば、図２Ａの図示の左右方向）に往復する。図２Ａに示される段階において、燃焼室１５０は、空気‐燃料の混合気等のガスで満たされる。図２Ａの位置から、ピストン３１０は、燃焼室１５０内のガスを圧縮するようにして（例えば、Ａの逆方向、図２における左方に）移動する。

図２Ｂに示される段階において、ピストン３１０は、燃焼位置に到達する。燃焼位置は、シリンダ１１０内の燃焼事象の開始に対応する軸線Ａに沿った点にある。燃焼すると、ピストン３１０は向きが逆になる。燃焼位置は、燃焼室内のガスが所定の圧縮比に達した点である。例えば、燃焼位置は、燃焼室の圧縮比が、１０：１、又は２０：１等に達した位置である。燃焼は、点火プラグ又はグロープラグ等の点火器を作動させることによって燃焼位置で開始する。一部の実施形態では、燃焼位置が固定される。一部の実施形態では、燃焼位置は、可変であり、エンジン１の状態に基づいて決定される。例えば、エンジン１は、自動点火を使用して運転するように構成されてもよく、燃焼位置は、燃焼室内の圧縮比が、使用される燃料の種類の自然発火に適した点であってもよい。

燃焼位置は、ピストン３１０の最大移動位置とは異なる。ピストン３１０がシリンダヘッド１４に当たるまで移動することを許容されてもよい。例えば、ピストンロッド３２０が他の構成部品に機械的に連結されていない（例えば、ピストンが「フリー」である）場合に、ピストン３１０は、物理的障壁に当たるまで軸線Ａに沿って移動してもよい。運転中にピストン３１０がシリンダヘッド１４に衝突することを防ぐため、エンジン１は、ピストン３１０とシリンダヘッド１４との間にクリアランスボリュームが設けられるように構成されてもよい。

一部の実施形態では、ピストン３１０が、第１限界位置と第２限界位置との間で往復するように構成される。限界位置は、アクチュエータ３００によって設定される。限界位置は、用語「上死点」及び「下死点」と類似する。上死点及び下死点において、従来のピストンは、最大上方移動位置（例えば、クランクシャフトの０度位置）と、最大下方移動位置（例えば、クランクシャフトの１８０度位置）との間で移動するようにクランクシャフトによって拘束される。本開示の一部の実施形態において、アクチュエータ３００は、ピストン３１０の移動範囲を物理的に制限する。一部の実施形態において、アクチュエータ３００は、クランクシャフトを含む。しかし、一部の実施形態において、アクチュエータ３００は、ピストンロッド３２０に連結されるが、ピストン３１０の移動範囲を物理的に制限しない。例えば、アクチュエータ３００は、ピストンロッド３２０から直線運動を回転運動に変換し、回転運動のエネルギーが、アクチュエータ３００を物理的に制限しない発電機によって利用されてもよい。それでもなお、ピストン３１０は、燃焼室１５０内に残っている圧縮ガスの圧力により、シリンダヘッド１４に衝突するのを防ぐことができる。

エンジン１の運転において、燃焼は、燃焼室１５０内で空気－燃料の混合気が圧縮された後に生じる。燃焼により、燃焼室１５０内で圧縮されている混合気が、高圧を有する膨張ガスに変換され、ピストン３１０を移動させる。図２Ｃは、燃焼が行われてピストン３１０が軸線Ａに沿って移動している段階を示す。図２Ｃに示すように、膨張ガスの一部は、燃焼室１５０からエンジン１の他の領域へと漏れ出す。例えば、ブローバイガス２が、燃焼室１５０から漏れ出す。ブローバイガス２は、このようなガスを収容することを目的とするバリア（例えば、シール）を通過して流れる。ガス交換チャンバ４００は、ブローバイガス２を捕捉するように構成される。ブローバイガス２は、ガス交換チャンバ４００に収容され、チャンバ１３０に流入するのを阻止される。ガス交換チャンバ４００は、ブローバイガス２がガス交換チャンバ４００の容積内で膨張するのを許容し、ブローバイガス２の圧力を低下させるように構成される。ブローバイガス２の圧力が低下し、ガス交換チャンバ４００とチャンバ１３０との間のシールにより、ブローバイガス２がガス交換チャンバ４００内に収容される。

図２Ｄに示すように、ブローバイガス２は、エンジン１の他の領域へと再案内（redirect）されてもよい。ガス交換チャンバ４００は、ＥＧＲ機能を実行するように構成される。ガス交換チャンバ４００は、例えば新気等のガス交換チャンバ４００に含まれる他のガスと共に、ブローバイガス２を燃焼室１５０に戻すように再案内してもよい。ブローバイガス２は、燃焼室１５０内へと送り返され、燃焼室１５０内でより完全に燃焼されてもよい（例えば、未燃燃料の燃焼）。また、ブローバイガス２は、可燃性ではない燃焼副生成物を含んでいる可能性がある。このような不燃性材料は（例えば、新気又は燃料ではなく）、燃焼室１５０内の容積を占めるおそれがあり、シリンダ１１０内の燃焼を部分的に阻害する。
これにより、燃焼室１５０内の燃焼温度が低下し、エンジン性能を調整できる。ガス交換チャンバ４００は、エンジン１の有害な排出物を低減するように構成される。

