JP3404570B2 - 球形の回転ピストン機関 - Google Patents

球形の回転ピストン機関

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JP3404570B2 JP2000174277A JP2000174277A JP3404570B2 JP 3404570 B2 JP3404570 B2 JP 3404570B2 JP 2000174277 A JP2000174277 A JP 2000174277A JP 2000174277 A JP2000174277 A JP 2000174277A JP 3404570 B2 JP3404570 B2 JP 3404570B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃ピストン機
関においてピストンの往復動による往復質量慣性力を解
決したピストンスピードの高い、軽量コンパクトな高回
転イコール高出力の回転ピストン機関に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術の構成】現在、２行程サイクル、又は４行程
サイクルの原動機は、レシプロカッティングピストン機
関（以下、往復ピストン機関という）の火花点火機関と
圧縮気に燃料を噴射するディーゼル機関が各種汎用機関
として存在する。また、極一部ではあるが、５０〜１０
０ps程度の小型ガソリン自動車機関として２節エピトロ
コイド曲線の包絡線と、その内包絡線とを組合わせた４
行程サイクルのヴァンケル機関がある。
【０００３】往復ピストン機関は、一般にはシリンダー
（シリンダーブロック、ライナー、シリンダーヘッド、
クランクケース）、ピストン、コネクティングロッド
（連接棒）、クランクシャフト、フライホイール（はず
み車）等の主要構成部品と、気化器や吸、排気等の燃料
系統の装置、冷却装置、点火装置、始動装置等からなる
補機類とを有し、及び４行程サイクル機関には弁とその
動弁装置とを有して構成されている。また、ディーゼル
機関は、気化器や点火装置に代わり燃料噴射ポンプ、燃
料噴射弁等の燃料供給装置を有するものである。
【０００４】そして、それら構成部品は、シリンダーを
外筒として受圧片に相当する内筒のピストンが嵌まる
が、そのピストンにはシリンダー壁面との密封作用と潤
滑油膜の調節、ピストンの放熱等の役目をするピストン
リング、即ちピストン環が取付けられ、シリンダー内の
媒体燃焼に伴う膨張圧力をピストン頭部に受けて熱エネ
ルギーを機械エネルギーの直線運動として往復動に変換
する。次に、その往復動はピストンピンを介して弧状運
動をする連接棒に伝達され、更にその連接棒の大端部を
クランクピンに連結してクランク軸がピストンの直線往
復運動を円運動に変換するものである。また、機関出力
の増大、振動の軽減、トルク変動を減少させる等の見地
から複数の気筒にした多気筒機関がある。
【０００５】また、前記ヴァンケル機関は、往復ピスト
ン機関のシリンダーブロックに相当する２節エピトロコ
イドの内周面を持つ筒状のローターハウジング内に、そ
の２節エピトロコイドの内包絡線からなる弓形輪郭面の
３辺を持った３角形のローターが、３角形の中央部分を
貫く円孔に形成されたローター軸受と、その円孔内に取
付けられた内歯歯車のトロコイド位相歯車とを有して設
けられている。また、３角形ローターの各頂点に取付け
られた棒状のシールエレメントがローターハウジングの
内周面に接触し、その内周面とローターの弓形輪郭面と
両側を覆っているサイドハウジングの壁面により三つの
作動室を形成する。
【０００６】そして、その作動室容積が最小となるエピ
トロコイドの二つの節部分が往復ピストン機関のピスト
ン上死点に相当し、その一方が燃焼室を担当している。
トルクを発生させる燃焼室の燃焼ガス圧力は、ローター
の弓形輪郭面に加わってローター軸受に挿入した偏心軸
の偏心輪にその回転軌跡の切線方向と、その偏心軸の軸
受荷重として作用する。また、ローターのトロコイド位
相歯車と噛み合うサイドハウジングに取付けた固定外歯
歯車によって、ローターは頂点を常にローターハウジン
グのエピトロコイド曲線に沿って自転し公転する遊星運
動を行い、そのローターの回転に伴って同一の方向にロ
ーターが１、機関軸である偏心軸が３の回転比を有して
回転するものである。
【０００７】
【従来技術の問題点】上記した従来技術の往復ピストン
機関には、以下のような問題点、或は機関の高性能化に
伴う問題点として指摘すべき以下のような機関性能の限
界がある。即ち、一般に機関性能とは、出力（ＰＳ）と
燃料の消費率（ｇ／ＰＳ・ｈ）とであるが、現在求めら
れている高性能の内燃ピストン機関とは、高出力であ
り、燃料の経済性に優れ、排出ガスの低、無害化を具備
し、軽量コンパクトであり、且つ静粛機関でなければな
らないが、高性能化という条件下において機関の性能は
相反して両立しないことが多く、例えばそれは出力と燃
費性能、出力と静粛性（振動、騒音）、出力と排出ガス
浄化、また高出力化は機関寸法、重量の強化、補機類の
大容量化を招いたりしかねない。
【０００８】機関における出力向上の要素は、行程体積
（ｌ）、平均有効圧力（kg／cm2）、機関速度（r.p.m）
であり、単位出力当たりの体積重量の最も小さい原動機
はガソリン機関であるが、それにはＰＳ／ｌの比出力の
大きいことが必要である。しかし、行程体積を増大させ
る大排気量による出力向上は現代にはそぐわないし、比
出力も必ずしも大きくならないから高性能とは言い切れ
ない。必然的に平均有効圧力を増大させるか、機関速度
の高回転化によるか、或はその両方を高める必要があ
る。
【０００９】高回転は単位時間内の仕事量が増して高出
力が実現するが、回転数はピストンスピードによって制
限される。つまり、ショートストロークにするほど高回
転は得られるが、高回転化はフリクションロス、即ち摩
擦損失が二次曲線的に増加し、その結果として正味馬力
はある回転数で最大値となる。平均有効圧力は１サイク
ル中に大きく変化するシリンダー内圧力の平均値である
が、吸入空気重量の吸入効率に比例する。以上のことか
ら、出力は回転数と吸入効率とに比例はするが、回転数
の増大と共に吸入空気流速抵抗が増加して吸入効率は低
下する。
【００１０】また、空気流動の慣性によって吸、排気の
作用角は大きくオーバーラップするが、高回転域で高い
吸入効率を求めようとして大きい作用角にするほど低速
域の圧縮行程の始めに吸気の逆流や吸、排気の干渉が生
じ、吸入空気量が減少してトルクは低下し、反対に低回
転域で吸入効率を高くした場合には高回転域の吸入効率
が低下する。更に、それら１回の吸入作業は百台分の秒
という短時間であること、燃焼室分の残留ガスがあるこ
と、種々の補機類の背圧がある等から与えられた容積い
っぱいの排気量分だけの空気、或は混合気を吸い込むこ
とが出来ない。従って、高い出力を得ることは吸入空気
重量を増やすこと、即ち吸入効率を向上させることに他
ならない。
【００１１】吸入空気の体積効率の向上は平均有効圧力
を高める手段であるが、一方平均有効圧力は熱効率によ
っても大きく左右される。熱効率は圧縮比と共に増大
し、その増大する熱効率の増加率は次第にゆるやかにな
るが、有効熱量の増大は正味圧力を高めて燃費性能を向
上させる。結局、高圧縮比機関は高性能ではあるが、そ
の反面ガソリン機関においては、高圧縮による高温、高
圧は異常燃焼の発生を容易にする。具体的には自然発火
の一種であるノッキングの発生であり、強制振動の衝撃
によって機関各軸受の耐久性は悪化し、燃焼ガスの激し
い圧力振動の為に有効な動力に変わるべき高温の熱が多
量に燃焼室に伝熱され、機関を加熱してピストン、バル
ブの熔損とか、シリンダーの熱変形、潤滑油の変質、油
膜の破壊によるピストンとシリンダーの焼き付き等、致
命的な破損にもなる。
【００１２】また高温のもとでの燃焼生成物は、吸熱反
応をして温度の上昇と共に熱解離が進み、窒素酸化物等
の有害な燃焼ガス生成は増大する。換言すれば、ガソリ
ン機関においての球形燃焼室とか、点火プラグの中央部
配置とか、スワール、スキッシュ流の強化といったノッ
キング対策は有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）を増大させる
から、高圧縮比は機関の熱効率を増大させるがノッキン
グによって制限されることになる。また、シリンダー内
で燃焼する燃料熱量の熱勘定のうち、実際に正味出力と
して有効に利用できるガソリン機関の正味熱効率は僅か
３０％前後（ディーゼル機関は３５％前後）でしかない
が、高回転であれ、高圧縮であれ、高出力の為に高い熱
効率水準を求めれば必然的に機関は過熱し、冷却装置の
性能向上や大型化、各部の剛性・強度比重の強化、油温
上昇の対策も必要になり、その意味では高性能という条
件にそぐわなくなる。
【００１３】往復ピストン機関の不具合は、ピストンが
シリンダー内を直線的に往復動することに起因する。即
ち、運動部分が軸対称の回転体であれば等速円運動をす
る為に慣性抵抗として作用する遠心力が求心力とつり合
って機関に振動は発生しない。しかし、周期的に繰り返
すピストンの往復加速運動は、往復質量の慣性力、及び
慣性偶力の効果を無にすべき平衡が損われて機関振動が
発生する。特に、高回転機関では機関平衡の手段がない
と実用には耐えないものであり、また単気筒機関におい
ては慣性力をバランスウエイトによっても完全に打ち消
すことが出来ない。
【００１４】一次、二次慣性力、慣性偶力がつり合うの
はクランク軸に６個のクランクを持つ６気筒機関からで
あり、４サイクル直列４気筒機関では２個ずつの往復質
量を対称方向に向かせることにより一次慣性力は互いに
打ち消し合うが、二次慣性力が発生するから、そこで二
次慣性力平衡装置を装着すれば、その為に重量増大や高
生産費、且つその分複雑になることは否めない。或は、
出力増大やトルク変動を少なくする為に多気筒機関にす
る必要があり、必然的に多気筒機関は重量・寸法等の機
関全体の容積が大きくなる。
【００１５】また６、８気筒直列機関のような長軸の回
転軸では、軸の１回転に与えられる規則的な回転力と回
転軸自身の自然振動とが同調すると軸破壊を招く激しい
自然振動が発生する為に軸の振れ止め（ダンパー）を必
要とするし、各々のピストンがピストンピン、コネクテ
ィングロッド、クランクを経て回転軸に連結される為に
同一部品の点数を多くしている。また、円筒シリンダー
の頂部に吸、排気バルブの取付け箇所が限られているこ
とにより吸入空気重量が制限され、且つ吸、排気効率の
向上と動弁装置の慣性質量低減等の為に個々の部品を細
分化した多バルブ化の傾向は、そのいずれの場合にもそ
の分解、組立ての作業性には不利である。
【００１６】或は往復ピストン機関においては、同じ内
燃機関であるガスタービンの動圧に対して静圧を回転力
に変えるもので、容積／面積比が小さい為に最高燃焼温
度が高く、有害排気ガスである窒素酸化物（ＮＯｘ）の
生成が多い。また、往復ピストン機関のピストンスピー
ドは、行程／内径比のオーバースクエアな行程長が小さ
いほど高く出来るが、それが余りにも速いと潤滑の追従
が困難となってピストンは破壊しやすくなり、ピストン
スラップ、及び上述した往復動の慣性質量増加による振
動、騒音は増大し、同様にバルブ装置も、機関回転数を
高めるほどに異常振動を発生して機関の高回転化を阻止
し、それらバルブタイミングの狂いは吸、排気効率を低
下させ、バルブとピストンとを干渉し易くし、ひいては
バルブとピストンは衝突して機関そのものが破壊される
ことにもなり、平均ピストンスピードの実用回転範囲を
狭くしている。
【００１７】以上のことを要約すれば、往復ピストン機
関の欠点は、その作動においてピストン、コネクティン
グロッド、弁等の往復運動部分の慣性質量による障害が
避けられないことである。即ち、高出力の為の高回転化
が阻止されて使用回転範囲が狭く、機関振動・騒音が大
きく、構造が複雑で機関容積が大きい。また、浄化の困
難な窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が多いことである。
【００１８】次に、ヴァンケル機関の欠点について述べ
れば、吸入と燃焼部分とが同一の箇所ではないこと、ハ
ウジングとローターからなる作動室が平面、平板から構
成されていることであり、それは高温の燃焼室壁が吸入
新気によって冷却されることがなく、機関の吸入側と燃
焼側との温度差が大きく、バイメタル的に熱変形したそ
の壁面にローター頂点のアペックスシール等では追従出
来ない。また、作動室が方形断面であり、その断面積が
変化することにより完全な気密保持が不可能であり、著
しいリークロスと油膜潤滑の油膜生成の不可能による著
しい摩擦摩耗がある。
【００１９】当然それらは、原理上の不具合と相俟って
燃料や潤滑油の消費率の増大、悪化を示すものであり、
不完全燃焼、吹き抜け、ダイリューションガス、火炎伝
播不良等による未燃焼ガスの強制排出で有害ＣＯやオキ
シダント、いわゆる光化学スモッグの原因であるＨＣ価
を極度に高くしている。また、部品・機構が簡単さを欠
いて難解で、より少ない製作誤差と高い組立て精度が求
められ、コスト高で耐久性は劣り、気密保持の不良、燃
焼室形の不良等によりディーゼル機関には適合しない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上述
した従来の内燃ピストン機関の限界と問題点とに鑑み、
出力、燃料消費、排出ガス、静粛性、耐久性、重量寸
法、生産費等の内燃機関に不可欠の諸条件を満たすと共
に、ピストン、即ち受圧片の往復動を排除して従来の内
燃ピストン機関とは全く異なった基本構造を有し、且つ
従来機関よりも優れた各種性能を有する新規な内燃ピス
トン機関を提供するものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、相互に関係す
る点、線、面の幾何学的構成における幾何図形上におい
て成り立つ基本的な構造の特質がある。
【００２２】
【解決手段１】本発明は、上記課題を解決する為の手段
の一つとして、球心Ｏから半径ｒを有して球面Ｇをなす
内壁面に形成したハウジング１０において、角度θをな
し球心Ｏにおいて交差する固定した二つの軸直線をＸ軸
線、Ｙ軸線とし、そのＸ軸線が球面Ｇに交わる点をＰと
し、またＹ軸線が球面Ｇに交わる点をＱとし、その点
Ｐ、点Ｑ間を底面の直径として球心Ｏを頂点とする円錐
形の軌跡をＵとし、更に球心ＯにおいてＸ軸線に直交す
る軸直線をＭ軸線とし、そしてＸ軸線に水平面をなして
その直径線分の軸線Ｌを自転軸とする球面Ｇ内の大円平
面をＲ円面とし、またＹ軸線を鉛直軸線として球面Ｇ内
に球心Ｏを通って形成される大円平面をＳ円面とし、そ
のＲ円面とＳ円面が球心Ｏにおいて交差する交差割線を
軸線Ｋとし、その交差割線Ｋの両端を点Ｋａ、点Ｋｂと
する。
【００２３】上記のように点、線、面の各関係を設定し
たハウジング１０には、Ｓ円面延長平面上のハウジング
１０内壁を周回溝の軌道隙１２に削成してＸ軸線が貫通
するハウジング１０対向壁に主軸受１３，１３を設け
る。その主軸受１３，１３には直軸状をなす回転主軸２
０の両側軸頸を軸承させ、この回転主軸２０の球心Ｏに
位置してＭ軸線を連結軸とするピン継手関節５５のピン
柱か、又はピン受孔の何れかからなる軸央枢２５を持た
せる。
【００２４】Ｒ円面上には、球面Ｇをなすハウジング１
０内壁面に回転可能に接する対向外周面の球弧面３２，
３２と、その球弧面３２，３２の弓形輪郭平面をなして
Ｋ軸線側を弦とする表裏の弓形面３１，３１、３１，３
１と、その弦側に円柱状のピストン中間軸３３を介在合
体させた略円形板の回転ピストン３０を配置する。この
回転ピストン３０には、両球弧面３２，３２に前記回転
主軸２０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開口させ、
且つそのピストン通軸孔３４の中央部に前記軸央枢２５
に対応する連結素子のピストン枢３５を設けてＸ軸線上
の回転主軸２０に対して±θ角度の範囲を揺動可能に枢
着させると共に、ピストン中間軸３３両端の前記点Ｋ
ａ、点Ｋｂ側に蝶番関節５０素子の蝶番ピン５１，５
１、又は蝶番ピン受５２，５２を設ける。
【００２５】また、Ｓ円面上には、両側表裏の弓形面４
１，４１、４１，４１と、ピストン中間軸３３柱面に摺
接関係に契合して互いに対面する弦側面４２，４２とか
ら形成される二つの弓形板に、前記軌道隙１２に回転可
能に嵌合する環状の斜行板環４３を合体させて外周面と
した円形板状の斜行板４０を配置する。この斜行板４０
には、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に位置する斜行板環４３の
対向両側に前記蝶番関節５０素子に対応する連結素子を
設けて嵌合させ、この蝶番関節５０が斜行板４０と回転
ピストン３０とを交差割線Ｋを蝶着の軸として±θ角度
範囲に擺動可能に連結する。
【００２６】すると、Ｓ円面上の斜行板４０が、球面Ｇ
のハウジング１０の内壁面を閉鎖して半球状の定積空間
からなる二つの半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、その
半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々をＲ円面上の回転ピスト
ン３０が、二つずつの櫛形状の空間をなす四つの作動室
Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕに形成する。更に、半月状作動
室Ｈａ，Ｈａに臨ませて作動媒体の吸入孔Ｉｎと排出孔
Ｅｘと、適宜その作動媒体の通路を開閉するバルブ装置
Ｖａとを設け、且つ燃焼室を窺って点火具Ｉｇ、或は燃
料噴射弁を挿着したことを特徴とする球形の回転ピスト
ン機関である。
【００２７】
【解決手段２】解決手段のもう一つとして、上記解決手
段の１と同様にハウジング１０内部に球心Ｏ、半径ｒ、
球面Ｇ、角度θ、軸線Ｘ、軸線Ｙ、点Ｐ、点Ｑ、円錐軌
跡Ｕ、軸線Ｍ、軸線Ｌ、Ｒ円面、Ｓ円面、交差割線Ｋ、
点Ｋａ、点Ｋｂの点、線、面の各関係を設定する。
【００２８】そのように点、線、面の各関係を設定した
ハウジング１０をＳ円面の平行平面で両側に分けて球面
Ｇの内壁面を有する半球状空間の作動室部分と、Ｙ軸線
に同心円の半径ｒより大きい内径長の内周面を有する凹
状空隙の軌道隙１２の部分とに形成してＸ軸線が貫通す
るハウジング１０壁に主軸受１３を設ける。その主軸受
１３に直軸状をなす回転主軸２０の軸頸を軸承させ、こ
の回転主軸２０の球心Ｏに位置してＭ軸線を連結の軸と
するピン継手関節５５のピン柱か、又はピン受孔の何れ
かからなる軸央枢２５を持たせる。
【００２９】Ｒ円面上には、球面Ｇのハウジング１０内
壁面に回転可能に接する外周面の球弧面３２と、その球
弧面３２の弓形輪郭平面をなしてＫ軸線側を弦とする表
裏の弓形面３１，３１と、その弦側に円柱状のピストン
中間軸３３を合体させた略半円板の回転ピストン３０を
配置する。この回転ピストン３０には、球弧面３２に前
記回転主軸２０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開口
させ、且つそのピストン通軸孔３４のピストン中間軸３
３内の中央部に前記軸央枢２５に対応する連結素子のピ
ストン枢３５を設けてＸ軸線上の回転主軸２０に対して
±θ角度の範囲を揺動可能に枢着させると共に、ピスト
ン中間軸３３両端の前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に蝶番関節５
０素子の蝶番ピン５１，５１か、又は蝶番ピン受５２，
５２を設ける。
【００３０】また、Ｓ円面上には、Ｋ軸線上のピストン
中間軸３３を挟む両側に弓形面４１，４１と、その弓形
面４１，４１間にピストン中間軸３３柱面と摺接関係に
契合する溝状の凹面からなる弦側面４２と、その両弓形
面４１，４１の裏面を同一の回転面に形成した外郭摺接
面４５とから形成された円形板に、前記軌道隙１２に回
転可能に嵌合する環状の斜行板環４３を合体させて外周
面とした円形状板の斜行板４０を配置する。この斜行板
４０には、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に位置する斜行板環４
３の対向両側に前記蝶番関節５０素子に対応する連結素
子を設けて嵌合させ、この蝶番関節５０が斜行板４０と
回転ピストン３０とを交差割線Ｋを蝶着の軸として±θ
角度範囲に擺動可能に連結する。
【００３１】すると、Ｓ円面上の斜行板４０が、球面Ｇ
のハウジング１０の内壁面を閉鎖して半球状の定積空間
からなる半月状作動室Ｈａを形成し、その半月状作動室
ＨａをＲ円面上の回転ピストン３０が、櫛形状の空間を
なす二つの作動室Ｆｕ，Ｆｕに形成する。更に、半月状
作動室Ｈａに臨ませて作動媒体の吸入孔Ｉｎと排出孔Ｅ
ｘと、適宜その作動媒体の通路を開閉するバルブ装置Ｖ
ａとを設け、且つ燃焼室を窺って点火具Ｉｇ、或は燃料
噴射弁を挿着したことを特徴とする球形の回転ピストン
機関である。
【００３２】
【解決手段３】また別の解決手段は、上記解決手段１と
同様にハウジング１０内部に球心Ｏ、半径ｒ、球面Ｇ、
角度θ、軸線Ｘ、軸線Ｙ、点Ｐ、点Ｑ、円錐軌跡Ｕ、軸
線Ｍ、軸線Ｌ、Ｒ円面、Ｓ円面、交差割線Ｋ、点Ｋａ、
点Ｋｂの点、線、面の各関係を設定する。
【００３３】そのように点、線、面の各関係を設定した
ハウジング１０には、Ｓ円面延長平面上のハウジング１
０内壁面円周に周回溝の軌道隙１２を削成してＸ軸線が
貫通するハウジング１０対向壁に主軸受１３，１３を設
ける。その主軸受１３，１３に直軸状をなす回転主軸２
０の両軸頸を軸承させ、この回転主軸２０の球心Ｏに位
置してＭ軸線を連結軸とするピン継手関節５５のピン柱
か、又はピン受孔の何れかからなる軸央枢２５を持たせ
る。
【００３４】Ｒ円面上には、球面Ｇのハウジング１０内
壁面に回転可能に接してＳ円面を跨ぐ半球面より大きい
回転外周面の球弧面３２と、その球弧面３２の弓形輪郭
平面をなして互いの弦側がＫ軸線を挟む両側の弓形面３
１，３１と、その両側弓形面３１，３１間に円柱状のピ
ストン中間軸３３を半埋い込み状に介在合体させた半球
状円形板の回転ピストン３０を配置する。この回転ピス
トン３０には、球弧面３２の対向両側に前記回転主軸２
０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開口させ、且つそ
のピストン通軸孔３４の中央部に前記軸央枢２５に対応
する連結素子のピストン枢３５を設けてＸ軸線上の回転
主軸２０に対して±θ角度の範囲を揺動可能に枢着させ
ると共に、ピストン中間軸３３両端の前記点Ｋａ、点Ｋ
ｂ側に蝶番関節５０素子の蝶番ピン５１，５１、又は蝶
番ピン受５２，５２を設ける。
【００３５】また、Ｓ円面上には、表裏の弓形面４１，
４１と、ピストン中間軸３３柱面に摺接関係に契合する
弦側面４２とから形成される弓形板に、前記軌道隙１２
に回転可能に嵌合する環状の斜行板環４３を合体させて
外周面とした円形板状の斜行板４０を配置する。この斜
行板４０には、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に位置する斜行板
環４３の対向両側に前記蝶番関節５０素子に対応する連
結素子を設けて嵌合させ、この蝶番関節５０が、斜行板
４０と回転ピストン３０とを交差割線Ｋを蝶着の軸とし
て±θ角度範囲に擺動可能に連結する。
【００３６】すると、Ｓ円面上の斜行板４０が、球面Ｇ
のハウジング１０の内壁面を両側に隔てて半球状の空間
からなる二つの半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、その
半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々をＲ円面上の回転ピスト
ン３０が、櫛形状の空間をなす作動室Ｆｕ，Ｆｕに形成
する。更に、半月状作動室Ｈａ，Ｈａに臨ませて作動媒
体の吸入孔Ｉｎと排出孔Ｅｘと、適宜その作動媒体の通
路を開閉するバルブ装置Ｖａとを設け、且つ燃焼室を窺
って点火具Ｉｇ、或は燃料噴射弁を挿着したことを特徴
とする球形の回転ピストン機関である。
【００３７】
【解決手段４】更に別の解決手段は、上記解決手段１と
同様にハウジング１０内部に球心Ｏ、半径ｒ、球面Ｇ、
角度θ、軸線Ｘ、軸線Ｙ、点Ｐ、点Ｑ、円錐軌跡Ｕ、軸
線Ｍ、軸線Ｌ、Ｒ円面、Ｓ円面、交差割線Ｋ、点Ｋａ、
点Ｋｂの点、線、面の各関係を設定する。
【００３８】そのように点、線、面の各関係を設定した
ハウジング１０をＳ円面の平行平面で両側に分けて球面
Ｇの内壁面を有する半球状空間の作動室部分と、Ｙ軸線
に同心円の半径ｒより大きい内径長の内周面を有する凹
状空隙の軌道隙１２の部分とに形成してＸ軸線が貫通す
るハウジング１０壁に主軸受１３を設ける。その主軸受
１３に直軸状をなす回転主軸２０の軸頸を軸承させ、こ
の回転主軸２０の球心Ｏに位置してＭ軸線を連結の軸と
するピン継手関節５５のピン柱か、又はピン受孔の何れ
かからなる軸央枢２５を持たせる。
【００３９】Ｒ円面上には、球面Ｇのハウジング１０内
壁面に回転可能に接する外周面の球弧面３２と、その球
弧面３２の弓形輪郭平面をなしてＫ軸線側を弦とする表
裏の弓形面３１，３１と、その弦側に円柱状のピストン
中間軸３３を合体させた略半円板の回転ピストン３０を
配置する。この回転ピストン３０には、球弧面３２に前
記回転主軸２０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開口
させ、且つそのピストン通軸孔３４のピストン中間軸３
３内の中央部に前記軸央枢２５に対応する連結素子のピ
ストン枢３５を設けてＸ軸線上の回転主軸２０に対して
±θ角度の範囲を揺動可能に枢着させると共に、ピスト
ン中間軸３３両端の前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に蝶番関節５
０素子の蝶番ピン５１，５１、又は蝶番ピン受５２，５
２を設ける。
【００４０】また、Ｓ円面上には、Ｋ軸線上のピストン
中間軸３３を挟んで両側に弓形面４１，４１と、その弓
形面４１，４１間にピストン中間軸３３柱面と摺接関係
に契合する溝状の凹面からなる弦側面４２と、その両弓
形面４１，４１の裏面を同一回転面に形成した外郭摺接
面４５とから形成される円形板に、前記軌道隙１２に回
転可能に嵌合する環状の斜行板環４３を合体させて外周
面とした円形状板の斜行板４０を配置する。この斜行板
４０には、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に位置する斜行板環４
３の対向両側に前記蝶番関節５０素子に対応する連結素
子を設けて嵌合させ、この蝶番関節５０が斜行板４０と
回転ピストン３０とを交差割線Ｋを蝶着の軸として±θ
角度範囲に擺動可能に連結する。
【００４１】以上のように構成されたハウジング１０内
の回転ピストン３０と斜行板４０と回転主軸２０とから
なる素子組成を１組分とし、その成分と同様なもう１組
分を構成してその２組の組成を連動可能な並列、又は直
列に連結する。
【００４２】すると、双方のＳ，Ｓ円面上の斜行板４
０，４０が、互いの与する球面Ｇ，Ｇのハウジング１０
の内壁面を閉鎖してそれぞれに半球状の定積空間からな
る半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、その半月状作動室
Ｈａ，Ｈａの各々をそれぞれのＲ，Ｒ円面上の回転ピス
トン３０，３０が、櫛形状の空間をなす二つずつの作動
室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕを形成する。更に、半月状作
動室Ｈａ，Ｈａに臨ませて作動媒体の吸入孔Ｉｎと排出
孔Ｅｘと、適宜その作動媒体の通路を開閉するバルブ装
置Ｖａとを設け、且つ燃焼室を窺って点火具Ｉｇ、或は
燃料噴射弁を挿着したことを特徴とする球形の回転ピス
トン機関である。
【００４３】
【発明の実施の形態】本発明は、その原理において相互
に関係する点、線、面の幾何学的構成における幾何図形
上において成り立つ基本的構造の特質がある。以下、本
発明の実施の形態を図によって説明する。
【００４４】まず、本発明を規定する相互関係の図形を
図１に示すと、球心Ｏから半径ｒを有して球面Ｇをなす
内壁面に形成したハウジング１０において、角度θをな
し球心Ｏにおいて交差する固定した二つの軸直線をＸ軸
線、Ｙ軸線とし、そのＸ軸線が球面Ｇに交わる点をＰと
し、またＹ軸線が球面Ｇに交わる点をＱとし、その点
Ｐ、点Ｑ間を底面の直径として球心Ｏを頂点とする円錐
形における側面円周をその円錐母線が周回する円錐軌跡
をＵとし、更に球心ＯにおいてＸ軸線に直交する軸直線
をＭ軸線とし、そしてＸ軸線に水平面をなしてその直径
線分の軸線Ｌを自転軸とする球面Ｇ内の大円平面をＲ円
面とし、またＹ軸線を鉛直軸線として球面Ｇ内に球心Ｏ
を通って形成される大円平面をＳ円面とし、そのＲ円面
とＳ円面とが球心Ｏにおいて交差する交差割線を軸線Ｋ
とし、その交差割線Ｋの両端を点Ｋａ、点Ｋｂとし、そ
のように点、線、面の各関係を設定する。
【００４５】そして、Ｘ軸線とＹ軸線を固定位置の定位
軸線と見なしてＸ，Ｙ軸線に同時に回転を与えると、Ｙ
軸線の垂直平面であるＳ円面は位相を保持したまま転回
し、軸線Ｌを自転軸とするＲ円面はＸ，Ｙ軸線上の点
Ｐ，Ｑ間を底面直径として球心Ｏを円錐の頂点とする円
錐軌跡Ｕ上を図１から図２、図３の順に自転しながら旋
回し、その自転の９０度分においてＲ円面の自転軸Ｌは
Ｘ軸線上にある図１から図３に半円分を公転してＹ軸線
上に移動し、更に９０度分の自転においてそのＹ軸線上
から図４を経て残りの半円軌跡を描いて図５のＸ軸線上
に戻る。即ち、Ｒ円面の自転軸Ｌが円錐軌跡Ｕの円周分
を転回（公転）すれば、その公転に伴ってＲ円面は半回
転である１８０度分の自転をして表裏を替える。
【００４６】その時、Ｒ円面の自転軸Ｌと交差割線Ｋは
球心Ｏにおいて常に直交し、且つ交差するＲ円面とＳ円
面との互いの円面間に形成される空隙は、Ｒ円面の自転
軸ＬがＸ軸線上にある時の鈍角側の対頂角が９０＋θ角
度になって最大（図１の空間Ｂ，Ｄと図５の空間Ａ，
Ｃ）となり、同じく鋭角側の対頂角が９０−θ角度にな
って最小（図１の空間Ａ，Ｃと図５の空間Ｂ，Ｄ）とな
る。つまり、Ｒ円面とＳ円面とが交差割線Ｋを蝶着の
軸、支点として互いの半回転で接近し、次の半回転で離
間し、その１回転毎において近付いたり離れたりを組と
する離合を繰り返す。
【００４７】また、球面ＧとＲ円面とＳ円面とで囲われ
て密閉された空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをみると、図１におけ
る自転軸Ｌが図２，３，４を経て半回転をする図５にお
いて空間Ａは拡張して空間Ｂは収縮し、空間Ｃは拡張し
て空間Ｄは収縮する。更に、図５から図６，７，８を経
て元の図１の半回転において空間Ａは収縮して空間Ｂは
拡張し、空間Ｃは収縮して空間Ｄは拡張する。つまり、
空間Ａが拡張すると空間Ｂは収縮して空間Ｃが拡張する
と空間Ｄは収縮し、空間Ａの拡張に対して空間Ｄが収縮
し、空間Ｂの収縮に対しては空間Ｃが拡張する関係にあ
るから、空間ＡとＢは互いの体積の増減を反比例に変化
させて対をなし、空間ＣとＤも互いの体積を反比例に変
化させて対偶し、空間ＡとＣ、空間ＢとＤは互いの体積
変化を正比例させる順と逆の拮抗する関係にある。
【００４８】このように設定した点、線、面と、空間
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆ
ｕ）の各関係をもとに本発明の各種実施の形態を以下図
によって説明する。尚この各種実施の形態を説明する図
９乃至図１８においては、作動媒体を流出入させる吸入
孔Ｉｎと排出孔Ｅｘ、バルブ装置Ｖａと点火具（又は燃
料噴射弁）Ｉｇ等の図示、また本発明を説明する全図面
においても、ガスシール、オイルシール等の密閉具（往
復ピストン機関ではピストンリング）、及び冷却装置、
潤滑装置等の図示は省略した。
【００４９】
【実施の形態１】図９、及び図１０に示すように、その
形態の一つは前記解決手段１の構成に基づく実施の形態
である。即ち、前記解決手段１と同様に上記点、線、面
の設定された各関係において、そのように点、線、面の
各関係を設定したハウジング１０を、例えば図９に示す
ａ−ａ，ｂ−ｂのＳ円面を挟む平行な二つの切り口平面
によって中央部分とその両側の部分とに分けて構成し、
その中央の部分を球面Ｇより大きいＳ円面同心の内壁面
を有する環状の斜行板ハウジング１０ｂに形成し、両側
部分の各々を対称同形の球面Ｇからなる互いの凹面内壁
１１，１１を対面させた半月状の回転ピストンハウジン
グ１０ａ，１０ａに形成する。その上で、その両側の回
転ピストンハウジング１０ａ，１０ａと中央の斜行板ハ
ウジング１０ｂとを合一した球形の一体構造に形成す
る。
【００５０】すると、斜行板ハウジング１０ｂの内部面
を溝底とする両回転ピストンハウジング１０ａ，１０ａ
凹面内壁１１，１１の互いの円周縁間が軌道隙１２とし
てＳ円面の延長平面に沿った円周分の溝状間隙に形成さ
れる。その上、Ｘ軸線が貫通する回転ピストンハウジン
グ１０ａ，１０ａの対向壁に円孔からなる主軸受１３，
１３を設ける。その主軸受１３，１３には、Ｘ軸線を回
転軸線として直軸状をなす回転主軸２０の両軸頸をジャ
ーナルに形成し、そのジャーナル部分を嵌挿させて回転
自在に軸承させる。この回転主軸２０には、球心Ｏに位
置してＭ軸線を連結の軸とするピン継手関節５５のピン
柱か、又はピン受孔の何れかからなる連結素子（この図
９，１０においてはピン受孔である）の軸央枢２５を有
する。
【００５１】つまり、内部面が円球面からなる中空の球
体をその球体の大円平面を挟む平行な二つの切り口平面
で切れば、円筒状の中央部分と椀状の互いが向き合った
半月状容積器の両側部分とに３分割される。その切断前
の球形の殻がハウジング１０の全体であり、球面の凹面
内壁１１，１１を対面させた両側部分が回転ピストン３
０の半円分ずつを内包する回転ピストンハウジング１０
ａ，１０ａの部分であるが、中央部分は回転ピストンハ
ウジング１０ａ，１０ａの凹面内壁１１，１１の球心内
径より大きい内径長を持たせて同心円にくり抜き環状に
形成すれば、この中央部分が後述する斜行板４０の斜行
板環４３を収納する斜行板ハウジング１０ｂである。
【００５２】従って、それらの三つの部分を合体させて
全体形が形成されれば、斜行板ハウジング１０ｂの内側
はハウジング１０内の中央を溝状の凹み部分が周回する
軌道隙１２として形成され、また対向両側の主軸受１
３，１３は、上述した中空の球体の球心Ｏを通り、二つ
の切り口平面の軸線（Ｙ軸線）に対して水平零度と直角
度以外の任意な傾斜角度θを開け、球心Ｏにおいて交差
する直線（Ｘ軸線）上の回転ピストンハウジング１０
ａ，１０ａの対向壁に貫設される。
【００５３】そしてＲ円面上には、回転ピストンハウジ
ング１０ａ，１０ａの球面Ｇをなす両凹面内壁１１，１
１に回転可能に対接する対向外周面の球弧面３２，３２
と、その球弧面３２，３２の弓形輪郭平面をなす表裏の
弓形面３１，３１、３１，３１と、その表裏の弓形面３
１，３１、３１，３１の弓形弦が挟持する弦側面とから
形成された半月状板の二つを前記Ｋ軸線を挟んで互いの
弦側面を対面させて対称配置し、且つその互いの弦側面
にＫ軸線を取付け軸線とする円柱状のピストン中間軸３
３を介在合体させた略円形板の回転ピストン３０を配置
する。
【００５４】この回転ピストン３０には、自らが内包す
るＲ円面に沿ってＸ軸線上の両球弧面３２，３２からピ
ストン中間軸３３内中央に貫き穿ち前記回転主軸２０を
遊挿させるピストン通軸孔３４を開口させる。尚そのピ
ストン中間軸３３内中央には、Ｍ軸線を連結軸とする前
記ピン継手関節５５のピストン枢３５（この図９，１０
ではピン柱である）を設け、そのピストン枢３５が回転
主軸２０の前記軸央枢２５に対応して基線とするＸ軸線
上の回転主軸２０に±θ角度範囲を揺動可能に枢着す
る。また、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側のピストン中間軸３３
両端には、蝶番関節５０の蝶番ピン５１，５１、又は蝶
番ピン受５２，５２の何れか（この図９，１０では両底
面の中心部に円孔を穿設した蝶番ピン受５２，５２であ
る）を設ける。
【００５５】つまり、回転ピストン３０は内部を球形の
中空に形成した前述のハウジング１０内に回転自由に嵌
合する球体をその球体の球心を通る平面を中心面とし、
その両側を対称に切り欠いて板状に形成し、その中心面
の直径部分に円柱状体を形成してピストン中間軸３３と
すれば、そのピストン中間軸３３を対称軸として両側が
対称な櫛形の半月板状からなる略円形板の全体形が形成
される。即ち、その半月板の各々がピストン翼状に形成
されるが、その両ピストン翼の回転遠心側が切り欠かれ
ずに残った球面からなる前記球弧面３２，３２であり、
その両球弧面３２，３２をその各々が与する回転ピスト
ンハウジング１０ａ，１０ａの凹面内壁１１，１１に不
即不離の状態に摺接させる。
【００５６】従って、この回転ピストン３０は、その形
成母体となる球体の上下を切り欠いて前述の如き形状に
形成すればその平面形状は円形であり、その円形が内包
する大円平面の中心線をピストン中間軸３３の軸線とす
れば、ピストン中間軸３３を対称軸としてピストン中間
軸３３の両側に上記ピストン翼の両翼が上述したように
シンメトリーに形成される。また、回転ピストン３０に
は上述した大円平面上の内部を貫通する孔を開口させる
が、この貫通孔はピストン中間軸３３の内部中央を支点
側として回転ピストン３０が内包する大円平面の縁部円
周の定位な箇所を可動端の作用点側とし、その大円平面
方向に長じて偏平な空隙を呈するピストン通軸孔３４で
あり、上記ピストン翼の窓として両球弧面３２，３２の
各々に長円形に開口する。
【００５７】そして、そのピストン翼窓から進入してピ
ストン通軸孔３４を挿通する前記回転主軸２０は、その
回転主軸２０中央に持着させた円形体からなる軸央枢２
５がピストン中間軸３３内中央を支点として軸央枢２５
と幾何条件の全く契合する形状の回転面に形成された回
転ピストン３０のピストン枢３５に枢着し、その互いに
嵌合する軸央枢２５とピストン枢３５の両片を以てＭ軸
線を関節の基軸線とするピン継手関節５５の連結部が組
成される。尚、回転主軸２０はピストン通軸孔３４を遊
挿すべくピストン通軸孔３４の短径より若干小さい径の
丸棒が軸央枢２５の対向両側に鉛直に結合して直軸状を
なし、而も回転ピストンハウジング１０ａ，１０ａ壁の
主軸受１３，１３を嵌挿すべく両軸頸がジャーナルに形
成されて回転自由に軸受け支持される。
【００５８】一方、Ｓ円面上にはＫ軸線上のピストン中
間軸３３を挟む対向両側の各々に、回転ピストン３０の
両側弓形面３１，３１に対応する同形の弓形面４１，４
１を表裏に有してピストン中間軸３３の軸柱面と幾何条
件が摺接可能に契合する弦側面４２を有する弓形板を対
称配置し、且つその両弓形板の弓形輪郭面に前記軌道隙
１２と回転摺動可能に嵌合する環状の斜行板環４３を結
合させて円形状板に形成した斜行板４０が配置される。
つまり、斜行板４０は互いの弓形輪郭面を外側向きにし
て互いの弦側面４２，４２を対面させた弓形の劣弧を持
つ半円より小さい半月状板の二つと、その両半月状板の
両弓形輪郭面と契合する内周面に形成して両半月状板の
外側に配置した円筒状の斜行板環４３とを同一平面上に
おいて結合させた円形状板であるから、Ｋ軸線を挟んで
対面する弦側面４２，４２と前記点Ｋａ，Ｋｂ側に位置
して対面する斜行板環４３の内側両面との対面する４辺
によりＫ軸線上に矩形に突き抜けた窓状の空隙部分を有
する。
【００５９】更に、その窓状空隙の点Ｋａ，Ｋｂ側に交
差割線Ｋを取付け軸線としてピン柱の蝶番ピン５１，５
１を内側向きに突出固着させ、その上でその窓状空隙に
回転ピストン３０のピストン中間軸３３を軸柱方向に沿
って嵌挿させると、斜行板４０の両弦側面４２，４２と
ピストン中間軸３３柱面とが摺接関係に密封し、ピスト
ン中間軸３３の両底面と窓枠として残る斜行板環４３の
対向両面も摺接関係に密閉し、且つピストン中間軸３３
両端の前記蝶番ピン受５２，５２に蝶番ピン５１，５１
が嵌合して前記蝶番関節５０を組成すると共に、回転ピ
ストン３０と斜行板４０が交差割線Ｋを蝶着の軸として
±θ角度範囲を擺動可能に連結する。
【００６０】そのように組立てられた回転ピストン３０
の半円分ずつが互いの与する回転ピストンハウジング１
０ａ，１０ａ内に収容され、且つ斜行板４０の斜行板環
４３が斜行板ハウジング１０ｂの軌道隙１２に回転自由
な嵌合状態に組込まれれば、Ｓ円面上の斜行板４０が、
回転ピストンハウジング１０ａ，１０ａの両凹面内壁１
１，１１を閉鎖して自らの両側に半球状をなす定積空間
の半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、その両半月状作動
室Ｈａ，Ｈａの各々をＲ円面上の回転ピストン３０が、
反比例に体積変化をさせる二つずつの櫛形状の空間をな
す四つの作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕ（気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）に形成する。更に、その両半月状作動室Ｈａ，
Ｈａに臨ませて作動媒体を流出入させる吸入孔Ｉｎと排
出孔Ｅｘと、適宜その作動媒体の通路を開閉するバルブ
装置Ｖａとを設け、且つ燃焼室の部分を窺って点火具Ｉ
ｇ、或は燃料噴射弁を挿着する。
【００６１】そして、図９，１０に示す各櫛形状作動室
Ｆｕ（気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の体積が最小の位置から大
きくなる過程に作動媒体を吸入させて圧縮し、その圧縮
の上死点付近で作動媒体に点火して燃焼させると、回転
ピストン３０と斜行板４０の両弓形面３１，４１間が膨
張圧力によって押し広げられると共に、回転ピストン３
０は膨張する燃焼ガス圧力を受けて斜行板４０の回転平
面から拘束を受けつつ力の方向に運動し、且つＭ軸線を
中心に角度（θ×２）の範囲を回動しつつ枢結する回転
主軸２０を回転させる。
【００６２】
【実施の形態２】尚、上記実施の形態１におけるハウジ
ング１０内の四つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆ
ｕの構成を１櫛形状作動室乃至３櫛形状作動室Ｆｕか、
Ｆｕ，Ｆｕか、Ｆｕ，Ｆｕ，Ｆｕかに換えて作動させる
ことが可能であるが、この実施の形態２は上記実施の形
態１における円形状板の回転ピストン３０に対して、図
１１と図１２に示すように一つの球形ハウジング１０内
の一つの半月状作動室Ｈａに半円板状の回転ピストン３
０を組込み、回転軸に対して垂直方向に並ぶ２櫛形状作
動室Ｆｕ，Ｆｕの気室Ａ，Ｂか、又は気室Ｃ，Ｄに構成
して作動させる前記解決手段２の構成に基づく実施の形
態である。
【００６３】即ち、前記解決手段２と同様に前記点、
線、面の設定された各関係において、そのように点、
線、面の各関係を設定したハウジング１０を、例えば図
１１に示すａ−ａのＳ円面に平行な切り口平面によって
二分割すると、半径ｒより大きい内周面径からなる凹状
空隙を有する斜行板ハウジング１０ｂと、その凹状空隙
の内壁面に球面Ｇからなる凹面内壁１１を対面させた半
月状の回転ピストンハウジング１０ａとに分離され、そ
の上でその回転ピストンハウジング１０ａと斜行板ハウ
ジング１０ｂとを一体構造に合体させると、斜行板ハウ
ジング１０ｂの凹状空隙が軌道隙１２としてＹ軸線に同
心円の内周面に形成されるが、この実施の形態において
も、Ｘ軸線が貫通する回転ピストンハウジング１０ａ壁
の点Ｐ位置に主軸受１３を貫設し、その主軸受１３には
球心Ｏに位置してピン継手関節５５の連結素子（この図
１１，１２ではピン受孔である）の軸央枢２５を有して
直軸状をなす回転主軸２０の軸頸ジャーナルを回転自在
に嵌挿させる。
【００６４】そしてＲ円面上には、半円状板の弦側面に
ピストン中間軸３３の円柱を合体させた略半円板の回転
ピストン３０を配置するが、この略半円板回転ピストン
３０にも球弧面３２からピストン中間軸３３内部を貫き
前記回転主軸２０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開
口させると共に、そのピストン通軸孔３４のピストン中
間軸３３内中央に前記ピン継手関節５５のピン状素子か
らなるピストン枢３５を設けて回転主軸２０の前記軸央
枢２５に枢着させ、またピストン中間軸３３の両端に蝶
番関節５０の連結素子（図１１，１２では両底面中心に
穿設した円孔の蝶番ピン受５２，５２である）を設け
る。
【００６５】また、Ｓ円面上に配置される斜行板４０
は、半円板回転ピストン３０の表裏弓形面３１，３１に
対応する同一板面に二つの弓形面４１，４１と、Ｋ軸線
を挟むその弓形面４１，４１の弓形弦側間をピストン中
間軸３３の軸柱面に摺接可能に契合する溝状の凹み部分
に形成した半円柱形凹面の弦側面４２と、その弦側面４
２を含む両弓形面４１，４１の裏面を同一回転面に形成
した外郭摺接面４５とを有する円形板が、その円形板外
周面に前記軌道隙１２に回転摺動可能に嵌合する環状の
斜行板環４３と合体した円形状板である。而も、この斜
行板４０にも前記点Ｋａ，Ｋｂ側に位置する斜行板環４
３の対向両側にピストン中間軸３３両端の前記蝶番関節
５０素子に与する連結素子の蝶番ピン５１，５１を設け
て、この斜行板４０の溝状凹面からなる前記弦側面４２
にピストン中間軸３３を軸柱の方向に沿って差し込み入
れれば、斜行板４０と回転ピストン３０とがＫ軸線上に
蝶番関節５０を組成して連結する。
【００６６】結局、この実施の形態２はハウジング１０
を二分にし、その一方を円球凹面の内壁面１１に形成し
て略半円板の回転ピストン３０における球弧面３２を内
包する回転ピストンハウジング１０ａとし、他方を一方
板面のみが半月状作動室Ｈａの形成面である円形状板の
斜行板４０を抱持する斜行板ハウジング１０ｂとして構
成するもので、櫛形状作動室のＡ，Ｂか、又はＣ，Ｄの
二つが形成されるが、図１１，１２に示すように回転ピ
ストンハウジング１０ａ壁と斜行板ハウジング１０ｂ壁
とのＸ軸線上に設けられる主軸受１３，１３を回転主軸
２０の両軸頸が嵌挿する態様と、回転主軸２０の両軸柱
を何れかの一方側のみにしてＸ軸線上の回転ピストンハ
ウジング１０ａ壁に貫設される主軸受１３に嵌挿させ、
斜行板４０には外郭摺接面４５の中心部に柄状の斜行板
軸４６を備えてＹ軸線上の斜行板ハウジング１０ｂ壁に
貫設した斜行板軸受１４に嵌挿させる態様とがある。
【００６７】
【実施の形態３】更に、もう一つの実施の形態は前記解
決手段３の構成に基づくものであるが、図１３と図１４
に示すように、この実施の形態は上記実施の形態１にお
ける四つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕ（気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に換えて球形ハウジング１０内に軸水
平方向に並ぶ２櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ（気室Ａ，Ｄ
か、又は気室Ｂ，Ｃ）に構成して作動させるものであ
る。従って、その構成においては回転ピストン３０と斜
行板４０との形状のみが相違し、以下のハウジング１０
内外部の形成、回転主軸２０と回転ピストン３０の連
結、回転ピストン３０と斜行板４０の連結、及びそれ以
外の構成と作動においても上記実施の形態１の場合と全
く同様である。
【００６８】つまり、ハウジング１０内のＲ円面上に配
置される回転ピストン３０は、両板面の各々に両側の弓
形面３１，３１、３１，３１を有する上記実施の形態１
の円形状板に対して、この実施の形態では球面Ｇに接す
る半球面より大きい回転外周面の球弧面３２と、その球
弧面３２の弓形輪郭平面をなす同一板面上の両側の弓形
面３１，３１と、その両側弓形面３１，３１間のＫ軸線
上に半埋い込み状に合体させた円柱状のピストン中間軸
３３とから半球状体に形成した略円形板であるが、この
半球状の回転ピストン３０においても、Ｒ円面に沿って
回転主軸２０を遊挿させるピストン通軸孔３４を開口さ
せ、その中央部取付けのピストン枢３５に回転主軸２０
の軸央枢２５を枢着させてピン継手関節５５を組成する
と共に、ピストン中間軸３３の両端に蝶番関節５０の連
結素子（この図１４においては両底面中心を穿孔した蝶
番ピン受５２，５２である）を有する。尚この半球状回
転ピストン３０は、その半球体内であれば両弓形面３
１，３１の裏面側形状は半球状面に限らず自由である。
【００６９】また、Ｓ円面上に置かれる斜行板４０は、
前記斜行板環４３に二つの弓形板を一体化させた円形板
の上記形態１に対して、この実施の形態では斜行板環４
３の内側に一つの弓形板のみを固定させてＫ軸線上に弦
側面４２を辺とする半円より大きく突き抜けた窓状の空
隙を持つ円形状板であり、その突き抜けた窓に回転ピス
トン３０のピストン中間軸３３をその軸柱に沿って嵌め
込むと共に、斜行板環４３の前記点Ｋａ，Ｋｂ側に位置
する対向内側面に蝶番ピン５１，５１を有してピストン
中間軸３３の前記蝶番ピン受５２，５２に連結嵌合させ
る。結局、ハウジング１０内には斜行板４０の両側に一
つずつの気室Ａ，Ｄか、又は気室Ｂ，Ｃが形成される。
【００７０】
【実施の形態４】尚、上記実施の形態２における２作動
室Ｆｕ，Ｆｕ（気室Ａ，Ｂか、又は気室Ｃ，Ｄ）の構成
を二つ合わせて一つのハウジング１０内に４作動室Ｆ
ｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕ（気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を構成し
て作動させることが可能である。即ち、図１５，１６に
示すこの実施の形態は、前記解決手段２の構成と同様に
前記点、線、面を設定したハウジング１０と、そのハウ
ジング１０内に組込まれる半円状板の回転ピストン３０
と斜行板４０と回転主軸２０との上記実施の形態２にお
ける素子組成を１組分として、その成分と全く同様なも
う１組分を組成して２組分にすると共に、その２組分を
双方が合一したハウジング１０内の中央において連結さ
せて作動させるものである。
【００７１】つまり、Ｓ，Ｓ円面上の斜行板４０，４０
の各々が、互いに与する回転ピストンハウジング１０
ａ，１０ａの凹面内壁１１，１１を閉鎖して何れも半球
状をなす定積空間の半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、
その半月状作動室Ｈａ，ＨａがＲ，Ｒ円面上の何れも半
円状板の回転ピストン３０，３０によって反比例に体積
変化する櫛形状の空間をなす二つずつの気室Ａ，Ｂと
Ｃ，Ｄに形成される。そして、各半月状作動室Ｈａに臨
ませて作動媒体を流入流出させる吸入孔Ｉｎと排出孔Ｅ
ｘと、適宜その作動媒体の通路を開閉するバルブ装置Ｖ
ａとを設け、且つ各燃焼室を窺って点火具Ｉｇ、或は燃
料噴射弁を挿着するが、この実施の形態は上記実施の形
態２における素子組成の２組分が連結して連動するもの
で、その１組分ずつの作動は上記実施の形態２の場合と
同じである。
【００７２】尚この実施の形態４における２組分の組成
は、例えば図６１乃至図６３に示す如く、２組分が一本
の直軸状に形成された回転主軸２０によって連結される
か、又は図５７に示す如くにハウジング１０内中央にお
いて２組が共有する回転主軸２０によって連結するか、
又は図５２と図５６、或は図５３に示すように２組分が
合体した斜行板４０か、又は互いの斜行板４０，４０を
同軸に架け渡す斜行板連結軸４７によって連結するか、
図６５に示すような軸頸の各々に取付けた歯車の歯合等
による伝達機構を介して連結する。この２組分組成の連
結において、斜行板４０が同軸の図５２と図５６におけ
る態様と、伝達機構を介する図６５（イ）、（ロ）にお
ける態様との主軸受１３，１３の取付け位置の変化は、
回転主軸２０，２０の取付け位相を変化させ、且つ回転
主軸２０，２０に連結する回転ピストンと斜行板３０，
４０、３０，４０との２組の組立て位相を相対的に変化
させる。
【００７３】つまり、この実施の形態４における双方の
回転主軸２０，２０は、 （１）図５３と図５６（イ）に示すように、同一の平面
上に互いが平行な回転軸線を持つ。 （２）図５６（ハ）に示すように、互いに与する斜行板
４０，４０との傾転角度θ，θが同一か、又は互いに与
する斜行板４０，４０との傾転角度θ，θが相違するか
し、その何れも同一平面上に互いが交差する延長軸線を
持つ。 （３）図５６（イ）が（ロ）と（ハ）の変化を経て再度
（イ）に示すように、各々が与する球心Ｏ，Ｏを旋回の
中心として斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ軸線のＹ軸
線を旋回の軸とし、各々が傾転角度θ，θを保持したま
ま互いに逆方向に半周回する範囲内の任意な回転角にお
いて交差する２平面上に軸線を持つ。
【００７４】一方、２組の組成を回転主軸２０が連結す
る図５７と図６１乃至図６３における態様と、伝達機構
を介して連結する図６５（ハ）、（ニ）における態様と
の斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ内部面形成の２軸
線、又は斜行板軸４６，４６の軸受２軸線の何れも軸線
Ｙ，Ｙ位置の変化は、回転ピストンハウジング１０ａ，
１０ａの両凹面内壁１１，１１の中心と向きをも相対的
に変化させるから斜行板４０と回転ピストン３０との２
組の取付け位相も変化させる。即ち、この実施の形態４
における双方の斜行板４０，４０は、互いが角度θ，θ
を保持したまま互いの与する凹面内壁１１，１１の球心
Ｏ，Ｏを旋回の中心とし、且つ回転主軸２０の軸線Ｘを
旋回の軸とし、互いが逆方向にそれぞれ半周回する範囲
内に任意な回転角度において固定される軸線を内部面の
形成軸線とする斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ内に組
込まれるが、その斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ内部
面の形成軸線である双方の斜行板４０，４０の回転軸線
は以下の３通りがある。
【００７５】（１）図６１（イ）に示す如く、同一平面
上に互いが平行な回転軸線を有する（図５７，６２，６
３と図６５（ハ）も便宜上、同様な図示である）。 （２）図６１（ハ）、及び図６５（ニ）に示す如く、同
一平面上に互いが交差する回転軸線を有する（図６１
（イ）において互いの斜行板４０，４０傾転角度θ，θ
が異なる場合も含まれる）。 （３）任意な回転角度を有して交差する二つの平面上に
互いが固定した回転軸線を有する（図６１（イ）乃至
（ハ）間において一方の斜行板４０の取付け軸線を旋回
させて任意な回転角度の位置において固定させた場合で
ある）。
【００７６】
【各実施の形態の共通態様（θ角度とピン継手関節）】
上記何れの実施の形態においても、Ｘ軸線とＹ軸線とが
球心Ｏ上において交差して創出する角度θは１０°＜θ
＜６０°が実用範囲であり、最適角度は２５°〜３５°
である。また、上記何れの実施の形態においても、回転
主軸２０と回転ピストン３０は関節の部分を介在させて
連結するが、その互いに与する軸央枢２５とピストン枢
３５とから組成される前記ピン継手関節５５の態様を、
回転主軸２０に両軸頸を持たせた構成において以下説明
する。
【００７７】まず図１７に示すピン継手関節５５は、円
形体からなる回転主軸２０の軸央枢２５が、その対向外
周面に丸棒からなる両軸柱を固着させて中心部に円孔の
ピン受孔を有し、それに対応する回転ピストン３０のピ
ストン枢３５は、その軸央枢２５と幾何条件の契合する
内部面からなる内部空隙と、その内部空隙の中心部にピ
ン柱を持着して形成されるが、その内部空隙に軸央枢２
５が置かれて軸央枢２５のピン受孔にピストン枢３５の
ピン柱が枢支関係に嵌合する。又は図示はしないが、そ
のピン柱のピストン枢３５とピン受孔の軸央枢２５との
関係を逆に構成すると、ピストン枢３５の対面する円形
上下の両面にピン受円孔を穿孔して軸央枢２５の両円形
面の各々にピン柱を突設形成し、そのピストン枢３５の
ピン受孔に軸央枢２５のピン柱を嵌合させる。又は、図
１８に示すように軸央枢２５を両切りの丸柱に形成し、
回転ピストン３０のピストン枢３５も軸央枢２５の丸柱
と契合する内空凹みに形成して互いを枢結させる。
【００７８】或は図１９に示すように回転主軸２０は、
回転ピストン３０に対して同一以下の差し渡しを有する
円形板の軸央枢２５が、その軸央枢２５の対向両側面の
各々に軸柱の丸棒を固着させて形成され、それに対して
回転ピストン３０は、ピストン中間軸３３の軸線上を通
る水平面上に軸央枢２５の板厚分の間隙部分を有して水
平上下に分離した２枚の円形状板が、その間隙の中心部
に結合軸をなす丸柱のピストン枢３５を介在させて形成
され、その回転ピストン３０の間隙部分に回転主軸２０
の円形板軸央枢２５を回動可能に収め、且つ軸央枢２５
の中心部を貫き穿孔される軸受円孔に丸柱のピストン枢
３５を枢支関係に嵌合させる。尚この時、ピストン中間
軸３３は回転ピストン３０の差し渡しを越える軸長を有
し、その両端の部分が前記蝶番関節５０の蝶番ピン５