ブローバイガス２は、燃焼室１５０内で生じる燃焼に起因して発生し、非常に高温（例えば、摂氏４００度）のガスを含む。チャンバ１３０のようにエンジン１の他の領域へと漏れ出た高温のガスは、エンジン性能に悪影響を及ぼす。例えば、チャンバ１３０内に収容されているオイルが、加熱されて炭化する。炭化したオイルは、粒子状物質（ＰＭ）を形成し、液体のオイルを含むチャンバ１３０内の構成要素及び材料と接触するおそれがある。チャンバ１３０内にＰＭが存在すると、チャンバ１３０内の摩擦が増加し、チャンバ１３０内の構成要素及び材料の温度が更に上昇する。したがって、ブローバイガス２がチャンバ１３０に侵入すると、過度な加熱を引き起こす。また、ポジティブクランクケースベンチレーション（ＰＣＶ）システムの適切な機能に問題が発生するおそれがある。エンジン１に接続された構成部品を駆動するために、エンジンからより多くの仕事を取り出す必要が生じる。

ガス交換チャンバ４００は、ブローバイガス２がチャンバ１３０内に流入するのを阻止するように構成され、チャンバ１３０内の構成要素又は材料が汚染されるのを阻止する。ガス交換チャンバ４００は、エンジン１のオイルの交換頻度を低減できる。

次に、本開示の実施形態に該当するピストンキット及びガス交換チャンバを示した図３を参照する。ピストンキット５６は、軸線Ａに沿って移動するように構成される。ピストンキット５６は、復動ピストン３１１及びピストンロッド３２５を含む。ピストンロッド３２５は、ガス交換チャンバ４００内の開口を通過して移動するように構成される。図３は、ピストンロッド３２５よりも僅かに大きい直径を有するピストン３１１を備えるピストンキット５６を示しているものの、多くの変形例が可能であると理解される。ピストン３１１は、ピストンロッド３２５が通過するガス交換チャンバ４００の開口部よりも大きい直径を有するように構成されてもよい。

ピストン３１１は、シリンダ１１０（図３では不図示）内に摺動可能に取り付けられる。ピストンロッド３２５は、少なくとも部分的にピストンロッド内を延びる通路を含む。ピストンロッド３２５は、中空のチューブを含む。ピストン３１１の第１側の通路と、ピストン３１１の第２側の通路とを接続する相互接続流路があってもよい。図３に示されるように、ピストンロッド３２５は、第１開口３２３Ａ及び第２開口３２３Ｂを含む。開口端３２６又はピストンロッド３２５の第２開口３２３Ｂを介して供給される吸気は、ピストンロッド３２５を介して送られ、第１開口３２３Ａを介してシリンダ１１０の燃焼室に分配される。一部の実施形態において、ピストンロッド３２５は、一端又は両端において壁を有してもよく、ガス連通が第１及び第２開口３２３Ａ，３２３Ｂを介してのみ生じてもよい。

次に、本開示の実施形態に該当するガス交換チャンバを示した図４～図１０を参照する。図４に示されるとおり、ガス交換チャンバ４００は、下開口４４０、ガス流入口４２０、及びガス流出口４３０を有する。シール４４５は、下開口４４０内に設けられる。シール４４５は、隣接するチャンバに対してガス交換チャンバ４００をシールするように構成されている。例えば、ガス交換チャンバ４００は、チャンバ１３０（図４では不図示）に隣接してもよく、シール４４５は、ガス交換チャンバ４００をチャンバ１３０からシールするように構成されてもよい。シール４４５は、ピストンロッドと下開口４４０の内径との間のギャップを満たすように構成されている。シール４４５は、オイルシールであってもよい。シール４４５は、シール４４５に沿って摺動するピストンロッドによって運ばれるオイルを擦り取り、チャンバ１３０内にオイルを収容させるように構成されている。ガス交換チャンバ４００は、厚さｔを有し、厚さ方向は、軸線Ａと平行である。

図５に示されるように、ガス交換チャンバ４００は、上開口４１０を有する。上開口３１０は、ガス交換チャンバ４００を他のチャンバ（例えば、燃焼室１５０）に対してシールするように構成されたシールシステムに含まれている。一部の実施形態において、ガス交換チャンバ４００の上部は、エンジンヘッド（例えば、シリンダヘッド１４）と一体化されている。ガス交換チャンバ４００は、エンジンヘッド１４に含まれていてもよい。