１，５１に換わるピストン中間軸３３の軸頸として突出
形成されるが、その両軸頸は前記点Ｋａ，Ｋｂ側の前記
斜行板環４３の対向両側と軸支関係に連結する。
【００７９】
【作動原理】上述したピン継手関節５５と蝶番関節５０
とを介在させて、回転主軸２０と回転ピストン３０と斜
行板４０の三者が係合状態にある時、回転主軸２０に回
転を与えると、回転ピストン３０は斜行板４０の回転平
面に拘束されながら三者共通の中心であるハウジング１
０の凹面内壁１１，１１の球心Ｏを旋回の中心として円
錐軌跡Ｕに沿って円錐運動をするが、その時の回転ピス
トン３０は斜行板４０を擺動の対向面とし、Ｋ軸線上の
ピストン中間軸３３を蝶着の軸として擺動し、その回転
ピストン３０の擺動に伴ってハウジング１０内の各気室
Ｆｕに生じる体積の増減を内燃ピストン機関における各
行程として作動させるものである。次に、本発明の球形
の回転ピストン機関における作動原理を説明する。
【００８０】上述の如くに構成した本発明では、斜行板
４０と回転主軸２０とが一定の角度θを保持したまま固
定された軸線上を回転すると、その保持したθ角度分の
開きを底面側とした円錐形周面上の前記円錐軌跡Ｕを回
転ピストン３０が自転しながら公転する。つまり、Ｘ軸
線上の主軸受１３を嵌挿する回転主軸２０に回転を与え
ると、回転主軸２０上に置かれて回転主軸２０の軸央枢
２５にピストン枢３５を枢着させた回転ピストン３０
は、その軸央枢２５を可動端の支点として揺動しつつ回
転主軸２０と共に同一方向に回転する。
【００８１】即ち、球心Ｏで角度θを有して交差するハ
ウジング１０内の二つの平面上に置かれた回転ピストン
３０と斜行板４０とが、交差割線Ｋを蝶着の軸として介
在させた前記蝶番関節５０素子の両片を以て蝶番状の動
きのみ可能に連結し、互いの板面を対面させて協働回転
すれば斜行板４０の板面を擺動対向面として回転ピスト
ン３０のみが擺動し、回転ピストン３０のみが回転に伴
って揺動する。また、同じ平面上に取付けられている回
転ピストン３０と回転主軸２０とが球心Ｏ上の前記ピン
継手関節５５によって連結されると、回転ピストン３０
の回転以外の動作はその取付け平面であるＲ円面の水平
方向のみに限定される。
【００８２】以上のことから回転主軸２０と斜行板４０
間に介在する回転ピストン３０は、回転主軸２０に連結
するピン継手関節５５の連結軸線と斜行板４０に連結す
る蝶番関節５０の連結軸線とが同一平面上で直交する２
軸の中間にある公知技術の自在継手の十字片と同様な関
係にあり、球心Ｏを旋回の中心として回転主軸２０と斜
行板４０との回転軸線間の中線を旋回の軸とし、その回
転主軸２０と斜行板４０の回転軸線間を旋回円周の直径
とした歳差軸線が与えられて自転しながら旋回円周を公
転することになって、その１公転につき半回転の自転を
する。結局、回転ピストン３０はＸ，Ｙ軸線の交差角度
θの２倍分（θ×２）を振幅揺動の最大範囲として基軸
のＸ軸線上を公転１、即ち自転の半回転につきθ角度分
（θ×１）を揺動する。
【００８３】その回転ピストン３０の転回を上記実施の
形態１を例として図２０，２１に示すと、この図２０，
２１はピン継手関節５５が介在して連動する回転主軸２
０と回転ピストン３０の半回転（１８０度）分の動作を
示し、図示する回転主軸２０と回転ピストン３０の回転
方向は反時計廻りである。いま、図２０（い）における
回転ピストン３０は回転主軸２０上に左右対称の水平平
衡な状態にあり、回転主軸２０はピストン中間軸３３に
直交してピストン通軸孔３４の中心線と重なった状態に
あるが、回転ピストン３０を回転主軸２０と共に回転さ
せて図２０（い）から（ろ）の方向に進行させると、回
転ピストン３０はピストン通軸孔３４の中心を通る水平
平衡軸線の自転軸Ｌが回転主軸２０上から次第に外れ、
更に（は）と（に）を経て図２１（ほ）に至って振幅範
囲の最大分を作動して垂直位置にまで位相を変化させ
る。
【００８４】結局、その図２０（い）から図２１（ほ）
に至るまでの変化は、回転主軸２０と斜行板４０との軸
線間に創出される傾転角度θ分の移動に相当して往復ピ
ストン機関におけるクランクアーム長分に相当し、且つ
クランク軸、及び回転主軸２０の回転角９０度分に相当
するから、角度θ分の倍数が行程長にあたり、その行程
長分がＭ軸線上にあるピストン枢３５のピン柱を支点と
して回転主軸２０上を揺動する回転ピストン３０の振幅
範囲であり、Ｒ円面上に蝶形状に広がるピストン通軸孔
３４の孔内空隙における水平方向の開口長径である。
【００８５】そして更に、図２１（ほ）の回転主軸２０
と回転ピストン３０とに９０度分の回転を加えて（へ）
と（と）を経て（ち）に至れば、図２０（い）から回転
主軸２０と回転ピストン３０は半回転（１８０度）を
し、回転ピストン３０の表裏が入れ替って４行程サイク
ルの１行程分に相当する作動が行われたことになって、
それは往復ピストン機関におけるピストンの上死点と下
死点間の移動分に相当するが、図２０（い）と図２１
（ち）における回転ピストン３０が同一位置の同一の位
相にあることから、本発明の球形の回転ピストン機関に
おける回転ピストン３０は同一点に重なる上死点と下死
点とを有する特長がある。
【００８６】一方、櫛形状作動室Ｆｕの形成面である回
転ピストン３０と斜行板４０との弓形面３１，４１が、
その回転ピストン３０と斜行板４０の協働回転に伴って
接近と離間とを交互に繰り返し、その接近において作動
室Ｆｕの空間体積は減少し、離間において作動室Ｆｕの
空間体積を増加させるから、回転ピストン３０の半回転
分の自転は作動室Ｆｕ体積を最小から最大に移行させ、
次の半回転分の自転において最大体積から元の最小体積
に移行させ、その自転の半回転毎に作動室Ｆｕ体積は増
減を繰り返す。尚、その作動室Ｆｕ体積の増減は回転ピ
ストン３０の２公転間に行われ、その回転ピストン３０
の２公転は１回転分の自転に相当する。
【００８７】その作動室Ｆｕ体積の変化において、上述
した実施の形態１，２、及び実施の形態４は、同一の半
月状作動室Ｈａを二分して形成した二つの櫛形状作動室
Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄが互いの体積を反比例に増減さ
せ、また上記実施の形態３も同一球面Ｇ内の二つの櫛形
状作動室Ａ，Ｄか、又はＢ，Ｃが互いの体積を反比例に
増減させるが、その何れの場合においても回転ピストン
３０の回転に伴って二つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕの一
方の体積が増えると、もう一方の体積が減少し、その減
少側が増加に転じれば先の増加側が減少するダブルエン
ドのシリンダーとピストンとの関係にある。
【００８８】また、各作動室Ｆｕが行う１サイクル分の
４行程は、同軸的に連結した回転ピストン３０と斜行板
４０と回転主軸２０との２回転分に相当し、その２回転
分は回転ピストン３０の４公転分を以て完了するが、そ
の時に作動室Ｆｕに作動媒体の空気を送り、且つ熱量の
供給を燃料の燃焼によって与え、吸気、圧縮、膨張、排
気の四つの行程を繰り返して空気サイクルの基本サイク
ルを行わせる。その為には、その１サイクル中の適当な
時期に吸、排気孔Ｉｎ，Ｅｘ上に取付けたバルブ装置Ｖ
ａを開閉して作動媒体の流出入を制御し、且つ燃焼室に
面して適宜取付けた点火具Ｉｇ、或は燃料噴射弁（ノズ
ル）を圧縮行程の最適回転角に同期作動させて作動媒体
を燃焼させると、受圧片の回転ピストン３０が燃焼熱と
膨張圧力とを受けて力の方向に運動すると共に回転力に
変換して回転主軸２０を回転させる。
【００８９】尚、本発明の球形の回転ピストン機関は、
上記実施の形態１，３，４では二つの半月状作動室Ｈ
ａ，Ｈａ、上記実施の形態１，２，４では同一半月状作
動室Ｈａ内の二つの気室Ｆｕ，Ｆｕ、その何れも何れか
一方を作動媒体をポンピングする入力加圧側Ｐｕとし、
もう一方を熱仕事のワーキングを受け持つ出力受圧側Ｐ
ｏとする２行程サイクル機関に構成して作動させること
が可能である。つまり回転ピストン３０と斜行板４０の
１回転につき、各半月状作動室Ｈａの二つずつの気室
Ａ，Ｂと気室Ｃ，Ｄ（実施の形態３においては一つずつ
の気室ＡとＤか、又は気室ＢとＣ）、又は同一半月状作
動室Ｈａ内の一つずつの気室ＡとＢ、ＣとＤに吸気と圧
縮、膨張と排気の概ね２行程分ずつの作業を分担させて
行わせるが、それには入力ポンプ側Ｐｕと出力パワー側
Ｐｏとの互いの気室を連絡する連通孔を設けると共に、
その連通孔上に必要に応じてバルブＶａを装置して適宜
開閉し、入力側Ｐｕから出力側Ｐｏに作動媒体を適宜移
動させる。この内、二つの半月状作動室Ｈａ，Ｈａの一
方を入力側Ｐｕとし、他方を出力側Ｐｏとする形態で
は、入力側Ｐｕから出力側Ｐｏに作動媒体を流通させて
互いに与する二つずつの気室Ｆｕ−Ｆｕ、Ｆｕ−Ｆｕが
気室Ａ−Ｃと気室Ｂ−Ｄか、又は気室Ａ−Ｄと気室Ｂ−
Ｃの組合せを有するが、その前者における気室組合せの
実施例を２行程サイクル機関分として実施例１６乃至１
９に後述する。
【００９０】更に本発明における作動原理として、回転
主軸２０と回転ピストン３０と斜行板４０の協働回転
と、それに伴って生じる各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの容積変
化とを図２２，２３に基づき上記実施の形態１を例とし
て説明する。
【００９１】斜行板４０によってダブルエンドに構成さ
れた半月状作動室Ｈａ，Ｈａ内に組込まれるダブルエン
ドの回転ピストン３０の作動は、同一半月状作動室Ｈａ
内における２気室ＡとＢ、又は２気室ＣとＤの何れか一
方の気室空間を拡張させて体積を増加させると、反対側
の気室空間は収縮して体積を減少させる。また、二つの
半月状作動室Ｈａ，Ｈａを等しい体積に形成して回転ピ
ストン３０の半円分ずつも同一容積に形成すれば、斜行
板４０の同一弓形面４１を挟む２気室ＡとＤ、又はＢと
Ｃの空間も等しい最大体積と等しい最小体積との等しい
行程体積を有して互いが反比例に体積を変化させて作動
する。尚、斜行板４０を斜めに挟んで対向する２気室Ａ
とＣ、又はＢとＤは、互いの体積が常に正比例をする増
減関係を有して作動する。
【００９２】結局、櫛形状空間は相対する回転ピストン
３０と斜行板４０との板面間隙であるが、互いの板面が
離れたり近付いたりする離合によってその空間体積は増
減するから、互いに与する回転ピストン３０と斜行板４
０との板面の接近は、その板面間における間隙の収縮で
あって気室体積の減少であり、往復ピストン機関におけ
るピストンがシリンダー内を下死点から上死点に向かう
過程の作動に相当し、反対に回転ピストン３０と斜行板
４０との板面の離反は、その気室間隙の拡張であって気
室体積の増加であり、往復ピストン機関におけるピスト
ンが上死点から下死点に移動する過程に相当し、互いの
板面間に形成される間隙の弛緩と収縮が各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにおける体積の増加と減少とである。
【００９３】図２２（Ａ）を見ると、気室Ａは気室間隙
を最も収縮させた最小体積であり、その気室Ａの対称位
置にある気室Ｃも気室間隙が最小に収縮しているが、気
室Ａと同一の半月状作動室Ｈａを共有する気室Ｂは気室
間隙を拡張させた最大体積を有し、気室Ｃともう一方の
半月状作動室Ｈａを共有する気室Ｄも気室Ｂと同様に気
室間隙を上限まで拡張させた最大体積を持っている。そ
こで矢印方向の回転を与えると、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
が図２２（Ａ）から（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、
（Ｆ）の順にその気室体積を徐々に変化させるが、その
中の気室Ａと気室Ｃの気室空間は押し広げられて体積を
増加させ、それとは逆に気室Ｂと気室Ｄの気室空間は収
縮して気室体積を減少させる。その作動が図２２（Ａ）
を起点として９０度分を転回すると、図２３（Ｇ）に示
すように各々の体積変化は中位になって各体積が等量に
なる。
【００９４】更に図２３（Ｇ）から（Ｈ）、（Ｉ）、
（Ｊ）、（Ｋ）の方向に順次作動すると、気室Ａ，Ｃの
気室間隙は更に広がって体積を拡大させ、反対に気室
Ｂ，Ｄの体積を更に縮小させるが、図２２（Ａ）におけ
る回転ピストン３０が１８０度分である半回転すると、
図２３（Ｌ）に示すように回転ピストン３０の表裏が入
れ替わって気室Ａと気室Ｃの気室間隙は最大になり、反
対に気室Ｂと気室Ｄは最大容積時から最小容積へと変換
される。そして、その図２３（Ｌ）の気室Ａ，Ｃの気室
間隙が最小の容積になるまで、気室Ｂ，Ｄの気室間隙も
最大の容積になるまで更に同一方向の回転を与えれば、
図２２（Ａ）からでは３６０度分である１回転を行った
ことになって各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが二つずつの行程を
完了させる分の容積変化をする。
【００９５】
【行程の進行】本発明の球形の回転ピストン機関は、前
述したように２ストローク・サイクル機関に構成して作
動させることも可能であるが、本来４ストローク往復ピ
ストン機関と同じように確実な吸気行程、圧縮行程、膨
張行程、及び排気行程を有する４サイクル機関に構成し
て作動させても何ら差し支えがない。次に、その４行程
サイクル機関として本発明の球形の回転ピストン機関に
おける気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々が連続して行う４行程
の作動を上述した作動原理に基づき、上記実施の形態１
を例として図２４，２５において説明する。
【００９６】尚ここで、内燃ピストン機関における作動
媒体の燃焼と、作動媒体の吸入と排出について述べれ
ば、燃焼室内における混合気の燃焼にはある時間を必要
とし、定積燃焼が出来ない為にピストンの上死点よりも
かなり前に点火をするが、一般には最高圧力が上死点後
１２度（クランク回転角）あたりにくるようにして点火
するとこの原因による仕事損失が最小になる。つまり、
通常は上死点前３０度付近で点火され、すぐには燃焼せ
ずに着火待ち時間があって上死点前１５度付近で燃焼が
開始され、それから気筒内圧力が急激に上昇し、上死点
後１０度ほどで燃焼が終了して最高圧力となるが、その
燃焼開始の上死点前１５度付近の回転角位置を（Ａ）と
し、燃焼終了の上死点後１０度付近の位置を（Ｂ）とし
た時の（Ａ）、（Ｂ）間の中央が上死点となるように点
火進角を合わせると最高出力になる。また燃焼ガスの排
出にもある時間を必要とし、下死点まで膨張を続けてか
ら排気弁を開いたのでは排気噴き出しによって気筒内圧
力が十分に低下する余裕がなく、排気行程に負の仕事を
させることになる。そこで下死点よりもかなり前に排気
弁を開き、排気噴き出しによって気筒内圧力を大気圧力
近くまで落して排気行程に移るほうがよく、また吸気に
おいても、高速の吸入空気流動の慣性を考慮して吸気弁
の閉まる時期を下死点よりもかなり（クランク回転角に
おいて数十度）遅らせてある。即ちバルブ開閉のバルブ
タイミングにおいて、吸気バルブは上死点のかなり前で
開き、下死点のかなり後で閉じ、同様に排気バルブも下
死点のかなり前で開いて上死点のかなり後で閉じるか
ら、吸、排気バルブの作用角は上死点において大きくオ
ーバーラップしている。
【００９７】しかし本発明の球形の回転ピストン機関に
おける１サイクルの各行程は、便宜上、往復ピストン機
関のクランク軸に換わる回転主軸２０の回転角０度から
給気の吸入作用に入って１８０度で吸気行程が終了して
圧縮行程を開始し、その圧縮行程は回転角の３６０度に
おいて終了するものとし、且つその時に圧縮された作動
媒体が点火されて膨張行程を開始し、その膨張行程は回
転主軸２０回転角の５４０度で終了すると同時に排気行
程を開始して回転角の７２０度において排気行程が終了
するものとする。従って、本発明における各櫛形状作動
室Ｆｕの最小から最大へ、又は最大から最小への容積変
化は回転主軸２０の回転角にして１８０度毎に行われ、
吸気行程から排気行程までの４行程の全作動は４ストロ
ークの往復ピストン機関と同様に７２０度、即ち回転主
軸２０の２回転の間に行われる。
【００９８】また、作動媒体の通路である流路孔は、各
気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの吸、排気行程時に見合う適位置の
ハウジング１０壁を貫通する孔として設けられ、その流
路孔を開閉するバルブ装置Ｖａも流路孔上に設けてお
き、吸気行程時にはその気室側の排気孔Ｅｘの弁Ｖａを
閉じて吸気孔Ｉｎの弁Ｖａを開け、その反対に排気行程
時には吸気孔Ｉｎの弁Ｖａを閉じて排気孔Ｅｘの弁Ｖａ
を開け、圧縮、膨張の両行程時には吸、排気孔Ｉｎ，Ｅ
ｘ双方の弁Ｖａ，Ｖａが閉じられる。更に、各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの体積が最小になる辺りの作動室内を窺うハ
ウジング１０壁に点火具Ｉｇ、或はディーゼル機関の態
様においては燃料噴射弁を挿着しておき、各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの圧縮行程が最高時に達する付近で点火具Ｉ
ｇにより圧縮した混合気に点火するか、燃料噴射弁（以
下、燃料噴射弁は上記点火具Ｉｇに含ませて点火具Ｉｇ
のみ記載する）により圧縮空気に燃料を噴射するかして
燃焼させ、内燃ピストン機関における給気の吸入、その
給気の圧縮と圧縮気の燃焼と膨張、及び廃気排出からな
る各行程を成立させるものである。
【００９９】尚、図２４，２５においては、便宜上バル
ブＶａ記入を省略してバルブＶａ作動の開口時にのみ吸
気行程、及び排気行程の開始から終了までの過程として
各出入孔Ｉｎ，Ｅｘを記入したが、図２４，２５に示す
対称な２穴組が吸気孔Ｉｎ、回転主軸２０上の１穴が排
気孔Ｅｘであり、その流出入孔Ｉｎ，Ｅｘの実線による
記入は図における手前正面側、破線が図の裏側の位置を
示し、点火具Ｉｇも作動媒体の圧縮行程終了間際になさ
れる点火時にのみ図示した。
【０１００】まず各行程開始の起点となる図２４（ア）
において、気室Ａはいま燃焼ガスの排出を終了して吸気
孔Ｉｎ（図中左側の実線２穴組）が開放され、回転ピス
トン３０が上死点に相当する給気開始位置にいる。この
時、気室Ｂは行程体積いっぱいの最大拡張時であって同
時に気室空間の収縮開始時でもあるから膨張行程を終え
た燃焼ガスの排出開始時である。その点、気室Ｃと気室
Ｄに連通する吸気孔Ｉｎと排気孔Ｅｘは共に閉塞してい
て、気室Ｄは気室空間を上限にまで拡張させた最大容積
を有する吸気行程の終了時であり、気室Ｃは気室空間を
最小付近にまで収縮させた圧縮の上限にあって作動媒体
が点火された燃焼の開始、膨張行程の始めである。
【０１０１】その気室Ｃにおける燃焼作用は、燃焼熱と
膨張圧力とが気室Ｃを形成する回転ピストン３０と斜行
板４０との板面間を押し広げ、直前に膨張行程を終えた
気室Ｂに換わって回転主軸２０に回転力を与えると同時
に、図２４（ア）を（イ）、（ウ）の順に移動させて気
室Ａの気室空間を拡張させ、気室Ｄと気室Ｂとの気室間
隙を収縮させるように作用する。結局、図２４（ア）に
おける気室Ｃは膨張行程、気室Ａは吸気行程、気室Ｂが
排気行程、気室Ｄが圧縮行程であるが、その各々がその
行程の初期段階にあり、そこから図２４（イ）、（ウ）
を経て（エ）に至ると、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが１８０
度（半回転）分の回転をしたことになって各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄが互いに重複しない１行程分ずつを終了させ
る。
【０１０２】即ち１８０度分を回転すると、気室Ａは図
２４（ア）において最小に収縮させた気室間隙が（エ）
に示すように最大まで拡張させて吸気行程を終了させた
次の圧縮行程を臨む位置にあり、また気室Ｂは最大体積
から最小の体積になって排気行程の終了と共に吸気行程
を開始する位置にある。この時、気室Ａ，Ｂが共有する
半月状作動室Ｈａ側の吸気孔Ｉｎは開いたままである
が、排気孔Ｅｘは閉ざされた直後である。また、図２４
（エ）に示すように気室Ｃは膨張行程を終了して気室空
間が行程量いっぱいまで拡張した次の排気行程に入る位
置の排気弁Ｖａが開けられた直後（図中右側の１穴）で
あり、気室Ｄは気室空間を最も収縮させて圧縮行程を終
了させた回転角の位置にいるが、その圧縮仕事の終了前
に点火具Ｉｇによって作動媒体が点火された膨張行程に
おける燃焼初期の段階にいる。
【０１０３】この気室Ｄにおける熱と膨張圧力も、回転
ピストン３０と斜行板４０の板面が形成する気室Ｄの気
室間隙を押し広げて気室Ｄの対向位置にある気室Ｂの気
室間隙も拡張させ、その反対に弛緩している気室Ａ，Ｃ
の気室間隙を収縮すべく作用し、先の気室Ｃに後続して
回転主軸２０の回転力に変換される。従って図２４
（エ）においては、気室Ａが圧縮行程、気室Ｂが吸気行
程、気室Ｃが排気行程を進行させるが、その何れもがそ
の行程の初期である。そして図２４（エ）から（オ）、
（カ）を経て図２５（キ）に至ると、図２４（ア）から
丁度１回転（１８０度×２）分をして各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄが２行程分ずつの作動を完了させる。その図２５
（キ）においては、気室Ａ，Ｃの互いが空隙容積である
燃焼室分の最小体積になっているが、その内の気室Ａに
おいては圧縮行程の最高時で収束された圧縮気が点火具
Ｉｇによって点火された膨張行程の開始時にある。
【０１０４】この気室Ａにおける膨張行程も回転主軸２
０に回転力を与えると共に、気室Ｃの気室空隙を拡張さ
せて気室Ｂ，Ｄの気室空隙を縮小するように作用する。
尚、この図２５（キ）においては、気室Ａ，Ｂ側の半月
状作動室Ｈａに開口する吸気孔Ｉｎは既に閉鎖されて排
気孔Ｅｘも閉じたままであるが、それとは逆に気室Ｃ，
Ｄ側の半月状作動室Ｈａに開口する排気孔Ｅｘは開放さ
れ、排気行程を終えた気室Ｃに継続して気室Ｄの燃焼ガ
スの排出を通路し、同時に気室Ｃに給気すべく吸気孔Ｉ
ｎ（図中右側の点線２穴組）が開放された直後である。
つまり、気室Ｃは排気行程の終了と同時に吸気行程を始
める位置にあって気室内容は空に近い状態であり、この
時の気室Ｂ，Ｄの互いは気室空間を拡張させた最大体積
を有し、気室Ｂが吸気行程を終了して圧縮行程を開始
し、気室Ｄが膨張行程を終えて廃気を排出する次の排気
行程の開始位置にいる。
【０１０５】更に、この図２５（キ）から（ク）、
（ケ）の順に進行して（コ）に至ると、気室Ａ，Ｃは共
に最大の気室体積を擁するが、気室Ａは既に膨張仕事を
終息して排気孔Ｅｘ（図中左側の点線１穴）が開けら
れ、気室Ｃは行程体積いっぱいまで吸入した作動媒体を
収束させる圧縮行程の開始位置にある。一方、共に気室
空間を最小に収縮させている気室Ｂ，Ｄのうち、気室Ｄ
は廃気排出の終了に伴う次の吸気行程の開始時にあって
吸気孔Ｉｎは開放されたままであり、また気室Ｂの圧縮
作動媒体は既に点火されていて、この気室Ｂの膨張圧力
が気室Ｄの気室間隙を押し広げて気室Ａ，Ｃの気室間隙
を収縮させると共に回転主軸２０を回転させる。結局、
各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図２４（ア）を振り出して図
２５（コ）に至ると各々が１回転半（１８０度×３）を
したことになるが、各々の１行程はその半回転毎におい
て成立するから各々が３行程分ずつを終了させたことに
なる。
【０１０６】そして、その時の気室Ｂの膨張行程によっ
て図２５（コ）から（サ）、（シ）を経て出発となった
図２４（ア）に戻れば、回転主軸２０と回転ピストン３
０と斜行板４０とが２回転（１８０度×４）をして気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれに４行程の１循環サイクルを
終了させ、気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの連鎖した膨張行程が回
転ピストン３０の各板面に作用して回転主軸２０の回転
力に変換されるから、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに図２４
（ア）乃至図２５（シ）を経て再度図２４（ア）間を循
環させて吸気−圧縮−膨張−排気の各行程を繰り返して
行わせ、回転主軸２０が常に回転力を受ける４気室４行
程サイクルの作動を成立させる。
【０１０７】
【トルク発生原理】本発明の球形の回転ピストン機関
は、往復ピストン機関と同様に燃焼室内において作動媒
体（この場合は混合気である）の燃焼時間はかなり短
く、大まかには燃焼がほぼ定容のもとに行われ、その燃
焼質量の割合に応じた燃焼ガスの圧力が回転ピストン３
０板面の弓形面３１に作用して回転ピストン３０そのも
のに力を及ぼす。そして回転主軸２０が回転をすると、
回転ピストン３０は膨張する燃焼ガスの圧力による力を
受けつつ力の方向に運動をするから、この力が仕事を
し、回転主軸２０の回転のかたちで機械エネルギーに変
換される。ここで本発明の球形の回転ピストン機関にお
けるトルク発生の原理を図２６に基づいて説明する。
【０１０８】本発明の球形の回転ピストン機関における
トルク発生は、従来の往復ピストン機関と同様に考える
ことが出来る。即ち、ピストン中間軸３３の軸柱面を含
む回転ピストン３０の弓形面３１に加わるガス圧力Ｐｇ
は、球心Ｏから同一方向に同一距離分を移動した軸線
Ｘ，Ｙの各々が球面Ｇに交差する点Ｐと点Ｑの２点間を
直径とした円周（回転ピストン３０のＬ軸線の公転軌
跡、円錐軌跡Ｕ）において、その円周の切線方向に作用
する切線力Ｆｔと、回転主軸２０軸頸のジャーナル軸受
荷重として作用するＰｂとに分けて考えることが出来る
が、Ｘ軸線上のＭ軸線を連結の軸とする前記ピン継手関
節５５の軸央枢２５が往復ピストン機関におけるクラン
クピンに相当してＫ軸線の両端（点Ｋａ，Ｋｂ）の蝶番
ピン５１が往復ピストン機関におけるピストンピン位置
に相当し、そのピン継手関節５５と前記蝶番関節５０と
の連結部は共に±θ角度を揺動する。
【０１０９】また、Ｍ軸線上のピン継手関節５５におけ
る軸央枢２５と、Ｋ軸線両端部（点Ｋａ，Ｋｂ）の蝶番
ピン５１，５１と、回転ピストン３０の球弧面３２に開
口するピストン通軸孔３４の窓状開口部の中心点（Ｌ軸
線が球面Ｇに交わる点）は、回転に伴って共に角度θ分
の等しい距離を移動するから、そのＬ軸線上に点Ｐと同
一半径上に位置するピストン通軸孔３４の開口部の中心
も往復ピストン機関のクランクピンに相当すると考えて
もなんら変わることがない。また、Ｘ軸線上の点Ｐが往
復ピストン機関のクランク回転中心に相当する。従っ
て、出力軸のトルクＴは、往復ピストン機関におけるク
ランクピン、クランク半径（ｅ）に相当する回転ピスト
ン３０の回転偏心量（Ｌ軸線の公転軌跡の直径、点Ｐ，
Ｑ間）をｅとすれば、Ｔ＝Ｆｔ・ｅで示される。
【０１１０】
【出力計算】従って、本発明の球形の回転ピストン機関
における出力Ｎｅは次式によって計算される。 Ｎｅ＝Ｐmｅ・Ｖｈ・ｚ・ｉ／７５×６０×１００ ＝２・π・Ｔ・ｎ／７５×６０（ＰＳ） Ｎｅ：軸出力 Ｐmｅ：正味平均有効圧力 Ｖｈ：単室作動容積（cm3） ｎ：回転主軸の回転数（r.p.m） ｉ：回転主軸１回転あたりのサイクル数 ｚ：作動室数 Ｔ：トルク（kg／ｍ） 尚、本発明の球形の回転ピストン機関では回転主軸２０
の２回転で１回の膨張行程のためｉ＝１／２（２行程サ
イクル機関の形態ではｉ＝１）である。
【０１１１】次に、前述した実施の形態１乃至４を原形
として構成される本発明の各種実施例を図面を参照して
詳しく説明する。
【０１１２】
【実施例１】まず、前述した実施の形態１の構成に基づ
く実施例１を図２７乃至図３３において説明する。尚、
図中の符号６０は円環からなるバルブ装置Ｖａの環バル
ブであり、この環バルブ６０はバルブ環歯車６２とバル
ブ連接孔６６，６６とを有する。即ちこの実施例１は、
図２７，３２に示すように円筒状をなす環バルブ６０を
斜行板環４３の外径面上に摺接関係の回転可能に外嵌さ
せ、斜行板４０と速度の異なる同一方向の回転をさせる
と共に、その回転に伴って増減を繰り返す四つの作動室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの体積に合わせて作動媒体流出入のオン
・オフを行わせ、内燃ピストン機関としての４行程サイ
クルをさせるものである。
【０１１３】上記実施の形態１の構成において、この実
施例における回転主軸２０は穴明き円形板からなる軸央
枢２５に丸棒の両軸柱が結合して一本の直軸状に形成さ
れ、その回転主軸２０が回転ピストン３０に図１７に示
す如く関係を有して連結し、回転ピストンハウジング１
０ａ，１０ａの対向両壁に設けた主軸受１３，１３に両
軸頸を嵌挿させて軸承されれば、図９、及び図２７に示
すように回転主軸２０はハウジング１０の全体を貫通し
て突出組立てられ、回転ピストン３０と斜行板４０はピ
ストン中間軸３３を蝶着の軸として交差する二つの平面
上に互いが円形状板に形成される。
【０１１４】この斜行板４０と回転ピストン３０との組
立てにおいては、例えば図２９に示すように斜行板４０
を半円分程度の斜行板環４３に二つの弓形板を結合させ
て窓状空隙の窓枠の一方側を外したコの字形からなる斜
行板本体４０ａと、斜行板環４３の残りの半円分程度か
らなる斜行板止め枠４０ｂとの二つの部材に分割し、且
つその半円分ずつからなる互いの斜行板環４３の内側中
心部に蝶番ピン５１，５１を突出形成して置く。その上
で、斜行板本体４０ａのコの字枠の開いた側からピスト
ン中間軸３３を差し込み入れると共に、蝶番ピン５１，
５１をピストン中間軸３３両端取付けの蝶番ピン受５
２，５２に嵌入し、且つ斜行板本体４０ａに斜行板止め
枠４０ｂをネジによって固定し、回転ピストン３０と斜
行板４０をピストン中間軸３３上に交差させて組立てる
ものであるが、この斜行板本体４０ａと斜行板止め枠４
０ｂとの組付けは強度・剛性の見地から互いの熔融によ
ることが好ましい。
【０１１５】更にこの実施例における軌道隙１２の底壁
面は、図２７，２９，３１，３２に示すように斜行板環
４３の同心円上に外嵌させるバルブ装置Ｖａの前記環バ
ルブ６０の外径を若干越えた分の内径長を持つ回転面に
形成された斜行板ハウジング１０ｂの内周面であるか
ら、その軌道隙１２底壁面と環バルブ６０の内外周面と
斜行板環４３の外周面は同一軸線（Ｙ軸線）の同心円上
に置かれる。この場合の環バルブ６０は、斜行板環４３
の外周面に嵌合する内径面と軌道隙１２の底壁面に嵌合
する外径面との内外円周の接合面がそれらに回転摺動可
能な回転面に形成された円筒であり、図２８，２９に示
すように何れか一方側の側面円周が傘歯歯車に刻設形成
された前記バルブ環歯車６２と、内周面から外形面に貫
通する溝状孔の前記バルブ連接孔６６，６６とを有す
る。
【０１１６】尚、このバルブ装置Ｖａにおける動弁装置
としては図２７，２８に示す如く、回転主軸２０の頸部
に外歯歯車の動弁歯車２７を取付け、それも動弁歯車２
７とバルブ環歯車６２とに１：２のピッチ円径比を持た
せて環バルブ６０を回転主軸２０、及び斜行板４０回転
の１／２速度で従動させるが、その場合には動弁歯車２
７とバルブ環歯車６２とが直接に歯合するか、又は図２
７乃至図２９に示すように互いに噛み合う偶数個からな
る外歯歯車の中間の歯車５４，５４を動弁歯車２７とバ
ルブ環歯車６２との間に介在させて直列に歯合させる。
又は、図示はしないが回転主軸２０取付けの動弁歯車２
７に換えて斜行板環４３の縁部円周を傘歯歯車の斜行板
環歯車４８に刻設し、且つハウジング１０の固定壁に軸
支される同軸一体の大小二つの外歯歯車からなる中間歯
車５４を設け、その大小中間歯車５４を斜行板環歯車４
８とバルブ環歯車６２とに振り分けて歯合させ、バルブ
環歯車６２を斜行板環歯車４８の１／２速度で従動させ
る。
【０１１７】また、作動媒体の流出入孔は、図３１，３
２に示すように環バルブ６０の内外面が接する斜行板４
０とハウジング１０壁との双方に、各々の内外部を連通
する貫通孔として斜行板４０に斜行板流路孔４９，４
９、４９，４９と、ハウジング１０壁にハウジング流路
孔１５，１５とが穿設され、この２組の流路孔は互いの
流路孔間に介在する環バルブ６０の回転に伴って接合と
遮断が行われる。その斜行板流路孔４９，４９、４９，
４９には、気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに面して斜行板４０の各
弓形面４１に開口する気室側の孔口と、その気室側孔口
の各々が図３０，３３に示す如く、斜行板環４３外径面
の同一回転円周上に等間隔を置いて別々に連通して開口
する外郭口９ｂ，９ｂ、９ｂ，９ｂとを有する。
【０１１８】環バルブ６０には、図２８，３１，３２に
示すように自らのバルブ円筒円周の概ね１／４円周長ず
つを有して直列に連なる２筋の溝状孔がバルブ円筒の内
径面から外形面に貫通する前記バルブ連接孔６６，６６
を有するが、このバルブ連接孔６６，６６の２筋は各斜
行板流路孔４９の外郭口９ｂ回転円周上のバルブ円筒内
周面に内向口６ａ，６ａが開口し、その各々がバルブ円
筒の競合しない別々の回転円周上の外形面に開口する外
向口６ｂ，６ｂと連通する。そして、その外向口６ｂ，
６ｂが開口する二つの回転円周上のハウジング１０内壁
面には前記ハウジング流路孔１５，１５の内部口５ａ，
５ａが開口するが、その各々が別々にハウジング１０外
壁面に連通する溝状孔であり、その２円周の一方の円周
分が吸気孔Ｉｎ、もう一方の円周分が排気孔Ｅｘであ
る。
【０１１９】尚このハウジング流路孔１５，１５の各々
は、環バルブ６０が何れの回転角位置に変化しても常に
自らの与するバルブ連接孔６６，６６と接合し、各バル
ブ連接孔６６が常時開放された状態にあれば溝状の孔で
ある必要はなく、図３１に示すように同一円周上に穿つ
孔を連続させてもよく、その連続孔の連続長も互いに与
するバルブ連接孔６６に常に接続していれば形状と共に
自由である。同様に、バルブ連接孔６６，６６において
も必要とする円周長分が満たされれば溝状の孔のみに限
らず、また外向口６ｂ，６ｂが開口する回転円周も環バ
ルブ６０円筒の外周面、側面の何れの円周であってもよ
い。
【０１２０】また、点火具Ｉｇ，Ｉｇは、上死点のピス
トン位置に相当する空隙容積の燃焼室を窺うハウジング
１０壁に挿着されるが、それは斜行板４０の縁部円周と
回転主軸２０とが最も接近している位置であり、回転主
軸２０と斜行板４０との双方の軸線を通る平面上に位置
するハウジング１０壁である。而も、図２７に示すよう
に互いに対向するハウジング１０壁の少なくとも二つの
位置に挿着され、その一方が斜行板４０を両側の境とし
た二つの気室Ａ，Ｂ側に作用し、もう一方が気室Ｃ，Ｄ
側に作用するものである。
【０１２１】以上のように構成されるこの実施例におい
て、吸気、圧縮、膨張、及び排気の各行程の作動と進行
を以下説明する。
【０１２２】図３０は、斜行板４０において気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄに面する各弓形面４１から立ち上がって各々
が外周面の同一回転円周上に開口する前記斜行板流路孔
４９，４９、４９，４９を示し、図３１は、各斜行板流
路孔４９と前記バルブ連接孔６６，６６と前記ハウジン
グ流路孔１５，１５との位置関係と各孔の形状を示し、
図３２は、環バルブ６０に対して内側の各斜行板流路孔
４９と外側のハウジング流路孔１５，１５との位置関係
を図３１に基づいて示すものであるが、環バルブ６０は
上述したように斜行板４０回転速度の１／２速度で斜行
板４０回転方向と同一方向に回転し、図３３においては
時計廻りの回転をする。また、その図３３において、符
号Ａは気室Ａを示すと共にその気室Ａに連通する斜行板
流路孔４９を示し、符号Ｂ，Ｃ，Ｄも気室Ｂ，Ｃ，Ｄを
示すと共に気室Ｂ，Ｃ，Ｄの各々に連通する各斜行板流
路孔４９を示し、また図３３ａ，ｂ，ｃ，ｄの各（イ）
側が気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける吸気側の作動を示すと
共に各（ロ）側が排気側の作動を示すものである。
【０１２３】この図３３ａ（イ）、（ロ）においては、
斜行板流路孔Ａはその外郭口９ｂが図ａ（ロ）に示す排
気側のバルブ連接孔６６との連接を終了して図ａ（イ）
に示す吸気側のバルブ連接孔６６と入れ替る回転角の位
置にあり、斜行板流路孔Ｂは斜行板流路孔Ａに後続して
図ａ（ロ）に示す排気側のバルブ連接孔６６と接合する
直前位置であるから、この時の気室Ａは最小に収縮した
気室空間が吸気行程を開始し、気室Ｂは膨張最大の気室
空間が排気行程に入る直前位置にある。また、斜行板流
路孔Ｃ，Ｄは吸、排気のバルブ連接孔６６，６６の何れ
とも接触がなく閉鎖され、その気室Ｃは作動媒体が点火
された位置であるから膨張行程を始め、気室Ｄは斜行板
流路孔Ｄが吸気側のバルブ連接孔６６との接合を終えた
位置であるから気室空間を最大に膨らませた吸気行程の
終了時である。
【０１２４】尚、二つの円周に穿設されるハウジング流
路孔１５，１５は、２筋のバルブ連接孔６６，６６（先
行側が吸気孔、後続側が排気孔である）の先行側と接合
する円周側が吸気孔Ｉｎであって後続分と接合をする円
周側が排気孔Ｅｘであるが、バルブ連接孔６６，６６と
ハウジング流路孔１５，１５は常時接合していて吸、排
気孔Ｉｎ，Ｅｘが共に気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れかに連
通している。以上のことから、図ａ（イ）、（ロ）の斜
行板４０と環バルブ６０とに回転を与えて図ｂ（イ）、
（ロ）に至ると、その間に気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは互いが
重複しない同一以外の行程を終了させ、各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄと斜行板４０が半回転（１８０度）をして環バル
ブ６０が１／４円周（９０度）分を回転する。
【０１２５】即ち、図ｂ（イ）、（ロ）において、気室
Ａは吸気側のバルブ連接孔６６との連接を終了させ、気
室Ｂは排気行程の終了と同時に斜行板流路孔Ｂを図ｂ
（イ）に示す吸気側のバルブ連接孔６６に接合させた位
置であるから、気室Ａは最大に拡張した気室空間が吸気
行程を終了させて気室Ｂは気室空間を最小に収縮させた
吸気行程を開始する状態にある。また、気室Ｄは圧縮閉
鎖された作動媒体の点火直後の位置であり、気室Ｃは図
ｂ（ロ）に示す排気側のバルブ連接孔６６に接続を開始
しているから膨張行程を終了させた最大容積の気室空間
が排気行程に入る位置である。
【０１２６】更に、図ｂ（イ）、（ロ）における各気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと斜行板４０が半回転、環バルブ６０も
９０度分の回転をして図ｃ（イ）、（ロ）に至ると、気
室Ａは圧縮気が点火された膨張行程開始の状態であり、
気室Ｂは吸気側のバルブ連接孔６６との接合を終えてい
るから圧縮行程開始の直前である。また、気室Ｃは排気
行程を終了させて図ｃ（イ）に示すように吸気側のバル
ブ連接孔６６と連接の開始位置にあるから吸気行程を開
始し、気室Ｄは膨張行程を終えて図ｃ（ロ）に示すよう
に排気側のバルブ連接孔６６と連接した廃気排出の開始
位置である。
【０１２７】その図ｃ（イ）、（ロ）から、更に各気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと斜行板４０とが半回転をして環バルブ
６０も９０度分を回転すると、図ｄ（イ）、（ロ）に至
って膨張行程を終了した気室Ａは図ｄ（ロ）に示すよう
に斜行板流路孔Ａが排気側のバルブ連接孔６６に追い着
いて排気行程に入り、気室Ｃはバルブ連接孔６６との接
合が外れた直後であるから吸気行程を終了して圧縮行程
を開始する。また、気室Ｂは圧縮行程を終えた圧縮気が
点火されて膨張行程を開始し、気室Ｄは排気行程の終了
に伴って斜行板流路孔Ｄが図ｄ（イ）に示すように吸気
側のバルブ連接孔６６と接合を開始する。
【０１２８】次に、図ｄ（イ）、（ロ）の各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄと斜行板４０が半回転し、環バルブ６０も９
０度分を回転して出発した図ａ（イ）、（ロ）に到達す
ると、それぞれが図ａを起点に図ｂ，ｃ，ｄを経て再び
図ａに戻ったことになり、その間に斜行板４０と回転ピ
ストン３０、及び各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが２回転をし、
環バルブ６０が１回転したことになる。結局、斜行板４
０と回転ピストン３０の半回転につき各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄが１行程分ずつを終了させるから、斜行板４０、
及び回転ピストン３０の２回転と環バルブ６０における
１回転は、その回転差において環バルブ６０が斜行板流
路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄとハウジング流路孔１５，１５との
接合する連通孔を開閉して気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内の作動
媒体を適宜交換し、且つ気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々にサ
イクル分の４行程ずつを順次行わせるものである。
【０１２９】この実施例１において、１／２の軸速度で
回転する環バルブ６０を１／２以外の回転速度に変えて
も軸２回転につき各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに四つずつの行
程を行わせることが可能である。即ち、環バルブ６０の
回転速度を回転主軸２０、及び斜行板４０回転の上記し
た１／２速度以外に、例えば３／４、５／６、７／８、
９／１０、１１／１２．．．のように１／２速度から１
未満の範囲内に変更して作動させる。尚、その環バルブ
６０の速度変化に伴って環バルブ６０に穿設される２筋
（吸気孔と排気孔）を１対組とするバルブ連接孔６６，
６６の穿設組数と各筋の穿設筋長が変化すると共に、斜
行板４０外周面に開口する斜行板流路孔Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
における各外郭口９ｂの開口位置も変化するが、環バル
ブ６０と斜行板４０の回転方向は同一である。
【０１３０】次に、図示はしないが、この実施例１にお
ける環バルブ６０に軸速度の１／２以外の回転速度を持
たせた場合のバルブ連接孔６６と斜行板流路孔Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ、及び動弁装置等の態様を説明する。まず３／４
回転速度の環バルブ６０には、環バルブ６０円筒円周の
概ね１／８円周長（環バルブ６０中心角の４５度）分ず
つの筋長を有して連なる２筋を対とする２対のバルブ連
接孔（６６，６６）×２が環バルブ６０円筒の対向位置
に設けられ、この場合の斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄの
各外郭口９ｂは、斜行板４０中心角の４５度を単位とす
る（４５度×１）〜（４５度×７）の範囲内の適当な間
隔を置いて同一箇所に重複しない斜行板４０の外周面に
開口する。
【０１３１】また５／６速度で回転させる環バルブ６０
には、環バルブ６０円筒円周の概ね１／１２円周長（３
０度）分ずつの筋長を有して連なる２筋を対とする３対
のバルブ連接孔（６６，６６）×３が等間隔を置いて設
けられると共に、斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄにおける
各外郭口９ｂが、斜行板４０中心角の３０度を単位とす
る（３０度×１）〜（３０度×１１）の範囲内の適当な
間隔を置いて同一位置に重複しない斜行板４０外周面に
開口する。更に７／８の軸速度で回転させる環バルブ６
０には、環バルブ６０円周の概ね１／１６円周長（２
２．５度）分ずつを有して連なる２筋を対とする４対の
バルブ連接孔（６６，６６）×４が等間隔を置いて設け
られ、その時の斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄの各外郭口
９ｂは、斜行板４０中心角の２２．５度を単位とする
（２２．５度×１）〜（２２．５度×１５）の範囲内の
適当な間隔を置いてそれぞれが重複しない斜行板４０外
周面に開口する。
【０１３２】その上９／１０速度の環バルブ６０には、
環バルブ６０円周の概ね１／２０円周長（１８度）ずつ
の連なる２筋を対とする５対のバルブ連接孔（６６，６
６）×５が等間隔を置いて設けられ、斜行板流路孔Ａ，
Ｂ、Ｃ，Ｄの各外郭口９ｂが斜行板４０中心角の１８度
を単位とする（１８度×１）〜（１８度×１９）の範囲
内の間隔を置いて重複しない斜行板４０外周面に開口す
る。そして１１／１２速度の環バルブ６０には、環バル
ブ６０円周の概ね１／２４円周長（１５度）ずつの連な
る２筋を対とする６対のバルブ連接孔（６６，６６）×
６が等間隔を置いて設けられ、斜行板流路孔Ａ，Ｂ、
Ｃ，Ｄの各外郭口９ｂは斜行板４０中心角の１５度を単
位とする（１５度×１）〜（１５度×２３）の範囲内の
適当な間隔を置いて互いが重複しない斜行板４０外周面
に開口する。
【０１３３】尚、上記何れの回転速度の環バルブ６０を
装着しても、上述した１／２速度の環バルブ６０装着時
と同様に、斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄの各外郭口９ｂ
は、斜行板４０外周面の同一回転円周上に開口し、バル
ブ連接孔６６，６６は、その各外郭口９ｂ開口回転円周
上の環バルブ６０内周面から回転方向に先行する吸気孔
とその後方の排気孔とを組として連なる２筋が環バルブ
６０外形面の別々の回転円周上に開口し、且つそのバル
ブ連接孔６６，６６が開口する二つの回転円周上のハウ
ジング１０壁にハウジング流路孔１５，１５が開口する
が、その２円周はバルブ連接孔６６，６６の吸、排気孔
に合わせて一方の円周分が吸気孔Ｉｎであり、他方の円
周分が排気孔Ｅｘである。
【０１３４】この環バルブ６０の速度変化における吸
気、圧縮、膨張、及び排気の各行程の作動は、１／２回
転速度の環バルブ６０装着の場合と同様に斜行板４０、
及び回転主軸２０の２回転においてその四つの行程の１
サイクルが終了するが、その場合の斜行板流路孔Ａ，
Ｂ、Ｃ，Ｄの各々は、２筋を対とする同一のバルブ連接
孔６６，６６と次サイクルにおいて連続して接合しな
い。例えば、３／４回転速度の環バルブ６０の装着は、
斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄの各々が２筋２対のバルブ
連接孔（６６，６６）×２のうち、先の２回転で一方の
２筋１対側と接合して排気行程と吸気行程とを連続して
行い、次の２回転でもう一方の２筋１対側と接合して排
気行程と吸気行程を連続するから、斜行板流路孔Ａ，
Ｂ、Ｃ，Ｄの各々は斜行板４０、回転主軸２０回転の２
回転毎にバルブ連接孔（６６，６６）×２の２筋２対の
１対ずつと交互に接合する。
【０１３５】また、このような速度変化に対応する環バ
ルブ６０の動弁装置は、１／２回転速度の環バルブ６０
装着時では動弁歯車２７がバルブ環歯車６２の１／２ピ
ッチ円径（動弁歯車２７とバルブ環歯車６２とのピッチ
円径比は１：２）であるが、その１／２ピッチ円径の動
弁歯車２７に換えて、例えば３／４回転速度の環バルブ
６０装着では、バルブ環歯車６２に対するピッチ円径が
３／４の動弁歯車２７（ピッチ円径比は３：４）を回転
主軸２０に取付けると、以下の構成は上述した１／２回
転速度の環バルブ６０装着時と同様にその動弁歯車２７
とバルブ環歯車６２とを直接歯合させるか、又はその両
者間に互いに噛み合う偶数個からなる外歯歯車の中間歯
車５４，５４を介在させて直列に歯合させる。加えて、
５／６回転速度の環バルブ６０の装着においては５／６
ピッチ円径の動弁歯車２７を、７／８回転速度の環バル
ブ６０の装着では７／８ピッチ円径の動弁歯車２７を取
付ければ、何れの場合にも以下の構成と作動は点火具Ｉ
ｇの挿着も含めて１／２回転速度の環バルブ６０装着の
場合と全く同じである。
【０１３６】
【実施例２】図３４乃至図４６に示す実施例２は、上述
した実施例１とほぼ同様な構成と作動であるが、唯一の
違いは斜行板４０とハウジング１０壁と環バルブ６０に
穿孔される作動媒体を流出入させる流路孔の形成と取付
けにある。
【０１３７】つまり、上記実施例１を示す図２７と同様
に図３４はこの実施例２における各構成部品による組立
てを示し、図３５は実施例２に取付けられる環バルブ６
０を示すと共に、図３６は実施例２全体の分解を示すも
のであるが、この実施例２は図３７乃至図４０に示すよ
うに、気室Ａ，Ｂから立ち上がる斜行板流路孔Ａ，Ｂの
外郭口９ｂ，９ｂの二つが斜行板４０外径面の同一回転
円周上に開口し、斜行板流路孔Ｃ，Ｄの外郭口９ｂ，９
ｂの二つも斜行板流路孔Ａ，Ｂとは別の同一回転円周上
に開口する。また、その斜行板流路孔Ａ，ＢとＣ，Ｄの
開口円周と同一回転円周上の環バルブ６０の二つの円周
には、連なる２筋ずつのバルブ連接孔（６６，６６）×
２が穿設され、そのバルブ連接孔（６６，６６）×２に
内接するハウジング１０壁の二つの円周の各々にも、吸
気孔Ｉｎと排気孔Ｅｘとを別にしたハウジング流路孔
（１５，１５）×２が穿設される。
【０１３８】結局、斜行板流路孔Ａ，ＢとＣ，Ｄとの二
つの開口円周と、バルブ連接孔（６６，６６）×２の二
つの開口円周と、ハウジング流路孔（１５，１５）×２
の二つの開口円周との３組が垂直平面上に重なるように
構成され、更に斜行板流路孔のＡとＢ、又はＣとＤとの
外郭口９ｂ，９ｂは、ピストン中間軸３３を挟んで互い
が斜行板４０の中心角で直角度分を隔てて開口し、また
バルブ連接孔（６６，６６）×２においては、同一円周
の２筋が環バルブ６０円筒の概ね半円周内に概ね１／４
円周長分ずつを有し、各々の円周における回転の進み側
が吸気孔Ｉｎ、遅れ側が排気孔Ｅｘとして穿設される。
尚、点火具Ｉｇ，Ｉｇは、上記実施例１における構成と
同様に上死点のピストン位置に相当する空隙容積の燃焼
室を窺うハウジング１０壁の少なくとも２箇所に挿着さ
れ、図３４に示すように一方が二つの気室Ａ，Ｂ側に作
用し、もう一方が気室Ｃ，Ｄ側に作用する。
【０１３９】図３９において、いま斜行板流路孔Ａは排
気側のバルブ連接孔６６との接触から離れて吸気側のバ
ルブ連接孔６６に追着いた位置にあるが、動弁歯車２７
とバルブ環歯車６２とを直接か、又はその両者間に中間
歯車５４，５４を介在させて間接に歯合させ、且つ斜行
板４０と環バルブ６０に矢印方向の回転を与えると、環
バルブ６０が斜行板４０回転の１／２回転速度を以て斜
行板４０と同じ方向に回転するから、斜行板流路孔Ａ，
Ｂ、Ｃ，Ｄが自らの回転速度よりも遅いバルブ連接孔６
６，６６を追掛け追着いて追越し、それを常に繰り返
す。
【０１４０】この場合、図中左の連続円孔がハウジング
流路孔１５の気室Ａ，Ｂ側における吸気孔Ｉｎ（気室
Ｃ，Ｄ側は排気孔Ｅｘ）であるから、図３９における気
室Ａは吸気行程を開始する位置にあり、また斜行板流路
孔Ｂは排気側のバルブ連接孔６６に追着いてそのバルブ
連接孔６６上のハウジング流路孔１５も気室Ａ，Ｂ側の
排気孔Ｅｘ（気室Ｃ，Ｄ側は吸気孔Ｉｎ）であるから、
気室Ｂは排気行程を開始する位置にある。そして、気室
Ｃは斜行板流路孔Ｃの外郭口９ｂが環バルブ６０の内周
面によって閉じられていて且つ作動媒体が点火された直
後の回転角位置であり、気室Ｄは吸気側のバルブ連接孔
６６との接合から外れて圧縮行程の開始位置である。
【０１４１】尚、図３７は、斜行板４０外径面の二つの
回転円周上に開口する斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄを示
すが、その一方の円周上に開口する斜行板流路孔Ａ，Ｂ
の外郭口９ｂ，９ｂが破線、もう一方の円周上の斜行板
流路孔Ｃ，Ｄの外郭口９ｂ，９ｂが実線で示され、図３
８，３９は、斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄとバルブ連接
孔（６６，６６）×２とハウジング流路孔（１５，１
５）×２との位置と形状を示し、それら三者は接合可能
な二つの平面上に重なって構成される。そして、図３９
と図４０ａ（イ）、（ロ）は、斜行板流路孔Ａ，Ｂ、
Ｃ，Ｄとバルブ連接孔（６６，６６）×２とハウジング
流路孔（１５，１５）×２とが同位置にあるが、その図
４０ａ、ｂ、ｃ、ｄにおける各（イ）は、気室Ａ，Ｂ側
の各行程、各（ロ）は気室Ｃ，Ｄ側の各行程の作動を示
すものである。
【０１４２】この実施例２における各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの作動を図４０において説明すると、いま図ａ（イ）
に示す斜行板流路孔Ａがバルブ連接孔６６，６６の連な
る継ぎ目の部分に接しているが、斜行板４０と環バルブ
６０とが矢印方向時計廻りの回転をすれば、先行するバ
ルブ連接孔６６がハウジング流路孔１５の吸気孔Ｉｎに
通じるから、気室Ａは吸気行程を開始し、気室Ｂは膨張
行程を終えて斜行板流路孔Ｂが後続のバルブ連接孔６６
に連接した排気行程に入る状態にある。そして、図ａ
（ロ）における気室Ｃでは吸、排気孔Ｉｎ，Ｅｘの何れ
のバルブ連接孔６６，６６も接合はなく閉鎖された中で
作動媒体が点火されて膨張行程を開始し、気室Ｄは吸気
側のバルブ連接孔６６を追越して最大拡張した気室空間
が圧縮行程を開始する回転角の位置にある。
【０１４３】この時、斜行板４０の回転方向と同一方向
にその１／２速度で環バルブ６０が回転するから、図ａ
（イ）、（ロ）における斜行板４０が１８０度を回転す
ると環バルブ６０では９０度分を回転し、図ｂ（イ）に
示すように気室Ａは吸気側のバルブ連接孔６６から連接
が外れて吸気行程の終了と同時に圧縮行程を開始し、気
室Ｂは連なる２筋のバルブ連接孔６６，６６の中位にあ
って排気行程の終了と共に吸気行程を開始し、また図ｂ
（ロ）に示すように膨張行程を終えた気室Ｃは斜行板流
路孔Ｃの外郭口９ｂが排気側のバルブ連接孔６６に追着
いて排気行程を開始し、気室Ｄは引き続いてバルブ連接
孔６６，６６との連接はなく、圧縮行程後の作動媒体の
圧縮気が点火された膨張行程の開始時にある。
【０１４４】更に、図ｂ（イ）、（ロ）における斜行板
４０に１８０度、環バルブ６０に９０度の１行程分の回
転をさせれば、図ｃ（イ）に示すように気室Ａが膨張行
程を開始する位置になり、気室Ｂが圧縮行程開始の位置
になると共に、図ｃ（ロ）に示す気室Ｃが吸気行程を開
始し、気室Ｄが排気行程を開始する。そして更に、図ｃ
（イ）、（ロ）における斜行板４０が１８０度分、環バ
ルブ６０が９０度分を同一方向に回転すれば、図ｄ
（イ）に示す気室Ａは膨張行程を終了して排気行程、圧
縮行程を終えた気室Ｂは作動媒体が点火されて膨張行程
を何れも開始し、図ｄ（ロ）に示す気室Ｃが吸気行程後
の圧縮行程、気室Ｄが排気行程を終了して吸気行程を何
れも開始する。
【０１４５】この図４０において、環バルブ６０の１回
転につき１サイクル分の４行程を得べく環バルブ６０円
筒円周を４等分にすると、各々の行程は１／４円周長ず
つを有して各々が直角度分ずつの回転角を有する。即
ち、ポンピングをする排気行程と吸気行程には概ね１／
４円周長分ずつからなる溝状孔を与えて圧縮行程と膨張
行程とが閉鎖された残りの円周分とすると、上述したよ
うに環バルブ６０には二つの回転円周上の各々に連なっ
た２筋ずつのバルブ連接孔（６６，６６）×２が穿設さ
れ、その回転円周の一方が斜行板流路孔Ａ，Ｂとの連接
側となり、もう一方が斜行板流路孔Ｃ，Ｄの連接側とな
るが、気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れにおいても排気行程終
了と同時に吸気行程を開始し、各斜行板流路孔Ａ，Ｂ、
Ｃ，Ｄが吸、排気行程の円周長を満たす分をハウジング
流路孔１５，１５にバルブ連接孔６６，６６を介して接
続する。
【０１４６】また図４０において、斜行板流路孔Ａ，
Ｂ、Ｃ，Ｄが１行程分に相当する半円周長（１８０度）
分を回転すると、バルブ連接孔６６が１／４円周長（９
０度）分を動き、その時に気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れか
が吸気行程か、排気行程の何れかを行えば、バルブ連接
孔６６もその吸気行程か、排気行程に合致する吸、排気
孔Ｉｎ，Ｅｘの何れかのハウジング流路孔１５に接続す
る。尚、同一円周上に設けられるハウジング流路孔１
５，１５の各々は、二つの気室Ａ，Ｂ（又は気室Ｃ，
Ｄ）が共用する為に、バルブ連接孔６６，６６の半円周
長分が１／２の回転速度に見合うハウジング１０内部面
円周の概ね１／４円周長ずつを有して一方が排気孔Ｅｘ
であり、もう一方が吸気孔Ｉｎである。
【０１４７】この実施例２においても、上記実施例１の
場合と同様に環バルブ６０の回転速度を斜行板４０の回
転速度に対して１／２以外に変えても各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにサイクルを構成する４行程を繰り返し行わせる