図５及び図６に示されるように、ガス交換チャンバ４００は、ガス流入口４２０及びガス流出口４３０を有する。新気又はその他のガスが、ガス交換チャンバにガス流入口４２０を介して供給され、ガス流出口４３０を介して排出される。ガス流入口４２０は、吸気システムと連通している。ガス流出口４３０は、エアクリーナと連通していてもよく、ガス交換チャンバ４００からのガスを直接的にシリンダ１１０（図５及び図６では不図示）に再循環するように構成されてもよい。

図６に示されるように、上開口４１０は直径Ｄ１を有する。図７に示されるように、シール４４５の内径がＤ２である。Ｄ１及びＤ２は、同じであってもよいし異なっていてもよい。一部の実施形態において、Ｄ１はＤ２よりも大きく、ロッド開放シールシステムを収容する。例えば、図６に示されるように、リング部材４１５が、上開口４１５に設けられる。リング部材４１５は、内径Ｄ１ａを有する。Ｄ１ａは、Ｄ２と同一又は実質的に同一であってもよい。

図８は、ガス交換チャンバ４００の側面図を示す。ガス流入口４２０及びガス流出口４３０は、互いに整列されている。開口は、ガス交換チャンバ４００を直線的に貫通するように形成されている。シール４４５は、ガス交換チャンバ４００を横から見たときに少なくともシール４４５の一部がガス流入口４２０を介して視認できるような、厚さを有する。

図９は、厚さ方向（図４を参照）に直交する面内でとった断面図である。図９に示されるように、ガス交換チャンバ４００は、内部空間４０５を有する。内部空間４０５ｈくぁ、直径Ｄ３によって定義される。内部空間４０５は、ブローバイガス２が膨張するのを許容するように構成された容積を有し、それにより、ブローバイガス２が燃焼室１５０（図９では不図示）からガス交換チャンバ４００に流入するとブローバイガス２の圧力が低下する。

図１０は、図９の断面に対して直交する面内でとった断面図である。図１０に示されるように、シール４４５がＵ状である。リング部材４１５は、ピストンロッドの開口を塞ぐように構成され、それにより、ピストンロッドの内部と、ガス交換チャンバ４４０の内部空間４０５との間のガス連通が遮断される。

次に、本開示の実施形態に該当するエンジン１Ｂを示した図１１Ａ～１１Ｇを参照する。エンジン１Ｂは、エンジン１と類似しているが、他の特徴と同様に、以下に説明する吸排気システムを備える。上エンジンヘッド１２０が、開口１２１を有し、吸気がシリンダ１１０に流入するのを許容するように構成されている。一方向バルブ（例えば、リードバルブ）が開口１２１（不図示）に設けられている。エアは、シリンダ１１０に自由に流入できるが、開口１２１を介して流出するのを阻止される。吸気チャンバ４０が、設けられている。吸気チャンバ４０は、上エンジンヘッド１２０の上壁と、ピストン３１の上面との間の空間によって形成される。開口１２１は、ピストン３１０が下動して吸気チャンバ４０の容積が増加していくにつれてエアを引き込むことができるように構成されている。

ピストン３１０は、シリンダ１１０内に摺動可能に設けられている。ピストン３１０は、エンジン１Ｂに対して直線方向（例えば、図１１Ａの上下方向）に移動するように構成されている。直線方向は、シリンダ１１０の軸線に一致している。ピストンロッド３２１は、ピストン３１０に接続されている。ピストン３１０は、その中心に開口を有し、ピストンロッド３２１が、この開口を通過して延びている。ピストンロッド３２１は、ピストン３１０と共に直線方向に往復するように構成されている。ピストンロッド３２１は、ピストンロッド３２１の第１端に開口３２２を有する。ピストンロッド３２１の第２端は、支持部材３３０に接続されている。ピストンロッド３２１の第１端と第２端との間に、壁３２４が設けられている。壁３２４は、ピストンロッド３２１を通過するエアの流れを遮るように構成されている。ピストンロッド３２１は、エアが少なくとも部分的にその内部を流れるのを許容するように構成されている。例えば、ピストンロッド３２１は、開口３２２から開口３２３まで形成された通路を有する。開口３２３は、ピストンロッド３２１の壁を貫通して延びる複数の穴を含む。開口１２１を介してヘッド１２０に流入した吸気は、開口３２２及び開口３２３を介し、ピストンロッド３２１を通過し、シリンダ１１０の第１チャンバ１０へと移動する。

エンジン１Ｂにおいて吸気は、加圧される。吸気チャンバ４０は、圧縮機として機能する。ピストン３１０は、図１１Ａに示す上方に移動し、吸気チャンバ４０に収容されるエアを圧縮する。開口１２１に設けられたバルブは、エアがチャンバ４０から漏れ出すのを阻止し、エアが圧縮されるのを許容する。圧縮エアは、ピストンロッド３２１を介してシリンダ１１０の燃焼室にもたらされる。

シリンダ１１０は、シリンダ１１０の壁に形成された排気口１１８を有する。排気口１１８は、複数の開口を含む。ピストン３１０が、第１チャンバ１０の排気口に晒されると、第１チャンバ１０内のガスがシリンダ１１０に漏れ出すのを許容される。ピストン３１０が図１１Ａに図示される排気口１１８の上方にあるとき、ピストン３１０は排気口１１８に晒される。「ピストン３１０が排気口１１８の上方にある」という表現は、ピストン３１０のピストンリングを考慮に入れていると理解されるだろう。例えば、排気口１１８は、ピストン３１０のおよそ中間点に設けられたピストンリングが排気口１１８のエッジを通過したときに、排気口１１８が露出し始める。

図１１Ａは、吸気段階の開始を示す。エアは、開口１２１を介して上エンジンヘッド１２０に流入する。エアの一部が、少なくとも同時的に吸気チャンバ４０に保持される。エアは、ピストンロッド３２１を通過して移動し、シリンダ１１０の第１チャンバ１０に供給される。ピストン３１０が排気口１１８を塞いでいると（例えば、ピストン３１０が排気口１１８の上方にあると）、吸気通路が排気口１１８と連通し、エンジン１Ｂが掃気段階に入る。エアは、第１チャンバ１０に供給され、第１チャンバ１０に予め収容されているものを押し出し、排気口１１８を介して流出する。第１チャンバ１０は、燃焼室として機能する。

図１１Ａに示されるように、ピストン３１０は、上壁３１６を含む。上壁３１６は、上エンジンヘッド１２０の収容空間１２４内へと延びるように構成される。溝３１７が、上壁３１６に設けられている。一部の実施形態において、ピストンリング（不図示）が溝３１７に設けられ、吸気チャンバ４０を第１チャンバ１０からシールするように構成される。溝３１７内のピストンリングは、溝３１５内のピストンリングと協働し、ピストン３１０の上方及び下方のチャンバをシールする。２つのシールは、ガスのための中間空間をもたらす。

下エンジンヘッド１９０は、シリンダ１１０に接続されるように設けられている。下エンジンヘッド１９０は、シリンダ１１０の底部を画定し、第１チャンバ１０の底部を画定する。下エンジンヘッド１９０は、第２チャンバ２０のための空間を含む。ベアリング２１が、第２チャンバ２０に設けられている。ベアリング２１は、ピストンロッド３２１が、ベアリング２１に沿って直線方向に摺動するのを許容するように構成されている。場リング２１は、リニアベアリングである。ベアリング２１は、ピストンロッド３２１の横方向（図１１Ａの左右方向）の運動を規制するように構成されている。ベアリング２１は、ロッドホルダの一例である。ベアリング２１は軸受筒を有する。シールは、第２チャンバ２０を第１チャンバ１０及び第３チャンバ３０からシールするために設けられている。

エンジン１Ｂのベースは、ブロック２０１Ｂを含む。ブロック２０１Ｂは、第３チャンバ３０を有する。第３チャンバ３０は、ロッドの出力をその他の形態の出力へと変換する機構、例えば直線往復移動を回転運動に変換する機構等のアクチュエータを収容する。支持部材３３０が、ピストンロッド３２１と共に移動するように構成され、当該機構の歯車を回転させる。回転運動は、他の部材を介して伝達され、例えばフライホイールに出力される。

図１１Ｂに示されるように、ピストン３１０は下動を続ける。図１１Ｂは、ピストンロッド３２１の開口３２３がシリンダ１１０外へ移動して、ピストンロッド３２１の通路がもはや第１チャンバ１０と連通していない点を例示する。第１チャンバ１０を第２チャンバ２０からシールするシールを開口３２３が通過すると、ピストンロッド３２１の通路と第１チャンバ１０との間の連通が遮断される。開口３２３が第１チャンバ１０の外へ移動すると、排気口１１８が、少なくとも部分的にピストン３１０によって露出される。一部の実施形態において、ピストンロッド３２１及びシリンダ１１０は、ピストンロッド３２１の開口部３２３がシリンダ１１０の外側に移動する前に、排気口１１８がピストン３１０によって閉鎖されるように構成される。一部の実施形態では、ピストンロッド３２１及びシリンダ１１０は、ピストンロッド３２１の排気口１１８及び開口部３２３が一緒に閉鎖されるように構成される。ピストンロッド３２１及びシリンダ１１０は、ガス連通がこのような方法で制御されるようなサイズとなるよう構成されている。ピストンリング及びシール等の位置は、ガス交換の挙動に影響を及ぼす。