ことが出来る。即ち、斜行板４０の回転速度を１とする
と環バルブ６０の回転速度が３／４、又は５／６、７／
８、９／１０、１１／１２．．．というように斜行板４
０回転の１に対して、その１／２から１未満の範囲内に
おいて環バルブ６０の速度変更が可能である。
【０１４８】その場合、上記実施例１の構成と同様に、
斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄでは同一円周上に開口する
二つの外郭口９ｂ，９ｂの開口間隔、バルブ連接孔６６
では同一円周内に穿設される筋長と筋数と穿孔位置、ハ
ウジング流路孔１５では同一円周内の穿孔円周長が、何
れも一定の条件のもとで変更される。尚何れの回転速度
の環バルブ６０の装着においても、斜行板流路孔のＡ，
ＢとＣ，Ｄの２組は斜行板４０外周面の別々の回転円周
上に開口し、ハウジング流路孔１５は二つの円周の各々
に対向する２筋ずつが穿設されるが、その同一円周の各
々が回転主軸２０と環バルブ６０との双方の回転軸線を
通る平面を中心とした左右の各々に半円周長より短い溝
状孔か、又はその半円周長以下の範囲内に連続した孔を
一方を吸気孔Ｉｎとして他方を排気孔Ｅｘとして穿設さ
れ、また点火具Ｉｇにおいても気室Ａ，Ｂ側と気室Ｃ，
Ｄ側の燃焼室を窺うハウジング１０壁の２箇所に挿着さ
れる。
【０１４９】また、この場合における動弁装置は、動弁
歯車２７がバルブ環歯車６２に対して上記１／２回転速
度の環バルブ６０装着時では１／２のピッチ円径である
が、その１／２ピッチ円径に換えて３／４回転速度の環
バルブ６０では３／４ピッチ円径、５／６回転速度の環
バルブ６０では５／６ピッチ円径、７／８回転速度の環
バルブ６０では７／８ピッチ円径の動弁歯車２７をそれ
ぞれ取付けて上記実施例１における構成と同様に、その
バルブ環歯車６２と動弁歯車２７を直接歯合させるか、
介在する中間歯車５４，５４を中継として間接歯合させ
るかし、回転主軸２０、及び斜行板４０の回転方向と同
方向に環バルブ６０を回転させる。次に、この実施例２
において環バルブ６０に軸速度の１／２以外の回転速度
を持たせた場合におけるバルブ連接孔６６と斜行板流路
孔Ａ，ＢとＣ，Ｄ等の態様と、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに
おける各行程の作動を説明する。
【０１５０】まず、斜行板４０の３／４速度で回転する
環バルブ６０には、図４１に示すように斜行板流路孔
Ａ，ＢとＣ，Ｄの開口円周に合致させた環バルブ６０に
おける二つの回転円周の各々に、概ね１／８円周長分ず
つを持つ溝状孔の連なった２筋を１対組として対称位置
に開口する２組分のバルブ連接孔（６６，６６）×２，
（６６，６６）×２が穿設され、その時の４行程の進行
を示す図４２において、斜行板４０が１行程分に相当す
る半回転をすると環バルブ６０がその３／４回転分であ
る３／８円周（１３５度）分を回転する。また、この場
合の斜行板流路孔Ａ，ＢとＣ，Ｄの互いに与する二つの
外郭口９ｂ，９ｂは、互いがピストン中間軸３３を挟ん
で互いの中心を概ね３／８円周長（１３５度）分を隔て
た斜行板４０外径面に開口し、ハウジング流路孔（１
５，１５）×２においては、バルブ連接孔（６６，６
６）×２，（６６，６６）×２が開口する二つの開口回
転円周上のハウジング１０壁に、そのハウジング１０内
部面円周の概ね３／８円周長（ハウジング１０の中心角
で１３５度）ずつの溝状の孔が対向して設けられる。
【０１５１】結局、この図４２における各行程の進行
は、上述した１／２速度の環バルブ６０装着の図４０と
同様に、環バルブ６０が矢印方向の回転をすれば図ａ
（イ）の気室Ａが吸気行程を行い、気室Ｂが排気行程を
行い、図ａ（ロ）の気室Ｃが膨張行程、気室Ｄが圧縮行
程を行う。そして、図ｂ（イ）では気室Ａが圧縮行程、
気室Ｂが吸気行程、図ｂ（ロ）の気室Ｃが排気行程、気
室Ｄが膨張行程を行い、図ｃ（イ）の気室Ａが膨張行
程、気室Ｂが圧縮行程、図ｃ（ロ）の気室Ｃが吸気行
程、気室Ｄが排気行程を行い、次の図ｄ（イ）における
気室Ａが排気行程、気室Ｂが膨張行程、図ｄ（ロ）の気
室Ｃが圧縮行程、気室Ｄが吸気行程を行うが、各図の何
れもがその行程を開始した直後の位置にある。
【０１５２】次に、斜行板４０の５／６速度で回転する
環バルブ６０では、図４３に示す如くに環バルブ６０円
筒における二つの円周の各々に概ね１／１２円周長から
なる溝状孔の連なる２筋を１対組とした３組分のバルブ
連接孔（６６，６６）×３，（６６，６６）×３が均等
な間隔を置いて穿設される。また、図４４に示すように
５／６速度の環バルブ６０が進行させる各気室Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの行程は、図ａ（イ）における気室Ａが吸気行
程、気室Ｂが排気行程であり、図ａ（ロ）の気室Ｃが膨
張行程、気室Ｄが圧縮行程であるが、その作動は図４２
に示す３／４速度の環バルブ６０と同様な行程を進行さ
せ、その時の斜行板流路孔Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄは、同一の回
転円周上に開口する外郭口９ｂ，９ｂの二つが互いの中
心を概ね５／１２円周長（１５０度）分を隔てて互いが
ピストン中間軸３３を挟んで開口する。
【０１５３】そして、斜行板４０回転に対して７／８速
度の環バルブ６０には、図４５に示すように二つの円周
の各々に概ね１／１６円周長からなる溝状孔の連なる２
筋を１対組とした４組分のバルブ連接孔（６６，６６）
×４，（６６，６６）×４が穿設されるが、二つの斜行
板流路孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）の外郭口９ｂ，９ｂも互
いの中心を７／１６円周分を隔てた同一円周に開口す
る。この７／８回転速度の環バルブ６０における気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各行程は、図４６に示す如く、先の３
／４速度、及び５／６速度の環バルブ６０装着の場合と
全く同様に進行し、図４６ａ（イ）の気室Ａが吸気行
程、気室Ｂが排気行程、図ａ（ロ）の気室Ｃが膨張行
程、気室Ｄが圧縮行程となって順次進行する。或は、７
／８回転速度より速いが斜行板４０よりも遅い環バルブ
６０の装着においては、同一円周上に開口する二つの斜
行板流路孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）の外郭口９ｂ，９ｂの
開口開角度は更に大きくなり、バルブ連接孔６６の単一
筋長は短縮されて２筋の１対組が４組以上に増加する。
【０１５４】
【実施例３】次に、前記実施の形態２の構成に基づく実
施例３を図４７乃至図４９において説明する。上述した
実施例１と実施例２における素子組成と作動室Ｆｕの形
成とが円球分とすれば、この実施例３は半球分の構成で
あるが、回転主軸２０と回転ピストン３０の連結、回転
ピストン３０と斜行板４０の連結、そしてバルブ装置Ｖ
ａと、その動弁装置等の取付けと作動は上記実施例１、
２の場合と同様である。
【０１５５】即ち、この実施例３は前記実施の形態２を
示す図１１において、Ｓ円面に平行な一つの切り口平面
ａ−ａによってハウジング１０全体を二分し、その一方
を円球からなる凹面内壁面１１に形成して回転ピストン
３０の球弧面３２を回転摺動可能に内包する回転ピスト
ンハウジング１０ａとし、他方を凹状空隙の軌道隙１２
として斜行板４０を回転可能に抱持させる斜行板ハウジ
ング１０ｂとする時、回転ピストン３０は半円状板にピ
ストン中間軸３３を合体させた略半円板とし、斜行板４
０は円形状板の一方板面のみを二つの弓形面４１，４１
からなる作動室Ｆｕ，Ｆｕの形成面とし、その回転ピス
トン３０と斜行板４０の作動室側面とを同一側に置いて
互いの弓形面３１，４１を対面させて構成するものであ
る。
【０１５６】従って、ハウジング１０内には二つの気室
Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄが形成され、主軸受１３，１３は
一方が回転ピストンハウジング１０ａ壁に、もう一方が
斜行板ハウジング１０ｂ壁に設けられ、斜行板４０は中
央部に斜行板通軸孔４４を開口させてピストン通軸孔３
４に連接し、その両通軸孔３４，４４を遊挿する回転主
軸２０はハウジング１０対向両壁の主軸受１３，１３を
嵌挿して軸承される。その上、図４８に示す環バルブ６
０も上記実施例１，２における環バルブ６０と同様に、
斜行板４０の外径面に摺接契合する内径面と斜行板ハウ
ジング１０ｂ内壁面に摺接契合する外径面とを有して斜
行板４０の同心円上に回転可能に装置され、動弁装置も
図４７に示すように動弁歯車２７とバルブ環歯車６２と
を歯合させて環バルブ６０を回転主軸２０の同一方向に
回転させる。
【０１５７】この実施例における動作流体の出入孔は、
斜行板流路孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）と、その斜行板流路
孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）の外郭口９ｂ，９ｂ回転円周上
に開口させた環バルブ６０のバルブ連接孔６６，６６
と、そのバルブ連接孔６６，６６の外向口６ｂ，６ｂ回
転円周上のハウジング１０内壁面に開口させたハウジン
グ流路孔１５，１５とであるが、その各出入孔の形成と
取付け、その連接関係における４行程の作動は、上記実
施例１における気室Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）のみの２気室
分か、又は上記実施例２の気室Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）か
らなる片側１円周分の吸、排気作用と同様である。
【０１５８】
【実施例４】前記実施の形態２の構成に基づく図５０に
示す実施例４は、回転主軸２０の枢着点に対して半円板
状の回転ピストン３０を配し、斜行板４０は両板面の何
れか一方を作動室Ｆｕ，Ｆｕの形成面として構成するか
ら、二つの気室Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）により成り立つも
ので半球分の構造から組成されることは上記実施例３と
同様であるが、回転主軸２０と斜行板４０に構造上の相
違を有する。
【０１５９】つまり、回転主軸２０は軸央枢２５におけ
る丸棒の軸柱取付けが一方側にのみ限定され、また斜行
板４０には斜行板通軸孔４４の形成はなく、それに換え
て外郭摺接面４５の中心部分に丸棒を固着させた柄状の
斜行板軸４６が回転主軸２０軸柱の反対向きに、Ｘ軸線
上の回転主軸２０とハウジング１０の球心Ｏにおいて前
記角度θを有して交差するＹ軸線上に配置される。その
２軸線上において対向する一方の回転ピストンハウジン
グ１０ａ壁に主軸受１３と、もう一方の斜行板ハウジン
グ１０ｂ壁に斜行板軸受１４とを貫設し、その軸受１
３，１４の各々に与する回転主軸２０と斜行板軸４６と
の軸頸を挿通させると、回転主軸２０と斜行板４０に定
位な回転軸線が与えられて同一方向の回転が可能になる
と共に、その回転主軸２０と斜行板４０とに２方向を拘
束支持される回転ピストン３０も円錐軌跡Ｕ上の自・公
転が可能になる。
【０１６０】この実施例４におけるバルブ装置Ｖａは、
上記実施例３における構成と同様な環バルブ６０の装着
も可能であるが、斜行板４０が斜行板軸４６によって軸
受け支持されるこの場合には、図５１に示すように斜行
板４０の外郭摺接面４５側に板状、或は凹面の円形板か
らなる板バルブ６１を組込む。この板バルブ６１の中心
部には円孔からなるバルブ板軸受６４を設けて斜行板軸
４６を嵌挿させれば、板バルブ６１は斜行板ハウジング
１０ｂの側壁と斜行板４０の外郭摺接面４５との間に回
転摺動可能に嵌合して斜行板４０と同一定位の回転軸線
を有して支持される。尚、この板バルブ６１は縁部円周
に傘歯歯車のバルブ環歯車６２が装着されて斜行板軸４
６取付けか、又は図５０に示す回転主軸２０の軸頸取付
けの外歯歯車からなる前記動弁歯車２７に従動する。
【０１６１】一方、この実施例における作動媒体の出入
孔は、図示はしないが斜行板４０の弓形面４１，４１の
各々から前記外郭摺接面４５に開口させた外郭口９ｂ，
９ｂに連通する斜行板流路孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）と、
その外郭口９ｂ，９ｂの開口回転円周と重なる回転円周
の板バルブ６１板面に開口させた内向口６ａ，６ａが板
バルブ６１を貫いてハウジング１０壁側の板面に開口す
る外向口６ｂ，６ｂに連通する溝状孔のバルブ連接孔６
６，６６と、そのバルブ連接孔６６，６６開口円周上の
ハウジング１０内壁面に内部口５ａ，５ａを開口させて
ハウジング１０外壁面に連通するハウジング流路孔１
５，１５とが穿設される。以下、この板バルブ６１の装
着における斜行板流路孔Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）とバルブ
連接孔６６，６６とハウジング流路孔１５，１５との各
行程における連接関係は、上記実施例１，２における気
室Ａ，Ｂ（又はＣ，Ｄ）の２気室分のみが構成する１円
周分とすれば上記実施例１，２の作動と全く同じであ
り、上記実施例３における環バルブ６０を板バルブ６１
に置き換えたものである。
【０１６２】尚、上記実施例３，４は前記実施の形態２
に基づく上記構成と作動であるが、この実施例３，４に
おける半球分の構成要素を１組分とし、その半球分の構
成要素と相称するもう１組分を構成して２組分にし、そ
の２組の半球分を合わせて連動させれば、この実施例
３，４における半球分の組成に対し、その２組分からな
る円球分容量の構成が可能となる。次に、前記実施の形
態４に基づく各種実施例を説明する。
【０１６３】
【実施例５】まずこの実施例５は、図５２に示すように
同一線上に互いの円筒軸線を有して双方の斜行板ハウジ
ング１０ｂ，１０ｂを合体させ、その両側に互いの凹面
内壁１１，１１が対面する回転ピストンハウジング１０
ａ，１０ａを配置して全体を一体化したハウジング１０
内に回転ピストン３０，３０と斜行板４０，４０と回転
主軸２０，２０との相称する２組を対称配置する。
【０１６４】その中で、ハウジング１０内の中央に組込
まれる２組の斜行板４０，４０は、互いの外郭摺接面４
５，４５を同一線上に結合させて同一体をなす円形状板
か、又は円形状体に形成され、両側２組の内部素子の一
方側が回転すれば、その同軸一体の斜行板４０によって
他方側も回転する。この場合の半円板状回転ピストン３
０，３０は、各々がピストン中間軸３３，３３をハウジ
ング１０内の中央寄り、球弧面３２，３２を外側向きに
して組込まれ、回転主軸２０，２０は、各々が軸央枢２
５，２５に一方側だけの軸柱を持着させて各々の与する
主軸受１３，１３に軸受けされるが、その何れもが斜行
板４０を突き抜けることはない。
【０１６５】その上、図示はしないが斜行板４０の同心
円上に環バルブ６０を装置するもので、その環バルブ６
０には端部円周に一体的に取付けた傘歯歯車のバルブ環
歯車６２と内外面を貫く溝状孔のバルブ連接孔６６とを
備える。尚、そのバルブ連接孔６６の内向口６ａに接す
る円周上の斜行板４０外周面に斜行板流路孔４９の外郭
口９ｂを開口させ、バルブ連接孔６６の外向口６ｂに接
する回転円周上のハウジング１０内壁面にハウジング流
路孔１５の内部口５ａを開口させるが、斜行板流路孔４
９とハウジング流路孔１５と、その両者間に介在させる
バルブ連接孔６３との構成、その接続における動作流体
の流出入と各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける各行程の作
動、及び環バルブ６０の駆動、点火具Ｉｇの挿着等は上
述した実施例１，２における構成、作動と全く同様であ
る。
【０１６６】
【実施例６】図５３乃至図５５に示すこの実施例６は、
上記実施例５に対して２組分から構成される回転ピスト
ン３０，３０と回転主軸２０，２０との配置と組立ては
同じであるが、両斜行板４０，４０の連結方法と、バル
ブ装置Ｖａにおいて円筒の環バルブ６０に換えて円形板
の板バルブ６１を装着する相違を有する。即ち、二つが
合体した円筒状の斜行板ハウジング１０ｂ内には、二つ
の斜行板４０，４０が平行間隔を開けて互いの外郭摺接
面４５，４５を対面させ、その両外郭摺接面４５，４５
の中心部に二つの斜行板４０，４０を同軸に連結してハ
ウジング１０内の２組の組成も同軸に連結させる斜行板
連結軸４７が固着するが、ハウジング１０内中央の両斜
行板４０，４０間に円形状の空隙が形成され、その円形
空隙に回転摺動可能に嵌合する前記板バルブ６１を組込
む。
【０１６７】この板バルブ６１は、並立する両斜行板４
０，４０の互いの外郭摺接面４５，４５に回転摺動関係
に挟持される両板面と、斜行板ハウジング１０ｂの内壁
面に回転摺接する外径面とを有する円形板が、その端部
円周を外歯傘歯車に刻設形成したバルブ環歯車６２と、
中心部に貫く円孔のバルブ板軸受６４とを有する。その
バルブ板軸受６４には前記斜行板連結軸４７を嵌挿させ
て板バルブ６１を両斜行板４０，４０と同一軸線上に支
持させ、且つ上記何れの実施例とも同様にバルブ環歯車
６２を動弁歯車２７に直接、間接に歯合させて従動させ
る。
【０１６８】そして図示はしないが、斜行板流路孔４９
は、斜行板４０の各弓形面４１から外郭摺接面４５に開
口させた別々の外郭口９ｂに連通し、バルブ連接孔６６
は、その外郭口９ｂ開口円周上の板バルブ６１の両板面
に開口させた内向口６ａが板バルブ６１外径面に開口さ
せた外向口６ｂに連通し、ハウジング流路孔１５は、そ
の外向口６ｂ回転円周上のハウジング１０内壁面に開口
させる。結局、作動媒体の流出入孔の形成と各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの各行程の進行に伴って行われる作動媒体流
路の連接と開閉は、上述した実施例５における前記環バ
ルブ６０を板バルブ６１に置き換えたものであるから、
この場合の行程の作動と進行は上記実施例１，２におけ
る環バルブ６０の場合と同じである。
【０１６９】
【実施例６の別態様（２バルブ）】この実施例６におけ
る別の態様として、図５６（イ）、（ロ）、（ハ）に示
す如く、斜行板ハウジング１０ｂの中央には、その内部
を軸線方向の左右に隔てる垂直壁のハウジング隔壁１６
を設けると共に、そのハウジング隔壁１６の中央に中央
軸受１７を貫設して斜行板連結軸４７を嵌挿させると、
同軸連結の両斜行板４０，４０が回転自由に支持され
る。而もハウジング隔壁１６の両側に斜行板４０，４０
を並立させた時、図示はしないがハウジング隔壁１６と
各斜行板４０間にそれぞれ平行間隔の隙間が形成される
から、その間隙の各々には、中心部に斜行板連結軸４７
を軸承する軸受孔を持った円形板の板バルブ６１，６１
を回転自由に嵌め込む。この態様は、半球分の２気室か
らなる上記実施例４の構成成分を１組分とし、その独立
した２組分を連動可能に連結させたものであるが、斜行
板４０，４０の各々に環バルブ６０，６０を回転摺動関
係に外嵌して作動させれば、２気室構成の上記実施例３
の２組分を連動させることと同様である。
【０１７０】
【実施例７】また、図５７に示す双璧分に構成された実
施例７は、双方分が合体した回転ピストンハウジング１
０ａ，１０ａを中にして、その両側に内部を凹状空隙の
軌道隙１２，１２に形成した斜行板ハウジング１０ｂ，
１０ｂを配置する。その合体させた両回転ピストンハウ
ジング１０ａ，１０ａの接続部分にあたるハウジング１
０内中央は、斜め向きに背対面させた互いの凹面内壁１
１，１１を両壁面としてハウジング１０内部を両側に隔
てるハウジング隔壁１６であるが、そのハウジング隔壁
１６には双方の凹面内壁１１，１１の球心Ｏ，Ｏを通る
直線上に軸受円孔の中央軸受１７が貫設され、また両側
の斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ側壁の中心部にも貫
く円孔の斜行板軸受１４，１４が設けられる。
【０１７１】そのように形成されたハウジング１０内に
は、何れも半円状板の回転ピストン３０，３０がハウジ
ング隔壁１６を挟んで互いの球弧面３２，３２を対面さ
せ、その両側に斜行板４０，４０が互いの外郭摺接面４
５，４５を外方に向けて組込まれるが、何れの斜行板４
０にも外郭摺接面４５の中央に柄状の斜行板軸４６を有
して各々が与する前記斜行板軸受１４を挿通し、その何
れもが斜行板ハウジング１０ｂ壁から突出する。一方、
両切り丸棒の両端部に軸央枢２５，２５を固着させた回
転主軸２０は、軸柱中点のジャーナル部分を前記中央軸
受１７に嵌挿させてハウジング隔壁１６を挟んで向き合
うピストン通軸孔３４，３４を挿通すると共に、各軸央
枢２５がその与するピストン枢３５に枢結して双璧を構
成する気室Ａ，Ｂ側ともう一方側の気室Ｃ，Ｄとの競合
しない各行程を作動させる。
【０１７２】結局、この実施例７は、軸央枢２５に取付
け軸柱が片側軸柱からなる回転主軸２０と半円状回転ピ
ストン３０と片側が作動室Ｆｕ，Ｆｕの形成面からなる
斜行板４０とから構成した上記実施例４の成分を１組と
し、その２組分を連結させた双璧分であるから、互いに
与する回転主軸２０と回転ピストン３０と斜行板４０と
の連繋作用は上記実施例４における作動と同じであり、
またバルブ装置Ｖａと動弁装置、点火具Ｉｇの取付けも
片側のみ１組分とすれば上記実施例４の構成と同じであ
るが、２組が連結与して進行させる各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの各行程は、２組のバルブ装置Ｖａを持たせて構成し
た上述の実施例６のものである。
【０１７３】
【実施例８】更に、前記実施の形態４の構成による実施
例８は、図５８乃至図６０に示すように、直軸状の回転
主軸２０がハウジング１０内を貫通して半円状回転ピス
トン３０に枢着し、ハウジング１０内に２気室Ａ，Ｂ
か、又はＣ，Ｄを構成した上記実施例３における半球分
組成をダブル構成にして作動させるものである。
【０１７４】この実施例のハウジング１０は、合一させ
た斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂを中にし、その両側
に凹面の内壁面１１，１１を斜め向きに対面させた回転
ピストンハウジング１０ａ，１０ａを配して全体を一体
の構造にした。つまり、凹面内壁１１，１１の両球心
Ｏ，Ｏを通る直線（Ｘ軸線）にその球心Ｏ，Ｏ上でそれ
ぞれ角度θ，θを有して交差するＹ，Ｙ軸線をそれぞれ
中心軸線として両斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ内に
形成される凹状空隙の両軌道隙１２，１２が斜め向きに
背対座するから、ハウジング１０内の中央部分は固定壁
のハウジング隔壁１６であり、そのハウジング隔壁１６
中心部に中央軸受１７と、両回転ピストンハウジング１
０ａ，１０ａ壁に主軸受１３，１３とのそれぞれがハウ
ジング１０を貫通するＸ軸線を穿孔軸線として貫設され
る。
【０１７５】そのように形成されたハウジング１０内
に、半円板状回転ピストン３０，３０の各々が球弧面３
２，３２側をハウジング１０長径方向の外向きに置いて
両斜行板４０，４０がハウジング隔壁１６を斜め向きに
挟んで組込まれる。この斜行板４０，４０には、各々の
中央部分を貫く斜行板通軸孔４４，４４を開口させて互
いに与するピストン通軸孔３４，３４に接続させると、
同一線上に連鎖状に接続する両ピストン通軸孔３４，３
４と両斜行板通軸孔４４，４４と中央軸受１７と両主軸
受１３，１３とによってハウジング１０を突き抜ける貫
通孔が形成され、その貫通孔に一本の直軸に形成した回
転主軸２０を挿通させるが、回転主軸２０は軸長内の二
つの軸央枢２５，２５が互いの与する球心Ｏ，Ｏ上にお
いてピストン枢３５，３５に連結し、且つ軸央と左右の
軸頸とが互いに与する中央軸受１７と主軸受１３，１３
とに軸受け支持される。
【０１７６】この実施例におけるバルブ装置Ｖａは、図
５９（イ）、（ロ）に示す二つの環バルブ６０，６０が
図５８，６０に示すように互いの与する斜行板４０，４
０の同心円上に外嵌されて斜行板流路孔４９とハウジン
グ流路孔１５の接続をオン・オフするが、その環バルブ
６０，６０の動弁装置、点火具Ｉｇ，Ｉｇ等も含めて前
述した実施例３においての成分を１組とし、その２組分
に構成したもので２組分における各々の構成と作用は上
記実施例３のものであるから、上記実施例３における構
成の双璧分として作動する。
【０１７７】また、装着される二つの環バルブ６０，６
０と四つの気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとの連繋は、上述した実
施例２の構成における４気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが行う４行
程の組合せと同様に作動して進行する。即ち、図５８に
おいて気室Ａに給気を行う回転角の位置にある時、気室
Ｂには排気行程をさせ、同時に気室Ｃに膨張行程をさせ
て気室Ｄには圧縮行程が可能になるように気室Ａ，Ｂと
気室Ｃ，Ｄとを連繋させると、次に気室Ａは圧縮行程、
気室Ｂは吸気行程、気室Ｃが排気行程、気室Ｄが膨張行
程を行う。又は、図示はしないが環バルブ６０，６０に
換えて各斜行板４０の外郭摺接面４５側に上記実施例４
における構成と同様な板バルブ６１を装置し、且つ同様
に機能する流路孔Ｉｎ，Ｅｘとバルブ連接孔６６と動弁
装置を与えて作動させても同様な４行程のサイクルが生
じる。
【０１７８】尚、この実施例８の構成における半円板状
回転ピストンと斜行板３０，４０、３０，４０のハウジ
ング１０内への組込み位相は回転主軸２０上において互
いを相対的に変化させることが可能である。次に、その
対をなす回転ピストンと斜行板３０，４０を１組とし
て、その２組分の組込み位相を変化させた実施例を述べ
るが、それらの組合わせの位相を変化させても各々の１
対は互いが全く同様に作動するし、回転主軸２０によっ
て連結される双璧分が同一方向、同一速度の回転をす
る。
【０１７９】
【実施例９】上記実施例８の別の態様として図６１
（イ）、（ロ）、（ハ）に示す実施例９は、合一させた
２組の回転ピストンハウジング１０ａ，１０ａの両側に
凹状空隙を軌道隙１２，１２とした斜行板ハウジング１
０ｂ，１０ｂを結合させる。尚、その合体回転ピストン
ハウジング１０ａ，１０ａの接合部を互いの凹面内壁１
１，１１を斜め向きに背対面させたハウジング隔壁１６
に形成すると共に、双方の球心Ｏ，Ｏを通る直線上の両
斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ壁に主軸受１３，１３
とハウジング隔壁１６に中央軸受１７とを設ける。
【０１８０】そのように形成されたハウジング１０内に
は、各軸受１３，１７，１３を嵌挿して軸承される回転
主軸２０の直軸上に半円板状の両回転ピストン３０，３
０がハウジング隔壁１６を挟んで互いの球弧面３２，３
２を対面させ、その両側に斜行板４０，４０の互いが作
動室形成面を斜め向きに対面させる。この時、図示はし
ないが上述した実施例８の場合と同様な環バルブ６０，
６０を取付けるか、又は板バルブ６１，６１を装置して
もよく、動作流体の通路や動弁装置、点火具Ｉｇも上記
実施例８においての同様分が取付けられる。
【０１８１】
【実施例１０】又、上記実施例８の別の態様として図６
２に示す実施例１０は、ハウジング隔壁１６の両壁面の
一方が回転ピストンハウジング１０ａの凹面内壁１１で
あり、もう一方が斜行板ハウジング１０ｂの側壁面であ
る。つまり、ハウジング１０は、回転ピストンハウジン
グ１０ａと斜行板ハウジング１０ｂとを対とした２組分
の配列がハウジング１０長軸方向の何れか一方を指向し
て直列し、双方の球心Ｏ，Ｏを通る直線上の軸受部は、
ハウジング隔壁１６に中央軸受１７とハウジング１０の
長径両端にあたる回転ピストンハウジング１０ａ壁と斜
行板ハウジング１０ｂ壁とに主軸受１３，１３とが貫設
されるから、それらを挿通する回転主軸２０はハウジン
グ１０長軸方向を貫通する。
【０１８２】また、上述したようにハウジング１０長径
方向の何れか一方側を指向して同一向きに組込まれる半
円板状の回転ピストンと斜行板３０，４０、３０，４０
は、凹面内壁１１をハウジング隔壁１６とする側の回転
ピストン３０が球弧面３２をハウジング隔壁１６面に摺
接させ、もう一方の回転ピストン３０は球弧面３２をハ
ウジング１０端部に置いて与する斜行板４０が外郭摺接
面４５をハウジング隔壁１６面に摺接させるが、この実