排気口１１８がピストン３１０によって塞がれると、圧縮段階が第１チャンバ１０において生じる。予め第１チャンバ１０に供給された吸気は、第１チャンバ１０内に捕捉され、ピストン３１０が移動して第１チャンバ１０の容積が減少するにつれて圧縮される。

第２チャンバ２０は、第１チャンバ１０からも第３チャンバ３０からも分離されている。第３チャンバ３０は、ピストンロッド３２１の直線運動を変換する機構を潤滑するための潤滑剤を収容する。第１チャンバ１０及び第３チャンバ３０は、ガス交換チャンバ４００によって互いに分離されている。

図１１Ｃは、ピストン３１０が下動を続ける位置を示す。ピストン３１０は、完全に排気口１１８を覆っている。図１１Ｃに示される位置では、圧縮段階が継続している。ピストンロッド３２１の開口３２３は、第２チャンバの領域内にある。一部の実施形態において、第２チャンバ２０は、開口３２３を塞ぐベアリング２１により、ピストンロッド３２１の開口３２３から分離されている。一部の実施形態では、第２チャンバ２０が省略されてもよく、ガス交換チャンバ４００は、第１チャンバ１０及び第３チャンバ３０に直接的に隣接していてもよい。ガスが圧縮され続けている間に、燃料噴射が第１チャンバ１０内で生じる。

図１１Ｄは、ピストン３１０が燃焼位置（例えば、従来のエンジンにおいてピストンの下死点と同様の底側限界位置）に到達した位置を示す。第１チャンバ１０の容積は最小になっている。この点では、燃焼が第１チャンバ１０において生じる。その後、膨張段階が第１チャンバ１０で開始する。膨張段階は、燃焼段階の一部を含む。膨張段階の間、ガスの一部が、ピストン３１０を通過して流れ、又は第１チャンバ１０とエンジン１Ｂの他の領域との間のシールを通過して流れる。しかし、ガス交換チャンバ４００が、エアギャップ、又はトラップチャンバとして機能し、ブローバイガスが第３チャンバ３０に到達するのを阻止し又は阻害する。

図１１Ｅに示すように、膨張段階では、ピストン３１０が向きを変え、上方へ移動する。図１１Ｅに示される点では、ピストン３１０が、排気口１１８を露出させ始める。例えば、ピストン３１０の底面は、排気口１１８の底部に達する。排気口１１８は、第１チャンバ１０の内部に露出し、排気段階が第１チャンバ１０で始まる。更に、ピストンロッド３２１の開口３２３が露出し始める。

図１１Ｆに示される点では、ピストンロッド３２１の開口３２３が、シリンダ１１０に流入している。吸気は、ピストンロッド３２１を介してシリンダ１１０に供給される。吸気チャンバ４０からの吸気は、ピストンロッド３２１を通過し、開口３２３を介して第１チャンバ１０に供給される。吸気は、吸気チャンバ４０内で加圧される。膨張段階の間、第１チャンバ１０が膨張ガスで満たされる。新気の導入により、膨張ガスが排気口１１８を介してシリンダ１１０外へ流出するのを促進される。排気が流出している間にエアがシリンダ１１０に供給されていくにしたがって掃気が生じる。

図１１Ｇは、ピストン３１０が上最大移動位置に達した点を示す。この点では、掃気が第１チャンバ１０で完了する。一部の実施形態において、ピストンロッド３２１及びシリンダ１１０は、新気の一部が第１チャンバ１０に供給され、次の圧縮段階が開始する前にシリンダ１１０から流出するのを許容するように構成されている。

次に、本開示の実施形態に該当するエンジン１Ｃを示した図１２Ａ～１２Ｃを参照する。エンジン１Ｃは、数ある相違点の中でも、エンジンヘッド及びガス交換チャンバの配置が変更された点を除いて、エンジン１Ｂと類似している。図１２Ａに示されるように、エンジン１Ｃが、ガス交換チャンバ４００を含む。リング部材４１５は、ガス交換チャンバ４００に設けられている。リング部材４１５は、開口３２３を塞ぐように構成され、ピストンロッド３２１の内部とガス交換チャンバ４００の内部空間４０５との間のガス連通を阻止するように構成されている。

更に、エンジン１Ｃは、開口１２１に隣接する弁部材１２３を有する。上エンジンヘッド１２０は、平坦な頂部を備えるように構成されている。吸気チャンバ４０と、シリンダ１１０の外部領域との間のガスの交換は、一方向バルブによって制限されている。弁部材１２３は、ガスが交換されるのを選択的に許容する。例えば、吸気チャンバ４０外の圧力（例えば、開口１２１に対して作用するエア圧であって大気圧）が、吸気チャンバ３０内の圧力よりも大きいときに、エアは吸気チャンバ４５０に流入できる。
吸気チャンバ４０の内圧が吸気チャンバ４０外の圧力よりも大きいときでも、吸気チャンバ４０の内部エアが流出するのを防止できる。弁部材１２３は、吸気チャンバ４０の内部容積を制御するように構成されている。例えば、弁部材１２３は、吸気チャンバ４０の容積を減らすために設けられ、吸気チャンバ４０内の圧縮ガスの圧力をより高くすることができる。