施例においても動作流体の流路孔Ｉｎ，Ｅｘとバルブ装
置Ｖａ、及び動弁装置と点火具Ｉｇは上記実施例８，９
の構成における取付けと同様である。
【０１８３】
【実施例１１】更に上記実施例８において、環バルブ６
０，６０に換えて板バルブ６１を装着する実施例１１を
図６３に基づいて説明する。この実施例１１では、双方
分が同体化した斜行板ハウジング１０ｂを中にし、その
両側に凹面内壁１１，１１を斜め向きに対面させた回転
ピストンハウジング１０ａ，１０ａを配置するものであ
る。
【０１８４】尚この実施例では、双方の球心Ｏ，Ｏを通
る直線（Ｘ軸線）上の回転ピストンハウジング１０ａ，
１０ａ対向両壁の各々に主軸受１３，１３は貫設される
が、ハウジング１０内中央に隔壁部分と中央部軸受の形
成はない。つまり二つが合体した斜行板ハウジング１０
ｂには、Ｘ，Ｙ軸線の双方を通る平面上に平行な三つの
内部面形成の軸線を有して中央の部分とその両側部分と
に分けられる平行間隔を持った段々状の３内部室が形成
され、その両側の内部室を前記軌道隙１２，１２とし、
中央部も両側部に介居する円形空隙に形成すると、その
３内部室の段々状空間とその両側の凹面内壁１１，１１
内空間とが合体してハウジング１０内部が一つの連続し
た空間として形成される。
【０１８５】そのように形成されたハウジング１０内に
は、３内部室における中央部分（図６３の破線部分）に
図６４に示す丸い平板に形成された板バルブ６１を組込
み、３内部室の両側軌道隙１２，１２に斜行板４０，４
０を組込んで板バルブ６１の円形板を挟装させ、且つそ
の両側に互いの球弧面３２，３２をハウジング１０の長
軸方向に向けた回転ピストン３０，３０を対座させる。
この板バルブ６１の円形平板は、両斜行板４０，４０の
外郭摺接面４５，４５に回転摺動する両板面と３内部室
中央の内部面に回転摺動する外径面とを有し、且つ中心
部分に貫く円孔のバルブ通軸孔６５と、そのバルブ通軸
孔６５の端部円周に内歯傘歯車を取付けたバルブ環歯車
６２と、図示はしないが動作流体の通路として両板面に
開口させた内向口６ａ，６ａから回転外径面に開口させ
た外向口６ｂ，６ｂに連通する溝状孔のバルブ連接孔６
６，６６とを有する。
【０１８６】結局、そのバルブ通軸孔６５に両側の斜行
板通軸孔４４，４４がピストン通軸孔３４，３４と与し
て接続し、更にそれらにハウジング１０両側の主軸受１
３，１３の軸受孔も接続してハウジング１０全体を突き
抜けるから、その突き抜ける空隙に回転主軸２０を挿通
させて両軸頸を主軸受１３，１３に軸承させる。またこ
の実施例においても、図示はしないが斜行板流路孔４９
の外郭口９ｂとバルブ連接孔６６の内向口６ａとを同一
の回転円周上に開口させ、バルブ連接孔６６の外向口６
ｂとハウジング流路孔１５の内部口５ａも同一の回転円
周上に開口させるもので、板バルブ６１を内外から挟む
斜行板４０とハウジング１０との流路孔が板バルブ６１
の回転過程において適宜連接し、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の体積変化に呼応して開放と閉鎖を繰り返すものである
から、上述した実施例６における構成の板バルブ６１取
付けと同様に作動する。
【０１８７】尚、その板バルブ６１を駆動する動弁装置
は上記実施例６における構成と同じでもよいが、図６４
に示す如く、板バルブ６１のバルブ通軸孔６５の端部円
周に前記バルブ環歯車６２を取付け、且つそのバルブ環
歯車６２より小さい外歯傘歯車の動弁歯車２７を回転主
軸２０の中央に取付けて内接歯合させれば、板バルブ６
１は回転主軸２０より遅い速度で同一方向に回転する。
この板バルブ６１と両斜行板４０，４０は同一の直線上
に回転軸線を持たず、而も両板面が斜行板４０，４０の
両外郭摺接面４５，４５に摺接関係の回転面から形成さ
れる平面に限定されるから、この板バルブ６１は円形の
平板である。
【０１８８】
【実施例１２】前記実施の形態１の構成に基づき図６６
に示す実施例１２は、吸、排気機構の構成を除けば球状
のハウジング１０内に円形板状の回転ピストン３０と斜
行板４０とを対偶させ、円球空間のハウジング１０内を
四つの櫛形状気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに形成するから、その
円球分の組成は上記実施例１，２における構成と同じで
ある。
【０１８９】この実施例におけるハウジング１０には、
動作流体の通路として軌道隙１２形成のＹ軸線と主軸受
１３，１３穿孔のＸ軸線との双方を通る平面を中心面と
した対向両側の各々に、回転ピストンハウジング１０
ａ，１０ａ壁を貫く二つずつのハウジング流路孔１５，
１５、１５，１５が穿設されると共に、中央部の斜行板
ハウジング１０ｂを跨いでハウジング１０壁中を周回
し、且つ互いが球心Ｏから異なる半径長を有する異なっ
たハウジング１０の大円平面上を通り、ハウジング流路
孔１５，１５、１５，１５の両側二つずつのうちの競合
しない一方ずつを通って互いをタスキ掛け状に立体交差
させた二つの輪状、且つ帯状の空隙からなるバルブ軌道
隙１９，１９が穿設される。
【０１９０】その径の異なる二つのバルブ軌道隙１９，
１９には、その各々に与する差し渡し長の異なる大小二
つの環バルブ６０，６０が回転自由な嵌合状態に組入れ
られるが、この大小の各環バルブ６０には、同一回転円
周に沿って内外面を貫通し、且つその円周の概ね１／２
円周長を有する溝状孔のバルブ連接孔６６と、縁部円周
を傘歯歯車に刻設形成したバルブ環歯車６２とを有し、
そのバルブ環歯車６２が回転主軸２０取付けの動弁歯車
２７に直接歯合して従動する。また、バルブ連接孔６６
が環バルブ６０の回転過程においてハウジング流路孔１
５上にある時には、その内側にある作動室Ｆｕでは作動
媒体の流出、流入の何れかが行われるが、その流出入に
おいては二つの環バルブ６０，６０の一方がハウジング
１０の対向壁に穿設される気室Ａ，Ｂ側と気室Ｃ，Ｄ側
との双方の吸気孔Ｉｎ，Ｉｎを開閉し、もう一方が双方
の排気孔Ｅｘ，Ｅｘを開閉する。
【０１９１】つまり、回転ピストン３０と斜行板４０の
半回転は、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの気室間隙を最大の収
縮か弛緩の何れかに変化させて四つの行程のうちの１行
程分をさせるが、その１回転では二つの気室Ａ，Ｂか、
又はＣ，Ｄが吸気孔Ｉｎか、排気孔Ｅｘの開放か閉鎖を
連続して行う分に相当し、この場合の動弁歯車２７とバ
ルブ環歯車６２，６２のピッチ円径による回転比を２：
１にすれば、環バルブ６０，６０が回転主軸２０の半分
の軸速度で従動するから、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが１サ
イクルの４行程分ずつを終了するには回転ピストン３０
と斜行板４０が２回転をして環バルブ６０，６０が１回
転すればよい。従って、各バルブ連接孔６６は、環バル
ブ６０円周の１／４円周長分が各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
１行程分に相当するから、２気室分を連ねた１／２円周
長の筋長を有する溝状孔に形成される。
【０１９２】いま、図６６において気室Ａ，Ｂ側の吸気
孔Ｉｎと吸気側のバルブ連接孔６６とが連接開始の位置
にあるが、その気室Ａの吸気行程が終了すれば吸気孔Ｉ
ｎに対して１／２円周長からなるバルブ連接孔６６の中
間位置まで接合し、次の吸気行程は気室Ｂにおいてのみ
なされ、その吸気孔Ｉｎは同じバルブ連接孔６６の中間
位置から後続する１／４円周長の筋長分に連接する。更
に気室Ｂが半回転をして吸気行程を終了させたとする
と、吸気側のバルブ連接孔６６は、気室Ａ，Ｂ側の吸気
孔Ｉｎから離れて気室Ｃ，Ｄ側の吸気孔Ｉｎに連接を開
始して１／２円周長の先行側である１／４円周長分を気
室Ｃが接合し、後半分の１／４円周長が気室Ｄと接合す
る。また、図６６において気室Ａ，Ｂ側の排気孔Ｅｘが
１／２円周長からなる排気側のバルブ連接孔６６の１／
４円周長分に相当する真ん中の部分に接触しているが、
それは気室Ａの排気行程が終了して気室Ｂが排気行程に
入る位置である。更にその位置から気室Ｂが半回転をし
て１行程分を作動すると、その排気側のバルブ連接孔６
６は気室Ｃ，Ｄ側の排気孔Ｅｘに連接が移って先行する
気室Ｃに排気行程をさせ、その終了と同時に気室Ｄに接
合する。
【０１９３】結局、各環バルブ６０の１円周分は、概ね
１／２円周長分ずつがバルブ連接孔６６の筋長範囲であ
り、残りの１／２円周分ずつがハウジング流路孔１５，
１５を遮断する何も穿孔されない円周長分である。従っ
て各バルブ連接孔６６は、常に２気室分の吸気行程か排
気行程の何れかに与して連接し、バルブ連接孔６６の穿
設されない１／２円周長の半分（１／４円周長）が各気
室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの圧縮行程と膨張行程に相当し、残り
の半分が吸気側では排気行程と膨張行程、排気側では吸
気行程と圧縮行程に相当する。以下、点火具Ｉｇの挿着
を含む各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける４行程の進行は上
述した実施例１，２における構成の作動と同じである。
【０１９４】
【実施例１３】図６７に示す実施例１３は、上記実施例
１２においてタスキ掛け状に装着させた２環バルブ６
０，６０に換わって１環のみの環バルブ６０を装着した
もので、それ以外の構成と作動は上記実施例１２の場合
と同じである。即ち、両半月状作動室Ｈａ，Ｈａ上を通
ってハウジング流路孔１５，１５、１５，１５上に周設
されるバルブ軌道隙１９は、均一断面積と回転主軸２０
に直角度以外に交差する軸線を有してハウジング１０壁
中を帯状に周回する。また、上記実施例１２における構
成と同様に各半月状作動室Ｈａに面してハウジング１０
壁に穿設される二つのハウジング流路孔１５，１５は、
その一方を吸気孔Ｉｎとしてもう一方を排気孔Ｅｘと
し、且つ両半月状作動室Ｈａ，Ｈａ分の二つの吸気孔Ｉ
ｎ，Ｉｎは気室Ａ，ＢとＣ，Ｄの気室空間が常に拡張を
開始する進み側の対向位置に、排気孔Ｅｘ，Ｅｘ同士も
各気室Ａ，ＢとＣ，Ｄの気室空間が常に収縮を開始する
進み側の対向位置に設けられる。
【０１９５】その上で、前記バルブ軌道隙１９に環バル
ブ６０を回転摺動可能に組込むが、この環バルブ６０に
は図６８に示すように、二つの円周の各々に１／２円周
長の溝状孔が内外周面を貫通するバルブ連接孔６６，６
６と、縁部円周を傘歯歯車に刻設したバルブ環歯車６２
とを有し、且つ回転主軸２０の軸頸にも、上記実施例１
２における構成と同様にバルブ環歯車６２の１／２ピッ
チ円径を有する外歯傘歯車の動弁歯車２７を取付けてバ
ルブ環歯車６２に歯合させ、環バルブ６０を回転主軸２
０に対して１／２速度で同一方向に従動させる。する
と、回転に伴って一方の円周に開口しているバルブ連接
孔６６が対向二つの吸気孔Ｉｎ，Ｉｎに接合し、もう一
方の円周に開口しているバルブ連接孔６６も対向二つの
排気孔Ｅｘ，Ｅｘに接合するから、この実施例は上記実
施例１２における二つの環バルブ６０，６０の１円周ず
つに穿設したバルブ連接孔６６，６６を一つの環バルブ
６０の２円周に穿設して作動させるものである。
【０１９６】
【実施例１２，１３共通の別態様】上記実施例１２，１
３における別の態様として回転速度を変更した環バルブ
６０の取付けが可能であるが、その環バルブ６０の速度
変更にはバルブ連接孔６６の筋長、筋数の変更が伴う。
即ち、環バルブ６０の同一円周に各々が概ね１／６円周
の筋長からなる３筋のバルブ連接孔６６，６６，６６を
均等な間隔を置いて与え、その環バルブ６０を回転主軸
２０の１／６の速度にして連動させても上記実施例１
２，１３の場合と同様な４行程サイクルが作動する。ま
た、環バルブ６０の同一円周に各々が概ね１／１０円周
長ずつからなる５筋のバルブ連接孔６６，６６，６６，
６６，６６を均等間隔に配置し、その環バルブ６０を回
転主軸２０回転の１／１０の速度で連動させてもよく、
又は環バルブ６０の同一円周に各々が概ね１／１４円周
長ずつの７筋を与えて１／１４の回転速度にしても４行
程は作動し、或は概ね１／１８円周長ずつの９筋を１／
１８の回転速度に、更に概ね１／２２円周長ずつの１１
筋を１／２２の回転速度にさせてもよく、又それ以上の
速度構成に対しても作動可能である。
【０１９７】
【実施例１４】図６９に示す実施例１４は、１環の前記
環バルブ６０が回転主軸２０に直角度以外の交差する軸
線を有して配置される上記実施例１３の構成に対し、図
７０に示す１環の環バルブ６０が回転主軸２０に直交す
る取付け軸線を有し、回転主軸２０に対して水平に組入
れられる。即ち、ハウジング１０壁中を周回するバルブ
軌道隙１９に環バルブ６０を組込むと、環バルブ６０と
回転主軸２０とが同一の平面上にあって互いの回転軸線
を直交させるから、回転主軸２０は環バルブ６０の内側
に収まるように両切りにされてハウジング１０外部に突
き抜けることはなく、その両切り両端部に外歯歯車の主
軸歯車２８，２８を取付けて両軸頸がハウジング１０内
部の対向両壁に設けられた主軸受１３，１３に軸承され
る。
【０１９８】また、この場合の環バルブ６０にも、端部
円周を主軸歯車２８の２倍長のピッチ円径を有する傘歯
歯車に刻設形成したバルブ環歯車６２と、二つの円周上
の内外周面を溝状孔に貫くバルブ連接孔（６６，６６）
×２とを有するが、この環バルブ６０を動かす動弁装置
は、バルブ環歯車６２の円周上にバルブ環歯車６２と直
列に歯合する奇数個からなる外歯歯車の中間歯車５４
（この図６９においては１個である）と、主軸歯車２８
の回転円周上にその主軸歯車２８と外接歯合し、且つ中
間歯車５４にも噛み合う外歯歯車の継手軸歯車２３とを
ハウジング１０の固定壁に何れも軸支させて取付ける
と、バルブ環歯車６２が倍の歯幅を持つ中間歯車５４と
継手軸歯車２３との噛み合いを経て主軸歯車２８に従動
する。
【０１９９】尚、図６９に示すように軸柱の内方端部に
前記継手軸歯車２３が固着する出力継手軸２２を出力軸
としてハウジング１０外部に突出させるが、バルブ環歯
車６２を駆動させる継手軸歯車２３は両側の何れか一方
だけでもよく、もう一方側の継手軸歯車２３は主軸歯車
２８にのみ噛み合い可能に形成されて中間歯車５４を介
在させない構成にすると、バルブ環歯車６２を駆動させ
る側では主軸歯車２８が継手軸歯車２３に噛み合い、そ
の継手軸歯車２３は２倍長の歯幅からなる中間歯車５４
に噛み合い、その中間歯車５４は継手軸歯車２２との噛
み合い以外の同軸の歯車部分がバルブ環歯車６２と噛み
合うが、バルブ環歯車６２と主軸歯車２８のピッチ円径
比が２：１であるから、環バルブ６０は１／２の速度を
与えられて回転主軸２０に従動する。
【０２００】この実施例における環バルブ６０の前記バ
ルブ連接孔（６６，６６）×２は、二つの円周の各々に
概ね１／４円周長からなる溝状孔の２筋ずつが１／２円
周長内に連なって設けられ、その２筋ずつの２円周分は
並列する。また、ハウジング流路孔１５，１５、１５，
１５は、各半月状作動室Ｈａ分として吸、排気孔Ｉｎ，
Ｅｘを対とした二つずつからなる四つの孔がハウジング
１０壁の同一平面上に１／４円周長ずつを隔てた均等間
隔を置いて穿設されるが、もう一つの平行平面上にも
吸、排気孔Ｉｎ，Ｅｘを対とした二つずつの四つの孔が
均等間隔を置いて穿設され、その互いの四つずつの孔は
並列する。そのハウジング流路孔（１５，１５、１５，
１５）×２と環バルブ６０を装着するバルブ軌道隙１９
は同一の平面上に取付けられる。
【０２０１】この実施例１４における各行程の作動を図
７１を参照して説明する。尚この図７１ａ，ｂ，ｃ，ｄ
における各（イ）は、環バルブ６０と、吸、排気孔（Ｉ
ｎ，Ｅｘ、Ｉｎ，Ｅｘ）×２からなるハウジング流路孔
（１５，１５、１５，１５）×２とを平面的位置から見
通し、それらに与する各（ロ）は、その回転角における
環バルブ６０のバルブ連接孔（６６，６６）×２のみを
示したものであるから、図７１ａ乃至ｄの各（イ）、
（ロ）は、互いに与して同一回転角の同位置を表すと共
に、各（イ）において各図の縦中央より左側が気室Ａ，
Ｂ側、右側が気室Ｃ，Ｄ側である。
【０２０２】まず各行程の起点となる図７１ａ（イ）、
（ロ）において、先行している２筋のバルブ連接孔６
６，６６が気室Ａ，Ｂ側の吸気孔Ｉｎと排気孔Ｅｘ間に
あって後続２筋のバルブ連接孔６６，６６が気室Ａ，Ｂ
側の排気孔Ｅｘと気室Ｃ，Ｄ側の吸気孔Ｉｎとの中間に
位置している。この時の図７１ａ（イ）と先の図６９と
に示す互いの可動部分は同一の回転角位置にあるが、気
室Ａ，Ｃの気室空間は共に収縮していて最小体積であ
り、反対に気室Ｂ，Ｄの気室空間は共に拡張していて最
大体積である。
【０２０３】以上のことから、図７１ａ（イ）と図６９
とを突き合わせると、気室Ａは気室Ａ，Ｂ側の吸気孔Ｉ
ｎに向かって回転し、先行しているバルブ連接孔６６，
６６が気室Ａ，Ｂ側の排気孔Ｅｘとの連接を終了し、そ
の先端が気室Ａ，Ｂ側の吸気孔Ｉｎに接触すべく位置に
いるから、気室Ａは排気行程の終了と共に吸気行程の開
始位置にあり、また気室Ａ，Ｂ側の排気孔Ｅｘが先行側
に続いて後続側のバルブ連接孔６６，６６にも接合する
回転角位置にあるから、気室空間を最大に拡張させた気
室Ｂは膨張行程を終了させて排気行程開始の位置にあ
る。その時の気室Ｃと気室Ｄはバルブ連接孔（６６，６
６）×２との接触はなく閉鎖されていて、気室Ｃは圧縮
気が点火された直後であり、気室Ｄは吸気の終了と共に
圧縮行程を開始する位置にある。
【０２０４】その図７１ａ（イ）、（ロ）から各気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが半回転し、環バルブ６０が全円周の１
／４円周長分を矢印方向に回転すると、図ｂ（イ）、
（ロ）に示すようにバルブ連接孔（６６，６６）×２の
先行側が気室Ｃ，Ｄ側の排気孔Ｅｘと気室Ａ，Ｂ側の吸
気孔Ｉｎとの間にあって、後続側が気室Ａ，Ｂ側の吸気
孔Ｉｎと排気孔Ｅｘとの間にあるが、気室Ｃ，Ｄ側の排
気孔Ｅｘと吸気孔Ｉｎ間、及び気室Ｃ，Ｄ側の吸気孔Ｉ
ｎと気室Ａ，Ｂ側の排気孔Ｅｘとの間にバルブ連接孔
（６６，６６）×２はなく、気室Ｃ，Ｄ側の吸、排気孔
Ｉｎ，Ｅｘは共に閉鎖され、且つこの時の図ｂ（イ）に
おいては、気室Ａ，Ｃが気室空間を最大に拡張させ、気
室Ｂ，Ｄが共に気室空間を最小に収縮させた回転角の位
置にある。
【０２０５】即ち、この図ｂ（イ）、（ロ）において
は、気室Ａは吸気孔Ｉｎとの連接を終了させて圧縮行程
を開始する回転角位置であり、気室Ａの裏側で図示され
ない気室Ｂは排気孔Ｅｘとの接合から外れて吸気孔Ｉｎ
に連接し、同様に気室Ｄの裏側で図示されない気室Ｃは
先行するバルブ連接孔６６，６６が気室Ｃ，Ｄ側の排気
孔Ｅｘに接触を開始して排気行程に入り、気室Ｄは回転
方向の吸気孔Ｉｎが閉鎖されたままで圧縮気が点火され
た回転角の位置である。尚、並進するバルブ連接孔（６
６，６６）×２の先行２筋は気室Ａと気室Ｃにのみ連接
し、後続２筋が気室Ｂと気室Ｄにのみ連接するが、先
行、後続何れも排気孔Ｅｘと吸気孔Ｉｎとに交互に接続
する。
【０２０６】更に図ｂ（イ）、（ロ）から各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄが半回転し、環バルブ６０が９０度分を回転
した図ｃ（イ）、（ロ）において、気室Ａ，Ｄは気室
Ｂ，Ｃの裏側で図示されないが、気室Ａは回転方向にあ
る吸気孔Ｉｎが閉鎖された圧縮行程後の点火位置にあ
り、気室Ｂは回転方向の排気孔Ｅｘが閉鎖されていて吸
気行程を終了させた圧縮行程の開始時にある。この時、
先行している２筋のバルブ連接孔６６，６６は気室Ｃ，
Ｄ側の排気孔Ｅｘに続いて吸気孔Ｉｎと接合可能な回転
角位置にあるから、排気行程を終えた気室Ｃは気室空間
の拡張と同時に吸気行程を開始し、また気室Ｃ，Ｄ側の
排気孔Ｅｘも後続のバルブ連接孔６６，６６に連接され
る位置にあるから、膨張行程を終えた気室Ｄは拡張の気
室空間が排気行程に入る位置である。
【０２０７】そこから更に各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが半回
転（環バルブ６０は９０度分）をすると、図ｄ（イ）、
（ロ）に示すように先行するバルブ連接孔６６，６６が
気室Ｃ，Ｄ側の吸気孔Ｉｎとの接合を終えて気室Ａ，Ｂ
側の排気孔Ｅｘを開放させる回転角位置にあるから、膨
張行程を終えた気室Ａは排気行程を開始するが、気室Ａ
の裏側で図示されない気室Ｂはバルブ連接孔（６６，６
６）×２との接触はなく圧縮行程後の作動媒体が点火さ
れて膨張行程を開始し、また気室Ｄの裏側で図示されな
い気室Ｃは吸気行程を終了させて拡張の気室空間が圧縮
行程を開始し、気室Ｄは吸気孔Ｉｎと接触する位置にあ
って排気行程を終了した収縮の気室空間が吸気行程を開
始する。
【０２０８】そして図ｄ（イ）、（ロ）の時点から更に
各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが半回転して環バルブ６０も９０
度分を回転し、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが各行程を進行さ
せて最初の図ａ（イ）、（ロ）に戻ると、各気室Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは全体を通して２回転して環バルブ６０が１
回転をしたことになり、それまでに各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄが互いに重複しない四つずつの行程を終了させたこと
になる。即ち、図７１ａ（イ）、（ロ）からｂ，ｃ，ｄ
の各（イ）、（ロ）を経て出発した図ａ（イ）、（ロ）
までを１サイクルとして繰り返し作動させると、その時
の燃焼エネルギーが連続的に機械エネルギーに変換され
て回転主軸２０を回転させると共に、その回転主軸２０
取付けの主軸歯車２８が継手軸歯車２３を経て出力継手
軸２２を回転させる。
【０２０９】
【実施例１５】次に、前記実施の形態２、又は実施の形
態４に基づく構成の図７２、図７３に示す実施例１５を
説明する。この実施例１５は、上記実施例において取付
けた環バルブ６０か、又は板バルブ６１に換えて斜行板
４０の流路孔４９上に茸弁７０を装着するものである
が、その茸弁７０は従動節取付けとして原動節のカムに
よって駆動されるから、バルブ本体と動弁装置以外はこ
れまでの実施例の場合と全く同様の構成である。
【０２１０】この図７２，７３に示す茸弁７０は、斜行
板４０中に組込まれて弁頭７ａと弁棒７ｂからなり、そ
の弁棒７ｂ端部方向に弁バネ７ｃを有する。また、図中
の符号７１は、エンドカム状に形成された立体カムのカ
ム円板であって図７２に示す実施例の構成においては回
転主軸２０取付けのカム板駆動歯車７５に駆動される。
尚、動作流体を流出入させる流路孔Ｉｎ，Ｅｘは、ハウ
ジング１０壁の内外を貫くハウジング流路孔１５と、斜
行板４０にその弓形面４１から外周面にＬ字状に曲折穿
孔した斜行板流路孔４９とが設けられ、その互いを同一
の回転円周上に開口させて接合させる。
【０２１１】
【実施例１５の態様１】この実施例１５における前記実
施の形態２の構成に基づく態様は、図７２に示すように
斜行板流路孔４９，４９を開閉すべく茸弁７０，７０を
斜行板４０に差し込み入れて円形状板のカム円板７１を
斜行板４０裏面の外郭摺接面４５側に並立配置する。こ
のカム円板７１には、中央部分に回転主軸２０を挿通さ
せるカム板通軸孔７２を開口させて端部円周を傘歯歯車
に刻設したカム板環歯車７３を有し、回転主軸２０に
は、カム円板７１側の軸頸にカム板環歯車７３の１／２
ピッチ円径からなる外歯傘歯車のカム板駆動歯車７５を
取付けてカム板環歯車７３に歯合させ、カム円板７１を
回転主軸２０の１／２速度で従動させる。
【０２１２】このカム円板７１は、斜行板４０側の板面
に自らの同心円からなる径の異なる２筋の隆状突起部
（これをカムという）がつくられ、カムの輪郭曲線に相
当する大小二つの円筒端面を摺接面としたエンドカムを
円形板の板側面に結合させて形成した原動節である。こ
のカム２筋の各々は、各々が与する茸弁７０，７０のタ
ペット底面に相当する弁棒７ｂ，７ｂ端部に接し、いま
図のようにカム円板７１が回転すると弁棒７ｂ端部に接
しているカムの凸面が作用して弁棒７ｂを押し上げ、そ
の弁棒７ｂが弁頭７ａを押し上げて弁７０は開けられる
が、カムが作用しなければ弁７０は弁バネ７ｃの部分に
よって弁座に密着して閉じられる。
【０２１３】一方、各気室Ａ，Ｂに連通する両斜行板流
路孔４９，４９は互いが１８０度を隔てた斜行板４０の
対向外周面に開口し、その斜行板流路孔４９，４９開口
円周上のハウジング１０壁にも溝状孔のハウジング流路
孔１５，１５を開口させる。このハウジング流路孔１
５，１５は、溝状孔の円周分が回転主軸２０と斜行板４
０との双方の軸線を通る平面を境として半円周長分ずつ
に二分され、その一方を吸気孔Ｉｎ、もう一方を排気孔
Ｅｘとするが、その２筋の溝状孔に換わって、その筋長
分の範囲内に連続する円孔を直列させてもよい。
【０２１４】いま図７２において、気室空間を最小に収
縮させて茸弁７０が開けられている気室Ａは、斜行板流
路孔４９とハウジング流路孔１５の吸気孔Ｉｎが接合し
ているから、更に気室Ａが回転をすれば吸気行程を開始
し、気室Ｂも茸弁７０が開けられていて斜行板流路孔４
９がハウジング流路孔１５の排気孔Ｅｘに接合可能な回
転角位置にあって気室空間が収縮に向かえば排気行程を
開始する。結局、上述したようにカム円板７１は前記カ
ム板環歯車７３がカム板駆動歯車７５に歯合して回転主
軸２０に従動するから、カム円板７１の板面に２筋の隆
状突起を設けてカムとし、その隆状突起に接する弁棒７
ｂ，７ｂ端部によってカム円板７１を原車とし、従節と
しての茸弁７０，７０は回転と共に開閉される。従っ
て、排気行程と吸気行程時には茸弁７０，７０を押し上
げて斜行板流路孔４９，４９が開けられ、反対に圧縮行
程と膨張行程時にはカム円板７１の作用しないカム筋に
よって茸弁７０，７０は閉じられる。
【０２１５】この時、図示はしないが各茸弁７０の弁棒
７ｂ端部には、コロ付きの装置か、コロ入りのタペット
を組入れ、またエンドカム状のカム円板７１に換えて円
筒カム等でもよく、或は回転主軸２０をカム円板７１側
に軸柱を持たない軸央枢２５と一方側のみの軸柱に形成
すると共に、カム円板７１裏面の中心部に柄状のカム円
板軸を固着させた構造にしてもよい。また、カム円板７
１の隆状突起を１条円周のみとし、その円周に気室Ａ，
Ｂ分である二つの茸弁７０，７０を接合させて作動させ
てもよく、また気室Ａ，Ｂに連通する斜行板流路孔４
９，４９の各々を何れも複数孔に形成し、それらに与す
る茸弁７０，７０も同数の複数個を取付ける。
【０２１６】
【実施例１５の態様２】その点、この実施例１５におけ
る前記実施の形態４に基づく態様は、図７３に示すよう
に四つの茸弁７０，７０、７０，７０を組込んだ二つの
半球分の組成を合一させた双璧分の構成であるが、図７
２に示した半球分組成の以外にカム円板７１の形成とそ
のカム円板７１の駆動にも違いを有する。即ち、この図
７３の態様に示すカム円板７１は、並立させた斜行板４
０，４０に挟装され、その挟装された両板面にカムとな
る隆状突起がつくられると共に中心部に貫く円孔のカム
板軸受７４を有し、そのカム板軸受７４に両斜行板４
０，４０を連結する斜行板連結軸４７が嵌挿して軸受け
支持される。
【０２１７】また、カム円板７１には、隆状突起より外
周面寄りの外側部分に自らの板厚を貫き任意形状からな
る複数の窓状孔が放射状に設けられ、その窓状孔のそれ
ぞれには傘歯歯車のカム板歯車７６がカム円板７１の中
心から放射状の垂直線を取付け軸線として同一円周上に
配置されるが、その各々がカム円板７１の両板面から歯
を露出させて取付けられる。一方、並立させた何れか一
方の斜行板４０には、その外郭摺接面４５の縁部円周を
傘歯歯車の斜行板環歯車４８に刻設形成し、もう一方の
斜行板４０側のハウジング１０内壁には、その斜行板環
歯車４８と同一のピッチ円径からなる傘歯歯車のハウジ
ング固定環歯車１８を固定された不動の歯車として設
け、その斜行板環歯車４８とハウジング固定環歯車１８
との取付け軸線を同一線上に一致させて互いの歯面を対
面させる。
【０２１８】そして、上述のように形成されたカム円板
７１を並立させた斜行板４０，４０間に挟装させると共
に、斜行板環歯車４８とハウジング固定環歯車１８間に
前記カム板歯車７６の複数個を介在させてその両者に歯
合させると、このカム板歯車７６の複数個が斜行板４
０，４０の回転に伴って自らを回転させながら斜行板環
歯車４８の１／２速度でハウジング固定環歯車１８の円
周上を回転し、カム円板７１を斜行板４０，４０回転の
１／２速度で同一方向に回転させる。結局この図７３に