図１２Ｂに示されるように、ピストン３１０は、ピストン移動の下限に達し、この下限は燃焼位置であってもよい。この位置では、ピストンロッド３２１の開口３２３が、ガス交換チャンバ４００の領域にある。しかし、リング部材４１５が、開口３２３を覆い、エア又はその他のガスが、ガス交換チャンバ４００とピストンロッド３２１の内部との間で連通するのを阻止する。リング部材４１５は、ピストン３１０のピストン移動の下限に基づく厚さを有し、その厚さは、開口３２３を確実に覆うように決定される。リング部材４１５は、ガス交換チャンバ４００の一体部分を形成する。

リング部材４１５は、ブローバイガスの捕捉と干渉しないように光栄されている・例えば、リング部材４１５は、ガス交換チャンバ４００よりも薄い厚さを有する。ギャップが、リング部材４１５とシール４４５との間に存在する。図１２Ｃに示され雨量に、エンジン１Ｃは、シリンダ１１０の第１チャンバ１０から流出し得るブローバイガス２がガス交換チャンバ４００に到達するように構成され、ガス交換チャンバ４００に到達したブローバイガス２は、そこに収容されてもよく、ガス流出口４３０を介する等の制御される方法でエンジン１Ｃの他の領域に送られてもよい。

ガス交換チャンバ４００は、下エンジンヘッド１９０と合うように構成された溝を有する。ガス交換チャンバ４００は、インターロック方式で下エンジンヘッド１９０に連結される。更に、ベアリング２１は、エンジンヘッド１９０を支えながらピストンロッド３２１を支持するように構成される。ベアリング２１は軸受筒を有する。シール（例えば、Ｏリング）が、ベアリング２１とガス交換チャンバ４００との間に設けられる。

本開示の前述の部分を効率よく説明するため、要素の様々な組み合わせが一緒に説明される。最も広い意味での本開示の態様は、前述の特定の組み合わせに限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明の実施形態は、本開示と一致し、図に例として示されているように、以下に列挙された特徴の１つ又は複数を含んでいてもよく、以下に列挙された他の特徴のいずれか単独、又は任意の組み合わせを含んでいてもよく、上述の特徴の組み合わせを含んでいてもよい。

例えば、シリンダ内で往復するピストンを有するように構成された内燃機関が設けられてもよい。エンジンは、ブローバイガスがシリンダ内の燃焼室からシリンダの外部領域に通過するように構成されていてもよい。また、次の要素が設けられていてもよい。
・ピストンが、直線方向に往復するように構成されたロッドと接続されている。
・エンジンが、シリンダと、ロッドの端部に接続されたアクチュエータを収容するチャンバとの間の空間でブローバイガスを捕捉するように構成されたガス交換チャンバを備える。
・ブローバイガスが、ロッドとロッドホルダとの間を通過する。
・ガス交換チャンバが、ブローバイガスが流体を収容するチャンバに到達するのを阻止するように構成される。
・流体が、液体状の潤滑剤である。
・ロッドホルダが、ベアリングを含み、ベアリングは、ロッドが当該場リングに対して直線方向に摺動するのを許容するように構成されている。
・ベアリングは、軸受筒を含む。
・アクチュエータは、発電機を含む。
・アクチュエータは、ロッドの直線往復運動を回転運動に変換するように構成された機構を含む。
・ガス交換チャンバは、シリンダヘッドに含まれる。
・エンジンが、直線往復エンジンを含む。

更に、例えば、内燃機関が設けられてもよい。また、次の要素が設けられていてもよい。
・ピストンが、ロッドと連結され、シリンダ内で往復するように構成されている。
・エンジンが、ガス交換チャンバ内に、シリンダの燃焼室から、ロッドとロッドを取り囲む部材との間を通過して漏れ出たブローバイガスを収容するように構成されている。
・ロッドを取り囲む部材が、軸受筒を含み、軸受筒は、ロッドが軸線に沿って直線的に移動するのを許容すると共に、ロッドが軸線に直交する方向い移動するのを阻止するように構成されている。
・ガス交換チャンバは、ブローバイガスが、別のチャンバを汚染するのを阻止するように構成されている。
・当該別のチャンバが、潤滑剤チャンバを含む。
・当該別のチャンバが、ロッドの直線往復運動を他の形態に変換するように構成された機構を収容する。
・エンジンが、ブローバイガスを燃焼室内へと再循環して排出を減らすように構成される。
・ガス交換チャンバは、エア流入口及びエア流出口を有する。
・ガス交換チャンバは、燃焼室とロッドの端部との間に清浄エアチャンバを含む。
・ガス交換チャンバは、ガス交換チャンバを別のチャンバからシールするように構成されたシールを有する。
・ピストンがロッドと接続され、ロッドはピストンの第１側から延び、ピストンが、ピストンの第１側と、ピストンの第１側とは反対側のヘッドとの間に形成された燃焼室を有するシリンダ内で往復するように構成されている。
・ガス交換チャンバは、燃焼室から、ロッドと、ロッドを取り囲む部材との間の空間を通過するブローバイガスを収容するように構成されている。
・ロッドを取り囲む部材が、ヘッドを含む。
・エンジンが、直線往復エンジンを含み、ロッドが、シリンダの軸線に沿って直線的に往復するように構成されている。
・シリンダが、燃焼室を含む。
・ピストンがシリンダ内で摺動可能に取り付けられ、シリンダの軸線に沿って直線的に往復するように構成されている。
・ピストンロッドがピストンに接続され、軸線に沿って直線的に往復するように構成され、シリンダの外に延びる端部を有する。
・ガス交換チャンバが、シリンダから来たガスをエンジン内の他の箇所に送るように構成されている。
・ガス交換チャンバが、シリンダと、アクチュエータを収容するチャンバとの間に配置され、アクチュエータは、ピストンの運動から仕事を取り出すように構成されている。
・シールが、ガス交換チャンバをアクチュエータを収容するチャンバからシールするように構成されている。
・ガス交換チャンバは、シリンダから来たガスをエアフィルタに送るように構成されている。
・シリンダ外に延びるピストンロッドの端部が、第１最大移動位置と第２最大移動位置との間で往復するように構成され、第１最大移動位置と第２最大移動位置とが軸線上にある。
・第１最大移動位置と第２最大移動位置とがシリンダ外にある。
・エア供給部が、燃料を含まないエアをガス交換チャンバに供給するように構成されている。

更に、例えば、直線往復内燃機関が設けられてもよい。また、次の要素が設けられてもよい。
・ピストンが、シリンダの軸線に沿って直線的に往復するように構成される。
・ピストンロッドがピストンに連結され、pistonロッドが軸線に沿って直掩的に往復するように構成される。
・第１チャンバが、シリンダの燃焼室を含む。
・第２チャンバが、ガス交換チャンバを含む。
・第３チャンバが、シリンダ外に延びるピストンロッドの端部を収容するように構成される。
・第２チャンバと第３チャンバとの間のシールが、第２チャンバ内のガスが第３チャンバに流入するのを阻止するように構成される。
・第２チャンバと第３チャンバとの間に仕切りがある。
・シールが仕切りの開口に設けられている。
・ピストンロッドは、軸線に直交する方向に移動するのを阻止される。

Claims (34)