示す態様は、斜行板４０，４０の１／２速度を以て回転
するカム円板７１の板面に隆状突起を形成して原車と
し、そのカム円板７１に各茸弁７０を従動させ、先の図
７２の態様における半球分組成の場合と同様に作動させ
て各行程を進行させる。
【０２１９】尚この図７３に示す態様において、図示は
しないが同軸固着の両斜行板４０，４０を分離し、両回
転主軸２０，２０を一本の長軸からなる一体構造に形成
してハウジング１０の長軸方向に突き抜ける双璧分に構
成し、図７２に示すように前記カム板通軸孔７２を設け
たカム円板７１の二つを装着してもよい。また、図示は
しないが全体の形状と組成を球形体における四つの気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに構成し、適当な位置のハウジング１０
壁を貫通して設けられた吸気孔Ｉｎ，Ｉｎ上と排気孔Ｅ
ｘ，Ｅｘ上に茸弁７０，７０、７０，７０を配置する
時、エンドカムからなるカム円板７１以外の平面カム
か、又は立体カムを配置してもよく、或はその各茸弁７
０に換えて図７４に示すようなピストン状のピストン弁
７８を配置してもよい。その他、流路孔Ｉｎ，Ｅｘを開
閉する弁Ｖａの形状と装置は自由である。
【０２２０】
【実施例１６】上記実施例は、何れも往復ピストン機関
の４行程サイクル機関に相当するが、本発明の球形の回
転ピストン機関では前述したように２行程サイクル機関
に構成して作動をさせることが可能である。図７５に示
す実施例１６は、これまでの前記実施の形態１に基づく
構成の実施例と同様に、球体のハウジング１０内に円形
の回転ピストン３０と斜行板４０とを組込んで回転主軸
２０が回転ピストン３０内部とハウジング１０壁とを突
き抜けて４気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを形成するものである
が、これまでの実施例とは各半月状作動室Ｈａが分担す
る行程とバルブ装置Ｖａの取付けに相違を有する。つま
り、一方の半月状作動室Ｈａにおける気室Ａ，Ｂは圧縮
気の燃焼による膨張行程と燃焼ガスの排出を行わせる前
記パワー（出力）側Ｐｏとし、もう一方の半月状作動室
Ｈａにおける気室Ｃ，Ｄは吸気行程と圧縮行程を行わせ
る前記ポンプ（入力）側Ｐｕとするものであるが、その
両半月状作動室Ｈａ，Ｈａ間には、図示はしないが２行
程サイクル往復ピストン機関の掃気孔に相当して作動媒
体を流通させるハウジング連通孔５８がハウジング１０
壁に穿孔される。
【０２２１】このハウジング連通孔５８は、気室Ｃ，Ｄ
側の回転ピストン３０が上死点相当の最も収縮させた気
室空間を臨むハウジング１０壁の適位置にポンプ側Ｐｕ
孔口を開口させ、気室Ａ，Ｂ側においても上死点の回転
ピストン３０が膨張行程の作動可能な最も収縮させた気
室空間に面してパワー（ワーキング）側Ｐｏの孔口を開
口させると共に、このハウジング連通孔５８内にはポン
プ側Ｐｕからパワー側Ｐｏへ動作流体の流通時期を調整
する為に茸弁７０が差し込まれるが、図７５の態様では
二つの茸弁７０，７０を備えて回転主軸２０か、又は斜
行板４０の定位回転部に駆動されるカムを原動節として
従動する。
【０２２２】そして、この形態におけるハウジング流路
孔１５，１５は、各半月状作動室Ｈａにおいて一方の気
室空間が最大に拡張し、もう一方側が最小に収縮した位
置に相当する回転ピストン３０円形板の概ね延長平面上
のハウジング１０壁（図７５では回転ピストン３０の陰
側に位置する）に、気室Ｃ，Ｄが共用する吸気孔Ｉｎが
ポンプ側Ｐｕの半月状作動室Ｈａに面し、気室Ａ，Ｂが
共用する排気孔Ｅｘがパワー側Ｐｏの半月状作動室Ｈａ
に面して穿設される。また、この吸、排気孔Ｉｎ，Ｅｘ
には基本的に茸弁７０等のバルブ装置の装着はなく、点
火具Ｉｇにおいても基本的にパワー側Ｐｏの半月状作動
室Ｈａに面して挿着されるが、それは気室Ａ，Ｂが回転
に伴って気室空間を最小に収縮させる位置のハウジング
１０壁であるか、又は図示はしないがパワー側Ｐｏに位
置するハウジング連通孔５８内に面して挿着される。
【０２２３】以上のことから図７５においては、ポンプ
側Ｐｕ気室Ｃがパワー側Ｐｏ気室Ａに向けて圧縮気の押
し出しを終了し、ハウジング連通孔５８内の茸弁７０，
７０が閉じた瞬間であるから移動した圧縮気が既に点火
された時点にある。その気室Ｃは吸気開始から気室Ａへ
圧縮気送り込み終了までに２行程分である１回転をし、
再び気室Ａに圧縮気移送を終了するまでには更に１回転
分を要すると共に、気室Ａにおいても先の膨張行程開始
の時点から図７５における膨張行程開始までは１回転を
要し、それは同時にパワー側Ｐｏの気室Ｂとポンプ側Ｐ
ｕの気室Ｄとの組合せの作動においても同様である。
【０２２４】つまり、パワー側Ｐｏとポンプ側Ｐｕの気
室Ａと気室Ｃ、気室Ｂと気室Ｄが何れも与して作動し、
パワー側Ｐｏ気室Ａ，Ｂは各々の半回転で膨張行程を行
ってその後の半回転で排気行程を行い、それも気室Ａが
膨張行程に入っている時には気室Ｂは排気行程を行い、
気室Ｂが膨張行程の時には気室Ａは排気行程を行い、ポ
ンプ側Ｐｕにおいても気室Ｃが半回転を以て吸気行程を
行っている時には気室Ｄは圧縮行程をし、その圧縮行程
後半にはパワー側Ｐｏ気室Ｂへ圧縮気の移送を行い、そ
の後の半回転を以て気室Ｃが吸入給気の圧縮を始めれば
気室Ｄは圧縮気を押し出して次の吸気行程を開始する。
従って、気室Ｃの吸気行程と気室Ａの膨張行程、気室Ｃ
の圧縮行程と気室Ａの排気行程は同時進行であり、気室
Ｄの吸気行程と気室Ｂの膨張行程、そして気室Ｄの圧縮
行程と気室Ｂの排気行程も同時に進行するが、互いに与
するパワー側Ｐｏとポンプ側Ｐｕの気室Ａ，Ｃと気室
Ｂ，Ｄとの２組は、互いが同時に同一の行程を重複して
行うことがなく、各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが１回転におい
て２行程の１サイクルを終了する。
【０２２５】
【実施例１６の別態様】この実施例１６において、前記
ハウジング連通孔５８に換わって図７６に示すように回
転ピストン３０のピストン中間軸３３内両端方向に茸弁
７０，７０を差し込み入れた貫通孔のピストン連通孔３
６，３６を穿設して図７５における態様と同様な２行程
サイクルの作動をさせる。即ち回転ピストン３０を穿つ
二つのピストン連通孔３６，３６は、ピストン通軸孔３
４と競合しないピストン中間軸３３内の両側部を横断
し、その一方が気室Ａ，Ｃ間を連通し、もう一方側が気
室Ｂ，Ｄ間を連通する。
【０２２６】この二つのピストン連通孔３６，３６に
は、弁頭７ａ，７ａの部分を組入れて弁棒７ｂ，７ｂを
ピストン中間軸３３の端部に向けた両茸弁７０，７０の
各々がピストン中間軸３３柱方向にのみ動作可能に組込
まれる。特に、タペット部分に相当する弁棒７ｂ，７ｂ
の端部をピストン中間軸３３の底面と斜行板環４３とを
突き抜けて装着させ、図示はしないが斜行板ハウジング
１０ｂ内部面円周を平面カムに形成し、そのカム円周上
を二つの弁棒７ｂ，７ｂ端部が回転に伴い接触して従動
する。結局、気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが回転するとポンプ側
Ｐｕ半月状作動室Ｈａにある気室Ｃか、気室Ｄの一方が
圧縮行程の適当な時点に、その気室のピストン連通孔３
６内に差し込んだ弁棒７ｂ端部を斜行板ハウジング１０
ｂ内部面の固定カムに回転接触させて茸弁７０を押し上
げ、そのポンプ側Ｐｕ気室Ｃか、又は気室Ｄと与するパ
ワー側Ｐｏ気室Ａか、気室Ｂに圧縮気を移動させる。
【０２２７】また、その開けられた茸弁７０は、ポンプ
側Ｐｕの気室Ｃか、気室Ｄの圧縮行程終了時に、及びパ
ワー側Ｐｏの気室Ａか、気室Ｂが空隙容積（クリアラン
ス・ボリューム）の上死点に相当する時点に弁棒７ｂ端
部が固定カム凸面との接触から外れて閉じられ、そのパ
ワー側Ｐｏ気室Ａか、気室Ｂが膨張行程をしてそれに与
するポンプ側Ｐｕ気室Ｃか、気室Ｄが吸気行程を開始す
る。その時、ポンプ側Ｐｕのもう一方の気室Ｃか、気室
Ｄが圧縮行程を開始し、それに与するパワー側Ｐｏ気室
Ａか、気室Ｂが排気行程を開始するが、その気室側に与
するピストン連通孔３６の茸弁７０はまだ閉じられたま
まである。
【０２２８】
【実施例１７】また、２行程サイクル機関として、前記
実施の形態４の構成に基づく相称する半球分の素子組成
の２組分を合一させた図７７に示す実施例１７は、合一
した双方の回転ピストンハウジング１０ａ，１０ａを中
にし、その両側に斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂを配
置するもので、ハウジング１０内の中央部分が凹面内壁
１１，１１を背対面させたハウジング隔壁１６に形成さ
れるが、そのように構成されたハウジング１０内に装置
される２組分の組成と配置は、図６１（ハ）に示す上記
実施例９の構成と同じである。
【０２２９】つまり、双方の球心Ｏ，Ｏを通る直線上の
両斜行板ハウジング１０ｂ，１０ｂ壁に主軸受１３，１
３とハウジング隔壁１６に中央軸受１７とが貫設され
る。また、各々が半円板状の回転ピストン３０，３０は
ハウジング隔壁１６を挟んで互いの球弧面３２，３２を
対面させ、その両側において斜行板４０，４０が斜行板
通軸孔４４，４４をピストン通軸孔３４，３４に接合さ
せ、その互いに与するピストン通軸孔と斜行板通軸孔３
４，４４、３４，４４とを遊挿して中央軸受１７と両主
軸受１３，１３とを嵌挿する回転主軸２０は、双方の球
心Ｏ，Ｏに位置して回転ピストン３０，３０に枢着す
る。
【０２３０】尚、図７７に示すようにポンプ側Ｐｕとパ
ワー側Ｐｏ間には、ハウジング連通孔５８がハウジング
隔壁１６を貫通して穿設され、その孔内を窺うハウジン
グ隔壁１６には、茸弁７０が弁頭７ａ側をハウジング１
０外壁方向に、弁棒７ｂ側をハウジング１０の中心寄り
に置いて差し込まれ、回転主軸２０の軸央に取付けた平
面カムの板カム７７によって駆動される。その図７７に
おいて、気室Ａ，Ｂの半月状作動室Ｈａを膨張行程をす
るパワー側Ｐｏとし、気室Ｃ，Ｄの半月状作動室Ｈａ側
を吸気行程をするポンプ側Ｐｕとすれば、吸気孔Ｉｎと
排気孔Ｅｘの位置、ハウジング連通孔５８のパワー側Ｐ
ｏ孔口とポンプ側Ｐｕ孔口の位置、及び２行程サイクル
の各行程の作動は上述した実施例１６の場合と同様であ
る。
【０２３１】また図７７においては、斜行板４０，４０
が逆ハの字形に配置されているが、図６１に示すような
平行な斜行板４０，４０、図５８に示すようなハウジン
グ１０内の中寄り斜行板４０，４０の配置でもよく、又
は図６２に示す如くに互いに与する回転ピストン３０と
斜行板４０との２組を並列配置の構成にしてもよく、更
に図５７に示すような斜行板４０，４０の外郭摺接面４
５，４５中心部に突設させた斜行板軸４６，４６を軸承
する構成でもよいが、その場合にも斜行板４０と回転ピ
ストン３０の両側２組の位相は自由である。また、点火
具Ｉｇは、上記実施例１６の場合と同様にパワー側Ｐｏ
の気室Ａ，Ｂの空隙容積室内か、又は図７７に示すよう
にハウジング連通孔５８内を何れも窺うハウジング１０
壁に挿着され、また平面カムの取付けにおいても茸弁７
０の取付け向きを変えれば斜行板環４３でもよい。
【０２３２】
【実施例１８】更に２サイクル機関として、前記実施の
形態４に基づく構成の図７８，７９に示す実施例１８
は、上述した実施例１７と同様に相称する半球分組成の
２組分を合一させた構成であるが、上述の実施例１７に
対して二つの斜行板４０，４０の位相と、両半月状作動
室Ｈａ，Ｈａを連絡する連通孔の取付けとに相違を有
し、加えて半球分組成毎に独立させた２軸構成の回転主
軸２０，２０であると共に、バルブ装置Ｖａとして茸弁
７０等の独立した可動部分を持たない。
【０２３３】即ち、この実施例は図５６における上記実
施例６の態様と同様に、双方の斜行板ハウジング１０
ｂ，１０ｂが内部面形成の軸線を同一線上に置いてハウ
ジング１０の真ん中で同体化し、その両側に回転ピスト
ンハウジング１０ａ，１０ａが互いの凹面内壁１１，１
１を対面させるが、このハウジング１０内中央は中心部
分に中央軸受１７を有する垂直壁のハウジング隔壁１６
である。そのように形成されたハウジング１０内には、
回転ピストン３０，３０の各々が互いの球弧面３２，３
２をハウジング１０長軸方向の外側に向けて配置され、
斜行板４０，４０はハウジング隔壁１６を挟んで互いの
外郭摺接面４５，４５を対面させて並立すると共に、そ
の対面する互いの外郭摺接面４５，４５の中心部に中央
軸受１７に軸承される斜行板連結軸４７が取付け固定さ
れて二つの斜行板４０，４０を同軸に結合し、また各々
が軸央枢２５と一方側のみの軸柱とから形成される回転
主軸２０，２０は、互いが与する主軸受１３，１３を嵌
挿すると、この図７８においてはハの字形に配置され
る。
【０２３４】そして、パワー側Ｐｏ気室Ａ，Ｂとポンプ
側Ｐｕ気室Ｃ，Ｄを連結する連通孔は、各斜行板４０に
弓形面４１，４１の各々から外郭摺接面４５に別々に連
通する二つの斜行板連通孔６８，６８と、ハウジング隔
壁１６を貫く孔のハウジング連通孔５８とが設けられ
る。その同一斜行板４０の二つの斜行板連通孔６８，６
８は、同一の回転円周上に互いが中心角で１８０度分を
隔てて開口し、またハウジング連通孔５８は、回転ピス
トン３０，３０が上死点に位置して各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを窺うハウジング隔壁１６（図７９の下部方）に穿孔
される。結局、それらは各気室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが気室空
間を常に収縮させる回転角位置において、ハウジング連
通孔５８を中にした左右の斜行板連通孔６８，６８との
三者が同一線上に適宜重なり接合してポンプ側Ｐｕ気室
Ｃか、気室Ｄの圧縮気をその気室Ｃ，Ｄが与するパワー
側Ｐｏ気室Ａか、気室Ｂに移動させる。
【０２３５】いま図７８においては、パワー側Ｐｏ気室
Ａとポンプ側Ｐｕ気室Ｃとが同通を終了させて連通孔が
閉じた瞬間であるが、気室Ａは閉鎖された気室内容が点
火されて燃焼し、同じく気室空間を収縮させている気室
Ｃは圧縮気の送り出しを終了して吸気孔Ｉｎとの接合を
開始する直前であり、また気室Ｂは膨張行程を終えて排
気行程を開始し、気室空間拡張の気室Ｄは吸気孔Ｉｎと
の接合から外れて圧縮行程開始の位置にある。尚、この
実施例１８においては、ポンプ側Ｐｕの斜行板連通孔６
８，６８内に圧縮気を残留させない為に、例えばその斜
行板連通孔６８，６８に出入り自由な図７８に示すよう
なピン状のピストン３８，３８をポンプ側Ｐｕの回転ピ
ストン３０板面に突出固定しておくと、そのピン状ピス
トン３８，３８はその気室Ｃ，Ｄが拡張されれば斜行板
連通孔６８から引き抜かれ、逆にその気室空間が収縮に
向かうほどに斜行板連通孔６８に差し込まれて孔内の空
隙体積を減少させる。
【０２３６】
【実施例１８の別態様】又は上記実施例１８における別
態様として、図８０，８１に示すような構造にしても上
述した図７８，７９の態様と同様な２行程サイクル機関
として作動させることが可能である。その構成の主なる
違いは両斜行板４０，４０の組成にあるが、それは互い
に与する斜行板４０，４０と回転ピストン３０，３０と
の連結部の成分と圧縮気移動の為の連通孔取付けの相違
である。
【０２３７】即ち、図８１に示すように双方の斜行板４
０，４０は、何れも斜行板環４３を持たずに互いの外郭
摺接面４５，４５側において合体すると共に、各々には
ピストン中間軸３３，３３が嵌挿する軸線上に突出させ
た二つずつの前記蝶番ピン５１，５１、５１，５１取付
け支柱の蝶番腕５３，５３、５３，５３を設ける。ま
た、双方何れのピストン中間軸３３にも、その蝶番腕５
３，５３を差し込み可能な二つの窓状の切り欠き部分を
両側に有し、更にその窓状切り欠きから継続して両端部
方向に前記蝶番ピン受５２，５２の孔が設けられる。そ
の蝶番ピン受５２，５２に蝶番腕５３，５３取付けの蝶
番ピン５１，５１を嵌挿させて前記蝶番関節５０を組成
させると、背面合体した斜行板４０，４０と半円状回転
ピストン３０，３０とが蝶番状作動可能に連結する。
【０２３８】その上、各斜行板４０には回転外周面を溝
状に欠切形成して両板面を架け渡す斜行板連通溝６９，
６９を有し、また２組のハウジング１０が合体した継ぎ
目に相当する内部壁にも凹み状欠切部分のハウジング連
通溝５９を有する。そのように形成された二つずつの斜
行板連通溝６９，６９、６９，６９とハウジング連通溝
５９は、図７８，７９の態様における構成の斜行板連通
孔６８，６８、６８，６８とハウジング連通孔５８と同
様な位置関係に設けられ、且つ同様な連接関係を有して
作動する。また、気室Ａ，Ｂと気室Ｃ，Ｄが行う２行程
サイクルの作動と進行も図７８における態様と同じであ
り、点火具Ｉｇも気室Ａ，Ｂの間隙が最も収縮するパワ
ー側Ｐｏの半月状作動室Ｈａに面するハウジング１０壁
か、又はパワー側Ｐｏの斜行板連通溝６９，６９内を窺
う適位置のハウジング１０壁に挿着される。
【０２３９】
【実施例１９】次に、前記実施の形態１の構成に基づく
２行程サイクル作動の実施例１９を図８２，８３におい
て説明する。この実施例１９は、上記実施例１６におけ
る構成と同様にハウジング１０の全体形状を球形に形成
し、そのハウジング１０内に連結与する円形状板の回転
ピストン３０と斜行板４０とを組込む。また、バルブ装
置Ｖａは、上記実施例１８における構成と同様に茸弁７
０等の独立した可動部分を持たずに静止と可動の連通孔
の断続により開閉され、そして吸、排気孔Ｉｎ，Ｅｘは
上記実施例１６における構成と同様に取付けられて点火
具Ｉｇもパワー側Ｐｏのハウジング１０壁に挿着され
る。
【０２４０】この実施例１９では、図８２，８３に示す
如く、ピストン中間軸３３内の中央部にピストン中間軸
３３径より小さく回転主軸２０径より大きい直径長を有
する球体の固定球８０が不動部分として密接関係に組込
まれる。この固定球８０には、上記実施例における不動
側の前記ハウジング連通孔５８やハウジング連通溝５９
に相当する貫通孔の固定球連通孔８２が穿設される。同
様に可動側の連通孔は、ピストン中間軸３３を穿ち気室
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々に開口するピストン連通孔３６，
３６、３６，３６が固定球連通孔８２の開口円周上に開
口し、その孔口の各々がピストン中間軸３３の回転に伴
って固定球連通孔８２の対向孔口の各々に与して内接
し、両半月状作動室Ｈａ，Ｈａの互いに与する気室Ａと
Ｃ、又は気室ＢとＤとを別々に連通させる。
【０２４１】尚、固定球８０を支え持つ丸柱の支軸棒８
１は固定球８０に端部が固着すると共に、回転主軸２０
内を挿通して挿通先端が回転ピストンハウジング１０ａ
壁に固定されるから、回転主軸２０の何れか一方の軸柱
は自らの軸線に沿った内部が管状にくり抜かれ、その管
内に支軸棒８１を挿通させてその管状の軸柱端部が回転
ピストンハウジング１０ａ壁の内側に取付けた主軸受１
３に嵌挿する。その回転主軸２０の円形板からなる軸央
枢２５は、中心部分が同心円にくり抜かれて球帯状の内
周面を持つ環状に形成されるが、その軸央枢２５の内側
に固定球８０を回転摺接可能に嵌合させると、回転主軸
２０の軸柱の一方は固定球８０取付けの支軸棒８１が挿
通してハウジング１０壁内に軸止めされ、もう一方の軸
柱はハウジング１０を貫通しても余る軸長を有して回転
ピストンハウジング１０ａ壁に貫設した主軸受１３に軸
承される。
【０２４２】この場合、回転ピストン３０内部中央の空
隙部分に形成されるピストン枢３５は、その内部中央の
水平壁面の各々が凹面の球冠状に切り欠かれて対面する
が、そのピストン枢３５の両球冠状凹面と軸央枢２５の
球帯状内側面とで内空球面が形成されるから、その内空
球面内に固定球８０を回転摺動可能に嵌合させる。ま
た、その固定球８０を貫通する前記固定球連通孔８２
は、その対向両孔口の一方がパワー側Ｐｏの半月状作動
室Ｈａに、他方がポンプ側Ｐｕの半月状作動室Ｈａに何
れもが連接可能な位置にのみ開口し、且つそのパワー側
Ｐｏとポンプ側Ｐｕ孔口の何れもが各々の半月状作動室
Ｈａ，Ｈａにおける二つずつのピストン連通孔３６，３
６、３６，３６に与し、その孔口の回転円周上に開口す
る。
【０２４３】その上この実施例において、図示はしない
が支軸棒８１を挿通させた側の回転主軸２０の軸柱端部
に前記主軸歯車２８を取付け、その主軸歯車２８に外接
歯合する前記継手軸歯車２３もハウジング１０壁の適位
置に装着すれば、図６９に示す上記実施例１４における
構成と同様にその継手軸歯車２３取付けの前記出力継手
軸２２が出力軸として突出取付けられる。或は、支軸棒
８１を一方側のみではなく固定球８０の対向両側に設
け、その支軸棒８１，８１を挿通させる回転主軸２０の
両側軸柱も管状に形成し、その軸柱端部の各々をハウジ
ング１０壁内に回転自由に軸止めし、且つその両軸柱端
部に上述の主軸歯車２８，２８を固着させると共に、そ
の主軸歯車２８，２８の各々に与する継手軸歯車２３，
２３を持つ出力継手軸２２，２２をハウジング１０の対
向壁の適位置に取付けてもよい。
【０２４４】
【発明の効果】上記構成と作動による本発明の球形の回
転ピストン機関は、機関軸からクランク軸を排除してピ
ストンの往復動も排除し、且つ球形構造にしたことによ
り高いピストンスピードが得られ、同時に各種優れた性
能を発揮する。即ち、ピストンの往復加速運動による往
復質量の慣性力を解決することは、平均ピストンスピー
ドの上限を押し上げて機関の使用回転範囲を広げると共
に、機関の高速回転を意味するから高出力が実現し、高
回転をするほどにＰＳ／ｌの比出力が増大するから必然
的に燃費性能も向上する。
【０２４５】また、排気ガス、静粛性、耐久性、重量寸
法、生産費、及び燃焼状態、冷却、油膜潤滑、耐摩耗、
気密保持、機械力学等の内燃機関に不可欠の諸条件を満
たすべく機関の形状を球形、及び球面を以て基本構造と
するものである。即ち、立体形において最大容積と最小
表面積からなる球形を基本構造とすることにより機関体
積に対して行程容積の占める割合が著しく大きいこと、
クランク機構がないこと、ダブルエンドのピストンであ
ること、基準球体内に４気筒分に相当する４気室が存在
すること等から極めて軽量コンパクトな機関である。更
に本発明における球体内に回転し得る回転体は、回転軸
線に対してシンメトリーな造形が可能であるから、慣性
モーメントが小さく過渡特性に優れ、且つ回転運動をす
る為に機械効率が良く、振動・騒音の発生が少なく、機
関本体である球体は熱変形や応力、衝撃荷重に強く堅牢
である。
【０２４６】また、回転ピストン３０、斜行板４０、回
転主軸２０、バルブ装置Ｖａから構成される主要部品の
各々がシンプルであり、部品数が少なく、同一の部品も
少ない上に機構も簡単平明で複雑でない。つまり、同一
部品、同一装置の組立てがなく、機構が簡単ということ
は分解、組立て、手入れ等の作業性に有利であり、機構
に複雑さがなく、高い製作精度、高い組立て精度を要求
されないから、言うまでもなく低コストであり、故障し
にくい上に耐久性に富む。
【０２４７】球形内に形成される作動室は、概ね１：１
のボア径とストロークの比を持った往復ピストン機関
（最も需要の多い自動車用機関）に対し、本発明におけ
る偏平な櫛形状の作動室Ｆｕは容積に対して面積の比が
著しく大きい上、球面の凹面内を常に作動室が移動して
いること等から流入空気に乱れと撹拌が生じる。その結
果、燃焼室内の火炎伝播は進行して完全燃焼が促され、
不完全燃焼による有害なＣＯの生成や未燃焼のＨＣガス
の排出を抑えて高い燃焼効率が得られる反面、火炎が接
触する燃焼室壁の表面積が大きい為に火炎は燃焼室壁に
冷やされて最高燃焼温度が低く、高温で発生する有害排
気ガスのＮＯｘの生成と異常燃焼の発生が少ない。
【０２４８】而も燃焼温度が低いということは、耐熱の
観点からもより低級な材質の安価な材料を以て機関の製
造が可能であるが、球体内の燃焼、取り分け燃焼に伴っ
て移動する燃焼室は燃焼熱が燃焼室壁に伝導拡散して機
関全体の温度を均一化させ、温度差による機関の剛性・
強度の低下、バイメタル的熱変形を抑制する。且つ、燃
焼温度が低いことに加えて同一球体に複数の燃焼室が集
合する機関本体は、高温のためのより大型、大容量の冷
却装置や高い冷却性能を要求しないばかりか、ピストン
通軸孔３４と回転主軸２０との組合わせをオイルポンプ
に構成することによって機関枢部の潤滑油膜の生成と冷
却が同時に行える。
【０２４９】球を切り欠き形成した本発明における回転
体は、回転円周面にピストン環に相当する円形の気密具
を嵌め込めばよく、また回転体の回転外周面が作動室の
ハウジング１０内壁面に面接触をするから潤滑油膜の生
成と気密保持の両面において有利であると共に、同一の
気密具を複数の作動室が共用するから細分化された同一
部品を出さず、円形体からなる回転体の回転荷重は円形
の接触面に分散されて耐摩耗性に有利である。つまり往
復ピストン機関においては、例えばピストンの往復加速
運動によって真円であるべきシリンダーの円筒内部をピ
ストン環がクランク回転方向に削って楕円形に変形させ
る上に、ピストン、コネクティングロット、クランク軸
の各々を連結する関節の部分もその影響を受けるが、本
発明の球形の回転ピストン機関には、往復動の摩擦抵抗
に起因する作動室の変形と摩擦摩耗によるリークロスの
発生要素がない。
【０２５０】一方、吸気、排気の弁においては、往復ピ
ストン機関のようにシリンダー頭部のみの１箇所に集中
してないこと、吸、排気孔の孔径範囲に自由度があるこ
と、互いの体積を反比例に変化させて対を成す二つの櫛
形状の作動室Ｆｕ，Ｆｕが吸気行程と排気行程とを連続
して行うこと等、空気流出入の慣性抵抗質量が小さい為
に吸、排気効率に優れ、より多くの吸入空気重量を取り
込み高い平均有効圧力値を得ることが出来る。
【０２５１】又は、本発明の球形の回転ピストン機関を
２ストロークサイクル機関に構成すると、基本的には
吸、排気の弁機構を必要としない為に作動媒体である出
入空気の流れを阻止する閉塞部分や流速抵抗の増す狭窄
部分がなく、その分流路抵抗、背圧等によるポンピング
損失が少なくなる。また、ポンプ側Ｐｕの作動室は、作
動媒体を休止することなく吸い込み続け、パワー側Ｐｏ
においても、燃焼ガスを一方的に排出し続けるから周期
的なオン・オフが無く、各々の行程に連続性が発生して
空気慣性重量が有効に働き、吸入、排出側において行程
間の繋ぎ目に発生するポンプ損失、機械損失が少なく、
高い吸、排気効率を得ることが出来ると共に、その連続
的に行われる燃焼と膨張行程もヒートロスを減少させて
高い燃焼効率をもたらす。
【０２５２】その上、その燃焼の高温側と新気吸入の低
温側とは完全に分離されていてピストンがその両方を往
来する機構動作がない為に、機関は熱応力による影響を
受けないと同時に、燃焼行程後に空気密度が小さくなっ
て吸入空気の充填効率の低下や吸入した新気が膨張して
吸入空気体積を減少させることもない。更に、作動媒体
はポンプ側Ｐｕ気室からパワー側Ｐｏ気室へと移動する
ときに流速を増して流れに乱れや渦流が生じ易く、それ
らは燃料の蒸発や混合を促してガス流動を強め、燃焼の
火炎速度を向上させて乱流火炎伝播を可能にするから、
燃焼効率を改善して完全燃焼をさせる為に高い熱効率が
獲得出来る。そして、ポンプ側Ｐｕ気室とパワー側Ｐｏ
気室との行程体積比を１：１以外の設定にすれば、吸入
空気量の増減によって発生トルクの調節が可能である。
【０２５３】以上説明したように、本発明によれば従来
の往復ピストン機関とは全く異なった原理に基づく構造
と作動を持つものであり、従来の往復ピストン機関では
相矛盾して解決が不可能とされていた出力と燃費性能と
の両立を実現させ、高出力で優れた燃料経済性を兼ね備
えた高性能の回転ピストン機関である。而も本発明によ
る高性能機関の具現化は、排出ガスの低害化、無害化を
具備していて部品や組成に難解さがなく簡単平明であ
り、部品数が少なく、取り扱い易い上に、その単純さ故
に製造コストが大幅に低くなり安価である。且つ耐久品
であり、軽量コンパクトであると共に振動と騒音の発生
を抑制した静粛機関である等、多数の優れた効果を奏す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す基本図形の一部縦断斜視
図。
【図２】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図３】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図４】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図５】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図６】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図７】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図８】基準図形の角度変化を示す斜視図。