1. シリンダ内の燃焼室からシリンダの外部領域へとブローバイガスが通過していくシリンダ内で往復するピストンを有するように構成された内燃機関であって、
   前記シリンダと、ロッドの端部に接続されたアクチュエータを収容するチャンバとの間の空間で前記ブローバイガスを捕捉するように構成されたガス交換チャンバを備える、
   内燃機関。
2. 前記ブローバイガスが、前記ロッドと、ロッドホルダとの間を通過するように構成されている、
   請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記ガス交換チャンバは、前記ブローバイガスが流体を収容するチャンバに到達するのを阻止するように構成されている、
   請求項１又は２に記載の内燃機関。
4. 前記流体は、液状の潤滑剤である、
   請求項３に記載の内燃機関。
5. 前記流体は、油蒸気である、
   請求項３に記載の内燃機関。
6. 前記ロッドホルダは、軸受を含み、当該軸受は、前記ロッドが前記軸受に対して直線方向に沿って摺動することを許容するように構成されている、
   請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関。
7. 前記軸受が、軸受筒を含む、
   請求項６に記載の内燃機関。
8. 前記アクチュエータが、発電機を含む、
   請求項１から７のいずれかに記載の内燃機関。
9. 前記アクチュエータが、前記ロッドの直線往復運動を回転運動に変換するように構成された機構を含む、
   請求項１から７のいずれかに記載の内燃機関。
10. 前記ガス交換チャンバは、シリンダヘッドに含まれる、
    請求項１から９のいずれかに記載の内燃機関。
11. ロッドに接続され、シリンダ内で往復するように構成されたピストン
    を備える内燃機関であって、
    前記シリンダの燃焼室から漏れ出し、前記ロッドと前記ロッドを取り囲む部材との間の空間を通過するブローバイガスを、ガス交換チャンバ内に、含むように構成されている、
    内燃機関。
12. 前記ロッドを取り囲む前記部材が、軸受筒を含み、当該軸受筒は、前記ロッドが軸線に沿って直線的に移動することを許容し、前記ロッドが前記軸線と直交する方向に移動することを阻止するように構成されている、
    請求項１１に記載の内燃機関。
13. 前記ガス交換チャンバは、前記ブローバイガスが、別のチャンバを汚染することを阻止するように構成されている、
    請求項１２に記載の内燃機関。
14. 前記別のチャンバが、潤滑剤チャンバを含む、
    請求項１３に記載の内燃機関。
15. 前記別のチャンバは、前記ロッドの直線往復運動を別の形態に変換するように構成された機構を収容する、
    請求項１４に記載の内燃機関。
16. 前記ブローバイガスを前記燃焼室内へと再循環し、排出を低減させるように構成されている、
    請求項１１から１５のいずれかに記載の内燃機関。
17. 前記ガス交換チャンバは、エア流入口及びエア流出口を含む、
    請求項１１から１６のいずれかに記載の内燃機関。
18. 前記ガス交換チャンバは、前記燃焼室と前記ロッドの端部との間の清浄エアチャンバを含む、
    請求項１３から１５のいずれかに記載の内燃機関。
19. ガス交換チャンバは、前記ガス交換チャンバを前記別のチャンバからシールするシールを含む、
    請求項１３から１５のいずれかに記載の内燃機関。
20. ロッドに接続されるピストンと、
    ガス交換チャンバと、を備え、
    前記ロッドは、前記ピストンの第１側から延び、前記ピストンは、前記第１側と、前記第１側とは反対のヘッドとの間に形成された燃焼室を有するシリンダ内で往復するように構成され、
    前記ガス交換チャンバは、前記燃焼室から、前記ロッドと前記ロッドを取り囲む部材との間の空間を通過するブローバイガスを含むように構成されている、
    内燃機関。
21. 前記ロッドを取り囲む前記部材は、前記ヘッドを含む、
    請求項２０に記載のエンジン。
22. 当該機関は、直線往復エンジンを含み、前記ロッドは、前記シリンダの軸線に沿って直線的に往復するように構成されている、
    請求項２０又は２１に記載のエンジン。
23. 当該機関は、単動式ピストンを含む、
    請求項２０又は２１に記載のエンジン。
24. 当該機関は、複動式ピストンを含む、
    請求項２０又は２１に記載のエンジン。
25. 燃焼室を含むシリンダと、
    前記シリンダ内に摺動可能に取り付けられ、前記シリンダ内で軸線に沿って直線的に往復するように構成されたピストンと、
    前記ピストンに連結され、前記軸線に沿って直線的に往復するように構成され、前記シリンダ外へ延びる端部を有するピストンロッドと、
    前記シリンダからのガスを当該機関の別の箇所へ送るように構成されたガス交換チャンバと、
    を備える、内燃機関。
26. 前記ガス交換チャンバは、前記シリンダと、前記ピストンの運動から仕事を取り出すように構成されたアクチュエータを収容するチャンバとの間に配置されている、
    請求項２５に記載の内燃機関。
27. 前記ガス交換チャンバを、前記アクチュエータを収容する前記チャンバからシールするように構成されたシールを更に備える、
    請求項２６に記載の内燃機関。
28. 前記ガス交換チャンバが、前記シリンダからのガスをエアフィルタに送るように構成されている、
    請求項２５から２７のいずれかに記載の内燃機関。
29. 前記シリンダ外へ延びる前記ピストンロッドの前記端部が、第１最大移動位置と第２最大移動位置との間を往復するように構成され、前記第１最大移動位置及び前記第２最大移動位置は前記軸線上にある、
    請求項２５から２８のいずれかに記載の内燃機関。
30. 前記第１最大移動位置及び前記第２最大移動位置は、前記シリンダの外部にある、
    請求項２９に記載の内燃機関。
31. 燃料を含まないエアを前記ガス交換チャンバに供給するように構成されたエア供給部を更に備える、
    請求項２５から３０のいずれかに記載の内燃機関。
32. シリンダ内で軸線に沿って直線的に往復するように構成されたピストンと、
    前記ピストンに接続され、前記軸線に沿って直線的に往復するように構成されたピストンロッドと、
    前記シリンダ内の燃焼室を含む第１チャンバと、
    ガス交換チャンバを含む第２チャンバと、
    前記シリンダ外へ延びる前記ピストンロッドの端部を収容するように構成された第３チャンバと、
    前記第２チャンバと前記第３チャンバとの間で、前記第２チャンバ内のガスが前記第３チャンバに流入するのを阻止するように構成されたシールと、
    を備える直線往復エンジン。
33. 前記第２チャンバと前記第２チャンバとの間の仕切りを更に備え、
    前記シールが、前記仕切り部の開口内に設けられ、
    前記ピストンロッドが、前記軸線と直交する方向に移動するのを阻止される、
    請求項３２に記載のエンジン。
34. 前記ガス交換チャンバ内に設けられたリング部材を更に備える、
    請求項３２に記載のエンジン。

Images