【図９】本発明の実施の形態１を示す一部縦断側面図。
【図１０】図９の一部断面分解斜視図。
【図１１】本発明の実施の形態２を示す一部縦断側面
図。
【図１２】図１１の一部断面分解斜視図。
【図１３】本発明の実施の形態３を示す一部縦断側面
図。
【図１４】図１３の一部断面分解斜視図。
【図１５】本発明の実施の形態４を示す一部縦断側面
図。
【図１６】図１５の一部断面分解斜視図。
【図１７】本発明におけるピン継手関節を示す一部断面
分解斜視図。
【図１８】本発明におけるピン継手関節を示す一部断面
分解斜視図。
【図１９】本発明におけるピン継手関節を示す一部断面
分解斜視図。
【図２０】本発明における回転主軸と回転ピストンの作
動を示す（い）（ろ）（は）（に）の各斜視図。
【図２１】図２０の続き、回転主軸と回転ピストンの作
動を示す（ほ）（へ）（と）（ち）の各斜視図。
【図２２】本発明における各気室の容積変化を示す
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）の各一部縦断側
面図。
【図２３】図２２の続き、各気室の容積変化を示す
（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）（Ｋ）（Ｌ）の各一部縦断側
面図。
【図２４】本発明における４行程の作動を示す（ア）
（イ）（ウ）（エ）（オ）（カ）の各一部縦断側面図。
【図２５】図２４の続き、４行程の作動を示す（キ）
（ク）（ケ）（コ）（サ）（シ）の各一部縦断側面図。
【図２６】本発明におけるトルク発生の原理を示す一部
縦断正面図。
【図２７】本発明の実施例１を示す一部縦断側面図。
【図２８】実施例１の環バルブ（１／２回転速度）と動
弁装置を示す斜視図。
【図２９】図２７（実施例１）の分解斜視図。
【図３０】実施例１の斜行板流路孔を示す側面図。
【図３１】実施例１の斜行板流路孔、バルブ連接孔、ハ
ウジング流路孔を示す一部断面分解斜視図。
【図３２】図３１の各流出入孔の連接を示す一部断面正
面図。
【図３３】実施例１における４行程の作動を示す（ａイ
〜ｄイ）（ａロ〜ｄロ）の各一部縦断正面方向の模式
図。
【図３４】本発明の実施例２を示す一部縦断側面図。
【図３５】実施例２の環バルブ（１／２回転速度）を示
す一部切り欠き断面斜視図。
【図３６】図３４（実施例２）の一部断面分解斜視図。
【図３７】実施例２における斜行板流路孔を示す側面
図。
【図３８】実施例２の斜行板流路孔、バルブ連接孔、ハ
ウジング流路孔を示す一部断面分解斜視図。
【図３９】図３８の各流出入孔の連接を示す一部断面正
面図。
【図４０】実施例２における４行程の作動を示す（ａイ
〜ｄイ）（ａロ〜ｄロ）の各一部縦断正面方向の模式
図。
【図４１】実施例２の環バルブ（３／４回転速度）を示
す一部切り欠き断面斜視図。
【図４２】図４１の環バルブ装着における４行程の作動
を示す（ａイ〜ｄイ）（ａロ〜ｄロ）の各一部縦断正面
方向の模式図。
【図４３】実施例２の環バルブ（５／６回転速度）を示
す一部切り欠き斜視図。
【図４４】図４３の環バルブ装着における４行程の作動
を示す（ａイ〜ｄイ）（ａロ〜ｄロ）の各一部縦断正面
方向の模式図。
【図４５】実施例２の環バルブ（７／８回転速度）を示
す一部切り欠き斜視図。
【図４６】図４５の環バルブ装着における４行程の作動
を示す（ａイ〜ｄイ）（ａロ〜ｄロ）の各一部縦断正面
方向の模式図。
【図４７】本発明の実施例３を示す一部縦断側面図。
【図４８】実施例３の環バルブ（１／２回転速度）を示
す斜視図。
【図４９】図４７の一部断面分解斜視図。
【図５０】本発明の実施例４を示す一部縦断側面図。
【図５１】実施例４の板バルブ（１／２回転速度）を示
す斜視図。
【図５２】本発明の実施例５を示す一部縦断側面図。
【図５３】本発明の実施例６を示す一部縦断側面図。
【図５４】実施例６の板バルブ（１／２回転速度）を示
す一部切り欠き斜視図。
【図５５】図５３の一部縦断分解斜視図。
【図５６】実施の形態４における両回転主軸の取付け範
囲を示す（イ）（ロ）（ハ）の各一部縦断側面図。
【図５７】本発明の実施例７を示す一部縦断側面図。
【図５８】本発明の実施例８を示す一部縦断側面図。
【図５９】実施例８における二つの環バルブ（１／２回
転速度）を示す（イ）（ロ）の各斜視図。
【図６０】図５８の一部縦断分解斜視図。
【図６１】本発明の実施例９、及び実施の形態４におけ
る両斜行板取付け軸線を示す（イ）（ロ）（ハ）の各一
部縦断側面図。
【図６２】本発明の実施例１０を示す一部縦断側面図。
【図６３】本発明の実施例１１を示す一部縦断側面図。
【図６４】実施例１１の板バルブと動弁歯車を示す一部
切り欠き断面側面図。
【図６５】実施の形態４における２組連結を示す（イ）
（ロ）（ハ）（ニ）の各一部縦断側面図。
【図６６】本発明の実施例１２を示す一部縦断平面図。
【図６７】本発明の実施例１３を示す一部縦断側面図。
【図６８】実施例１３の環バルブ（１／２回転速度）を
示す斜視図。
【図６９】本発明の実施例１４を示す一部縦断側面図。
【図７０】実施例１４の環バルブ（１／２回転速度）を
示す側面図。
【図７１】実施例１４における４行程の作動を示す（ａ
イ〜ｄイ）の各一部縦断平面模式図、及び環バルブの回
転角度の変化を示す（ａロ〜ｄロ）の各斜視図。
【図７２】本発明の実施例１５（態様１）を示す一部縦
断側面図。
【図７３】本発明の実施例１５（態様２）を示す一部縦
断側面図。
【図７４】実施例１５におけるピストン弁を示す一部断
面側面図。
【図７５】本発明の実施例１６を示す一部縦断側面図と
ハウジング連通孔とバルブ装置を示す一部断面側面図。
【図７６】実施例１６の別態様（ピストン連通孔と弁）
を示す断面平面図。
【図７７】本発明の実施例１７を示す一部縦断側面図。
【図７８】本発明の実施例１８を示す一部縦断側面図。
【図７９】実施例１８の斜行板連通孔とハウジング連通
孔を示す一部切り欠き一部断面分解斜視図。
【図８０】実施例１８の別態様を示す一部縦断側面図。
【図８１】図８０の斜行板連通溝とハウジング連通溝と
蝶番ピン取付けを示す一部切り欠き一部断面分解斜視
図。
【図８２】本発明の実施例１９を示す一部縦断側面図。
【図８３】実施例１９の固定球と軸央枢とを示す一部断
面分解斜視図。
【符号の説明】
Ｇ 球面 Ｏ 球面Ｇの球心 ｒ 球面Ｇの半径 Ｘ Ｘ軸線（回転主軸の取付け軸線） Ｙ Ｙ軸線（Ｓ円面の形成軸線、斜行板の回転軸線） θ θ角度（Ｘ軸線とＹ軸線との鋭角側の交差角度） Ｐ Ｐ点（Ｘ軸線が球面Ｇに交わる点） Ｑ Ｑ点（Ｙ軸線が球面Ｇに交わる点） Ｕ 円錐軌跡Ｕ（点Ｐ，Ｑを直径底面、球心Ｏを頂点
とする円錐軌跡） Ｍ Ｍ軸線（Ｘ軸線の垂直軸線、ピン継手関節の連結
軸線） Ｒ Ｒ円面（Ｘ軸線上の水平円面） Ｓ Ｓ円面（Ｙ軸線の垂直円面） Ｌ Ｌ軸線（Ｒ円面の自転軸線） Ｋ Ｋ軸線（Ｒ円面とＳ円面との交差割線、蝶番関節
の連結軸線） Ｋａ Ｋ軸線両端の一方の端点 Ｋｂ Ｋ軸線両端のもう一方の端点 Ｈａ 半月状の空間、半月状作動室 Ｆｕ 櫛形状の空間、櫛形状作動室 Ｉｎ 吸気孔 Ｅｘ 排気孔 Ｉｇ 点火具、又は燃料噴射弁 Ｖａ バルブ装置、弁 Ａ 空間、作動室、気室Ａに連通する斜行板流路孔 Ｂ 空間、作動室、気室Ｂに連通する斜行板流路孔 Ｃ 空間、作動室、気室Ｃに連通する斜行板流路孔 Ｄ 空間、作動室、気室Ｄに連通する斜行板流路孔 Ｐｕ ポンプ側、入力側 Ｐｏ ワーキング、パワー側、出力側 １０ ハウジング １０ａ 回転ピストンハウジング １０ｂ 斜行板ハウジング １１ 回転ピストンハウジングの凹面内壁 １２ 軌道隙 １３ 主軸受 １４ 斜行板軸受 １５ ハウジング流路孔 ５ａ ハウジング流路孔の内部口 １６ ハウジング隔壁 １７ ハウジング隔壁の中央軸受 １８ ハウジング固定環歯車 １９ バルブ軌道隙 ２０ 回転主軸 ２２ 出力継手軸 ２３ 継手軸歯車 ２５ 軸央枢 ２７ 動弁歯車 ２８ 主軸歯車 ３０ 回転ピストン ３１ 回転ピストンの弓形面 ３２ 回転ピストンの球弧面 ３３ ピストン中間軸 ３４ ピストン通軸孔 ３５ ピストン枢 ３６ ピストン連通孔 ３８ ピン状ピストン ３９ 中間軸切り込み ４０ 斜行板 ４０ａ 斜行板本体 ４０ｂ 斜行板止め枠 ４１ 斜行板の弓形面 ４２ 斜行板の弦側面 ４３ 斜行板環 ４４ 斜行板通軸孔 ４５ 斜行板の外郭摺接面 ４６ 斜行板軸 ４７ 斜行板連結軸 ４８ 斜行板環歯車 ４９ 斜行板流路孔 ９ｂ 斜行板流路孔の外郭口 ５０ 蝶番関節 ５１ 蝶番ピン ５２ 蝶番ピン受 ５３ 蝶番腕 ５４ 中間歯車 ５５ ピン継手関節 ５８ ハウジング連通孔 ５９ ハウジング連通溝 ６０ 環バルブ ６１ 板バルブ ６２ バルブ環歯車 ６４ バルブ板軸受 ６５ バルブ通軸孔 ６６ バルブ連接孔 ６ａ バルブ連接孔の内向口 ６ｂ バルブ連接孔の外向口 ６８ 斜行板連通孔 ６９ 斜行板連通溝 ７０ 茸弁 ７ａ 茸弁の弁頭 ７ｂ 茸弁の弁棒 ７ｃ 茸弁の弁バネ ７１ カム円板 ７２ カム板通軸孔 ７３ カム板環歯車 ７４ カム板軸受 ７５ カム板駆動歯車 ７６ カム板歯車 ７７ 板カム ７８ ピストン弁 ８０ 固定球 ８１ 固定球の支軸棒 ８２ 固定球連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01C 3/06 F01C 9/00 F02B 53/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 球心（Ｏ）から半径（ｒ）を有して球面
    （Ｇ）をなす内壁面に形成したハウジング（１０）にお
    いて、角度（θ）をなし球心（Ｏ）において交差する固
    定した二つの軸直線を軸線（Ｘ）軸線（Ｙ）としその軸
    線（Ｘ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｐ）としまた軸
    線（Ｙ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｑ）としその点
    （Ｐ）点（Ｑ）間を底面の直径として球心（Ｏ）を頂点
    とする円錐形の軌跡を円錐軌跡（Ｕ）とし更に球心
    （Ｏ）において軸線（Ｘ）に直交する軸直線を軸線
    （Ｍ）としそして軸線（Ｘ）に水平面をなしてその直径
    線分の軸線（Ｌ）を自転軸とする球面（Ｇ）内の大円平
    面を円面（Ｒ）としまた軸線（Ｙ）を鉛直軸線として球
    面（Ｇ）内に球心（Ｏ）を通って形成される大円平面を
    円面（Ｓ）としその円面（Ｒ）と円面（Ｓ）が球心
    （Ｏ）において交差する交差割線を軸線（Ｋ）としその
    交差割線（Ｋ）の両端を点（Ｋａ）点（Ｋｂ）とし、 そのように点線面の各関係を設定したハウジング（１
    ０）には円面（Ｓ）延長平面上のハウジング（１０）内
    壁を周回溝の軌道隙（１２）に削成して軸線（Ｘ）が貫
    通するハウジング（１０）対向壁に主軸受（１３），
    （１３）を設け、 その主軸受（１３），（１３）に直軸状をなす回転主軸
    （２０）の両軸頸を軸承させこの回転主軸（２０）の球
    心（Ｏ）に位置して軸線（Ｍ）を連結軸とするピン継手
    関節（５５）のピン柱か又はピン受孔の何れかからなる
    軸央枢（２５）を有し、 円面（Ｒ）上には球面（Ｇ）をなすハウジング（１０）
    内壁面に回転可能に接する対向外周面の球弧面（３
    ２），（３２）とその球弧面（３２），（３２）の弓形
    輪郭平面をなして軸線（Ｋ）側を弦とする表裏の弓形面
    （３１），（３１）、（３１），（３１）とその弦側に
    円柱状のピストン中間軸（３３）を介在合体させた略円
    形板の回転ピストン（３０）を配置し、 この回転ピストン（３０）には両球弧面（３２），（３
    ２）に前記回転主軸（２０）を遊挿させるピストン通軸
    孔（３４）を開口させ且つそのピストン通軸孔（３４）
    中央に前記軸央枢（２５）に対応する連結素子のピスト
    ン枢（３５）を設けて軸線（Ｘ）上の回転主軸（２０）
    に対して角度（±θ）範囲を揺動可能に枢着させると共
    にピストン中間軸（３３）両端の前記点（Ｋａ）点（Ｋ
    ｂ）側に蝶番関節（５０）素子の蝶番ピン（５１），
    （５１）又は蝶番ピン受（５２），（５２）を設け、 また円面（Ｓ）上には両側表裏の弓形面（４１），（４
    １）、（４１），（４１）とピストン中間軸（３３）柱
    面に摺接関係に契合して互いに対面する弦側面（４
    ２），（４２）とから形成される二つの弓形板に前記軌
    道隙（１２）に回転可能に嵌合する環状の斜行板環（４
    ３）を合体させて外周面とした円形板状の斜行板（４
    ０）を配置し、 この斜行板（４０）には前記点（Ｋａ）点（Ｋｂ）側に
    位置する斜行板環（４３）の対向両側に前記蝶番関節
    （５０）素子に対応する連結素子を設けて嵌合させこの
    蝶番関節（５０）が斜行板（４０）と回転ピストン（３
    ０）とを交差割線（Ｋ）を蝶着の軸として角度（±θ）
    範囲に擺動可能に連結し、 すると円面（Ｓ）上の斜行板（４０）が球面（Ｇ）をな
    すハウジング（１０）の内壁面を閉鎖して各々が半球状
    の空間からなる二つの半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）
    を形成しその半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）の各々を
    円面（Ｒ）上の回転ピストン（３０）が二つずつの櫛形
    状の空間をなす四つの作動室（Ｆｕ），（Ｆｕ）、（Ｆ
    ｕ），（Ｆｕ）に形成し、 更に半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）に臨ませて作動媒
    体の吸入孔（Ｉｎ）と排出孔（Ｅｘ）と適宜その作動媒
    体の通路を開閉するバルブ装置（Ｖａ）を設け且つ燃焼
    室を窺って点火具（Ｉｇ）或は燃料噴射弁を挿着したこ
    とを特徴とする球形の回転ピストン機関。
  2. 【請求項２】 球心（Ｏ）から半径（ｒ）を有して球面
    （Ｇ）をなす内壁面に形成したハウジング（１０）にお
    いて、角度（θ）をなし球心（Ｏ）において交差する固
    定した二つの軸直線を軸線（Ｘ）軸線（Ｙ）としその軸
    線（Ｘ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｐ）としまた軸
    線（Ｙ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｑ）としその点
    （Ｐ）点（Ｑ）間を底面の直径として球心（Ｏ）を頂点
    とする円錐形の軌跡を円錐軌跡（Ｕ）とし更に球心
    （Ｏ）において軸線（Ｘ）に直交する軸直線を軸線
    （Ｍ）としそして軸線（Ｘ）に水平面をなしてその直径
    線分の軸線（Ｌ）を自転軸とする球面（Ｇ）内の大円平
    面を円面（Ｒ）としまた軸線（Ｙ）を鉛直軸線として球
    面（Ｇ）内に球心（Ｏ）を通って形成される大円平面を
    円面（Ｓ）としその円面（Ｒ）と円面（Ｓ）が球心
    （Ｏ）において交差する交差割線を軸線（Ｋ）としその
    交差割線（Ｋ）の両端を点（Ｋａ）点（Ｋｂ）とし、 そのように点線面の各関係を設定したハウジング（１
    ０）を円面（Ｓ）の平行平面で両側に分けて球面（Ｇ）
    の内壁面を有する半球状空間の作動室部分と軸線（Ｙ）
    に同心円の半径（ｒ）より大きい内径長の内周面を有す
    る凹状空隙の軌道隙（１２）の部分とに形成して軸線
    （Ｘ）が貫通するハウジング（１０）壁に主軸受（１
    ３）を設け、 その主軸受（１３）に直軸状をなす回転主軸（２０）の
    軸頸を軸承させこの回転主軸（２０）の球心（Ｏ）に位
    置して軸線（Ｍ）を連結軸とするピン継手関節（５５）
    のピン柱か又はピン受孔の何れかからなる軸央枢（２
    ５）を有し、 円面（Ｒ）上には球面（Ｇ）をなすハウジング（１０）
    内壁面に回転可能に接する外周面の球弧面（３２）とそ
    の球弧面（３２）の弓形輪郭平面をなして軸線（Ｋ）側
    を弦とする表裏の弓形面（３１），（３１）とその弦側
    に円柱状のピストン中間軸（３３）を合体させた略半円
    板の回転ピストン（３０）を配置し、 この回転ピストン（３０）には球弧面（３２）に前記回
    転主軸（２０）を遊挿させるピストン通軸孔（３４）を
    開口させ且つそのピストン通軸孔（３４）のピストン中
    間軸（３３）内中央に前記軸央枢（２５）に対応する連
    結素子のピストン枢（３５）を設けて軸線（Ｘ）上の回
    転主軸（２０）に対して角度（±θ）範囲を揺動可能に
    枢着させると共にピストン中間軸（３３）両端の前記点
    （Ｋａ）点（Ｋｂ）側に蝶番関節（５０）素子の蝶番ピ
    ン（５１），（５１）又は蝶番ピン受（５２），（５
    ２）を設け、 また円面（Ｓ）上には軸線（Ｋ）上のピストン中間軸
    （３３）を挟んで両側に弓形面（４１），（４１）とそ
    の両弓形面（４１），（４１）間にピストン中間軸（３
    ３）柱面と摺接関係に契合する溝状の凹面からなる弦側
    面（４２）とその両弓形面（４１），（４１）の裏面を
    同一回転面に形成した外郭摺接面（４５）とから形成さ
    れる円形板に前記軌道隙（１２）に回転可能に嵌合する
    環状の斜行板環（４３）を合体させて外周面とした円形
    状板の斜行板（４０）を配置し、 この斜行板（４０）には前記点（Ｋａ）点（Ｋｂ）側に
    位置する斜行板環（４３）の対向両側に前記蝶番関節
    （５０）素子に対応する連結素子を設けて嵌合させこの
    蝶番関節（５０）が斜行板（４０）と回転ピストン（３
    ０）とを交差割線（Ｋ）を蝶着の軸として角度（±θ）
    範囲に擺動可能に連結し、 すると円面（Ｓ）上の斜行板（４０）が球面（Ｇ）をな
    すハウジング（１０）の内壁面を閉鎖して半球状の空間
    からなる半月状作動室（Ｈａ）を形成し、その半月状作
    動室（Ｈａ）を円面（Ｒ）上の回転ピストン（３０）が
    櫛形状の空間をなす二つの作動室（Ｆｕ），（Ｆｕ）に
    形成し、 更に半月状作動室（Ｈａ）に臨ませて作動媒体の吸入孔
    （Ｉｎ）と排出孔（Ｅｘ）と適宜その作動媒体の通路を
    開閉するバルブ装置（Ｖａ）を設け且つ燃焼室を窺って
    点火具（Ｉｇ）或は燃料噴射弁を挿着したことを特徴と
    する球形の回転ピストン機関。
  3. 【請求項３】 球心（Ｏ）から半径（ｒ）を有して球面
    （Ｇ）をなす内壁面に形成したハウジング（１０）にお
    いて、角度（θ）をなし球心（Ｏ）において交差する固
    定した二つの軸直線を軸線（Ｘ）軸線（Ｙ）としその軸
    線（Ｘ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｐ）としまた軸
    線（Ｙ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｑ）としその点
    （Ｐ）点（Ｑ）間を底面の直径として球心（Ｏ）を頂点
    とする円錐形の軌跡を円錐軌跡（Ｕ）とし更に球心
    （Ｏ）において軸線（Ｘ）に直交する軸直線を軸線
    （Ｍ）としそして軸線（Ｘ）に水平面をなしてその直径
    線分の軸線（Ｌ）を自転軸とする球面（Ｇ）内の大円平
    面を円面（Ｒ）としまた軸線（Ｙ）を鉛直軸線として球
    面（Ｇ）内に球心（Ｏ）を通って形成される大円平面を
    円面（Ｓ）としその円面（Ｒ）と円面（Ｓ）が球心
    （Ｏ）において交差する交差割線を軸線（Ｋ）としその
    交差割線（Ｋ）の両端を点（Ｋａ）点（Ｋｂ）とし、 そのように点線面の各関係を設定したハウジング（１
    ０）には円面（Ｓ）延長平面上のハウジング（１０）内
    壁を周回溝の軌道隙（１２）に削成して軸線（Ｘ）が貫
    通するハウジング（１０）対向壁に主軸受（１３），
    （１３）を設け、 その主軸受（１３），（１３）に直軸状をなす回転主軸
    （２０）の両軸頸を軸承させこの回転主軸（２０）の球
    心（Ｏ）に位置して軸線（Ｍ）を連結軸とするピン継手
    関節（５５）のピン柱か又はピン受孔の何れかからなる
    軸央枢（２５）を有し、 円面（Ｒ）上には球面（Ｇ）をなすハウジング（１０）
    内壁面に回転可能に接して円面（Ｓ）を跨ぐ半球面より
    大きい外周面の球弧面（３２）とその球弧面（３２）の
    弓形輪郭平面をなして互いの弦側が軸線（Ｋ）を挟む両
    側の弓形面（３１），（３１）とその両弓形面（３
    １），（３１）間に円柱状のピストン中間軸（３３）を
    介在合体させた半球状円形板の回転ピストン（３０）を
    配置し、 この回転ピストン（３０）には球弧面（３２）の対向両
    側に前記回転主軸（２０）を遊挿させるピストン通軸孔
    （３４）を開口させ且つそのピストン通軸孔（３４）の
    中央部に前記軸央枢（２５）に対応する連結素子のピス
    トン枢（３５）を設けて軸線（Ｘ）上の回転主軸（２
    ０）に対して角度（±θ）範囲を揺動可能に枢着させる
    と共にピストン中間軸（３３）両端の前記点（Ｋａ）点
    （Ｋｂ）側に蝶番関節（５０）素子の蝶番ピン（５
    １），（５１）又は蝶番ピン受（５２），（５２）を設
    け、 また円面（Ｓ）上には表裏の弓形面（４１），（４１）
    とピストン中間軸（３３）柱面に摺接関係に契合する弦
    側面（４２）とから形成される弓形板に前記軌道隙（１
    ２）に回転可能に嵌合する環状の斜行板環（４３）を合
    体させて外周面とした円形板状の斜行板（４０）を配置
    し、 この斜行板（４０）には前記点（Ｋａ）点（Ｋｂ）側に
    位置する斜行板環（４３）の対向両側に前記蝶番関節
    （５０）素子に対応する連結素子を設けて嵌合させこの
    蝶番関節（５０）が斜行板（４０）と回転ピストン（３
    ０）とを交差割線（Ｋ）を蝶着の軸として角度（±θ）
    範囲に擺動可能に連結し、 すると円面（Ｓ）上の斜行板（４０）が球面（Ｇ）をな
    すハウジング（１０）の内壁面を両側に隔てて各々が半
    球状の空間からなる二つの半月状作動室（Ｈａ），（Ｈ
    ａ）を形成しその半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）の各
    々を円面（Ｒ）上の回転ピストン（３０）が櫛形状の空
    間をなす作動室（Ｆｕ），（Ｆｕ）に形成し、 更に半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）に臨ませて作動媒
    体の吸入孔（Ｉｎ）と排出孔（Ｅｘ）と適宜その作動媒
    体の通路を開閉するバルブ装置（Ｖａ）を設け且つ燃焼
    室を窺って点火具（Ｉｇ）或は燃料噴射弁を挿着したこ
    とを特徴とする球形の回転ピストン機関。
  4. 【請求項４】 球心（Ｏ）から半径（ｒ）を有して球面
    （Ｇ）をなす内壁面に形成したハウジング（１０）にお
    いて、角度（θ）をなし球心（Ｏ）において交差する固
    定した二つの軸直線を軸線（Ｘ）軸線（Ｙ）としその軸
    線（Ｘ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｐ）としまた軸
    線（Ｙ）が球面（Ｇ）に交わる点を点（Ｑ）としその点
    （Ｐ）点（Ｑ）間を底面の直径として球心（Ｏ）を頂点
    とする円錐形の軌跡を円錐軌跡（Ｕ）とし更に球心
    （Ｏ）において軸線（Ｘ）に直交する軸直線を軸線
    （Ｍ）としそして軸線（Ｘ）に水平面をなしてその直径
    線分の軸線（Ｌ）を自転軸とする球面（Ｇ）内の大円平
    面を円面（Ｒ）としまた軸線（Ｙ）を鉛直軸線として球
    面（Ｇ）内に球心（Ｏ）を通って形成される大円平面を
    円面（Ｓ）としその円面（Ｒ）と円面（Ｓ）が球心
    （Ｏ）において交差する交差割線を軸線（Ｋ）としその
    交差割線（Ｋ）の両端を点（Ｋａ）点（Ｋｂ）とし、 そのように点線面の各関係を設定したハウジング（１
    ０）を円面（Ｓ）の平行平面で両側に分けて球面（Ｇ）
    の内壁面を有する半球状空間の作動室部分と軸線（Ｙ）
    に同心円の半径（ｒ）より大きい内径長の内周面を有す
    る凹状空隙の軌道隙（１２）の部分とに形成して軸線
    （Ｘ）が貫通するハウジング（１０）壁に主軸受（１
    ３）を設け、 その主軸受（１３）に直軸状をなす回転主軸（２０）の
    軸頸を軸承させこの回転主軸（２０）の球心（Ｏ）に位
    置して軸線（Ｍ）を連結軸とするピン継手関節（５５）
    のピン柱か又はピン受孔の何れかからなる軸央枢（２
    ５）を有し、 円面（Ｒ）上には球面（Ｇ）をなすハウジング（１０）
    内壁面に回転可能に接する外周面の球弧面（３２）とそ
    の球弧面（３２）の弓形輪郭平面をなして軸線（Ｋ）側
    を弦とする表裏の弓形面（３１），（３１）とその弦側
    に円柱状のピストン中間軸（３３）を合体させた略半円
    板の回転ピストン（３０）を配置し、 この回転ピストン（３０）には球弧面（３２）に前記回
    転主軸（２０）を遊挿させるピストン通軸孔（３４）を
    開口させ且つそのピストン通軸孔（３４）のピストン中
    間軸（３３）内中央に前記軸央枢（２５）に対応する連
    結素子のピストン枢（３５）を設けて軸線（Ｘ）上の回
    転主軸（２０）に対して角度（±θ）範囲を揺動可能に
    枢着させると共にピストン中間軸（３３）両端の前記点
    （Ｋａ）点（Ｋｂ）側に蝶番関節（５０）素子の蝶番ピ
    ン（５１），（５１）又は蝶番ピン受（５２），（５
    ２）を設け、 また円面（Ｓ）上には軸線（Ｋ）上のピストン中間軸
    （３３）を挟んで両側に弓形面（４１），（４１）とそ
    の両弓形面（４１），（４１）間にピストン中間軸（３
    ３）柱面と摺接関係に契合する溝状の凹面からなる弦側
    面（４２）とその両弓形面（４１），（４１）の裏面を
    同一回転面に形成した外郭摺接面（４５）とから形成さ
    れる円形板に前記軌道隙（１２）に回転可能に嵌合する
    環状の斜行板環（４３）を合体させて外周面とした円形
    状板の斜行板（４０）を配置し、 この斜行板（４０）には前記点（Ｋａ）点（Ｋｂ）側に
    位置する斜行板環（４３）の対向両側に前記蝶番関節
    （５０）素子に対応する連結素子を設けて嵌合させこの
    蝶番関節（５０）が斜行板（４０）と回転ピストン（３
    ０）とを交差割線（Ｋ）を蝶着の軸として角度（±θ）
    範囲に擺動可能に連結し、 以上のように構成されたハウジング（１０）内の回転ピ
    ストン（３０）と斜行板（４０）と回転主軸（２０）と
    からなる素子組成を１組分としその成分と同様なもう１
    組分を構成してその２組の組成を連動可能な並列又は直
    列に連結し、 すると双方の円面（Ｓ），（Ｓ）上の斜行板（４０），
    （４０）が互いの与する球面（Ｇ），（Ｇ）をなすハウ
    ジング（１０）の内壁面を閉鎖してそれぞれに半球状の
    空間からなる半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）を形成し
    その半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）の各々をそれぞれ
    の円面（Ｒ），（Ｒ）上の回転ピストン（３０），（３
    ０）が櫛形状の空間をなす二つずつの作動室（Ｆｕ），
    （Ｆｕ）、（Ｆｕ），（Ｆｕ）に形成し、 更に半月状作動室（Ｈａ），（Ｈａ）に臨ませて作動媒
    体の吸入孔（Ｉｎ）と排出孔（Ｅｘ）と適宜その作動媒
    体の通路を開閉するバルブ装置（Ｖａ）を設け且つ燃焼
    室を窺って点火具（Ｉｇ）或は燃料噴射弁を挿着したこ
    とを特徴とする球形の回転ピストン機関。
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