JP4488747B2 - 往復動及びロータリー併用型内燃機関、圧縮機、及びポンプ - Google Patents

Description

本発明は広くは自動車を含む種々用途に用いられる内燃機関、ポンプ、及び／又は圧縮機に関する。より詳細には、本発明は往復動ピストンの他に回転運動機構も含む内燃機関、ポンプ、及び／又は圧縮機に関する。

長年に亘ってエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機の支配的形式は往復動型であった。ロータリー型のエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機を用いれば利点が得られる一方において、従来試みられてきたロータリー型概念の特定用途への利用には種々の問題があった。

たとえ本発明の明細書全体に亘ってエンジンについて、またエンジンへの利用について記載されていても、本発明がエンジンのみならずポンプ及び圧縮機への用途をもち及び実施態様を提供できることは当業者によって認識されるところである。

従って、本発明は、往復動ピストン及び回転運動機構を持つ改良型エンジン、ポンプ、あるいは圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の好ましい実施態様について添付図面を参照しながら以下に説明する。
本発明において用いられる多くの固定、連結、製作、及び他の手段及び構成部品の多くは本発明が属する技術分野において広く公知であり、かつ使用されているものである。従ってこれら手段等の正確な種類及び形式について記載することは当業者が本発明を理解し及び利用するためには不要であるので、これら手段等については詳述しない。さらに、本発明の特定の用途に関してここで示され及び記載されている種々構成部品を本発明において変形あるいは変更することも可能であるが、いずれかの要素の特定用途への応用あるいは実施態様は当該分野においてあるいは当業者にとって周知であるので、ここでは個々の構成部品に関しては詳述しない。

本願クレームにおいて用いられている用語「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、長文クレーム作成の実務に適合させるために用いられており、限定する趣旨で用いられているのではない。特に本願中に明記されていない限り、用語「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」はこれら要素のいずれかには限定されない代わりに「少なくとも一つ」を意味する。

図１はロータリー及び往復動併用型内燃機関１０２を備えた自動車１００を示す図である。本願に記載の実施態様においては一貫して用語「エンジン」が用いられているが、本発明はポンプ及び圧縮機へも等しく適用される。

図２は本発明に係るエンジンの４シリンダ構成の一実施態様の断面図である。図２において、第一シリンダセット１１３には第一シリンダ及び対向する第二シリンダが備えられ、各シリンダはその対向するシリンダに向かって開口した近位端部（第二シリンダに関しては１４３）及び移送ポート１３２及び１４２を備える終端部を有して構成され、各移送ポート１３２及び１４２は端板１１０または１１１中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置されている、本発明の一実施態様について説明する図である。

前記第一シリンダセット１１３及び第二シリンダセット１１４はエンジンの中心軸１１５を中心に回転する。後部端板１１０及び前部端板１１１は、図示された実施態様におけるハウジングへ吸気ポート、排気ポート、及びスパークプラグ１３３を与えている。前記前部端板１１１及び後部端板１１０は、前記第一シリンダセット１１３及び第二シリンダセット１１４が上記端板に対して中心軸１１５を中心に回転している間は静止している。

前記シリンダセット１１３及び１１４の中心軸１１５を中心とする回転は、図示されているピストンセット、シリンダセット、及びクランクセットあるいはシステムによって駆動される。

前記第一シリンダセット１１３には、内部空間１３１をもつ第一シリンダ１３０、及び後部端板１１０中の吸気ポート、排気ポート、及びスパークプラグとともに通路を形成するように配置された移送ポート１３２を伴う終端部１３４が含まれている。

第二シリンダ１４０は第一シリンダ１３０と対向関係にあり、図２には第二シリンダ１４０、開口可能な近位端部１４３、及び第二シリンダ１４０の終端部にある移送ポート１４２へ通ずる内部空間１４１が示されている。図２には排気マニホルド１４９を通して排気ガス１４８を排気することを可能とする前部端板１１１中の排気ポートと整合した移送ポート１４２が示されている。

図２において第一ピストンセットは第一シリンダセット内に示されおり、図中ピストン面１３６及びピストンロッド１３７をもつ第一ピストンヘッド１３５及びピストンロッド１３７の第一端部がピストンヘッド１３５へ取り付けられている状態が示されている。第二ピストンはシリンダ１４０内に取り付けられていて、ピストン面１５２及びピストンロッド１４７をもつピストンヘッド１５１が示されている。ピストンロッド１４７の第一端部はピストンヘッド１５１へ取り付けられている。

図示した好ましい実施態様の前記第一ピストンセットにおいて、第一ピストン及び第二ピストンは、図示したエンジンの実施態様の作動期間中一緒に移動するように、連結あるいは一体化されている。

第一シリンダセット１１３及び第一ピストンセットが作動して本実施態様において図示されたクランクセットあるいはクランクシステムを駆動する。前記ピストンセットは、他の図面ではさらに詳細に図示されているが、第一ピストンと第二ピストンの間の部位にピストン形状をした円形基部孔を有し、前記円形基部孔は、図２中に符号１１７で示された横型クランクセット軸の周りを回転可能に取り付けられた前記円形基部孔内の円形基部を受け入れるように配置されている。前記円形基部１６０中あるいはその上には偏心的に取り付けられたクランクピン１６１が設けられている。クランクピンギア１６３、好ましくは平歯車、がクランクピン１６１へ、それらが固定された状態で一緒に作動するように、取り付け固定されている。

内側ギア１６２（または第二ギア）は、クランクピンギア１６３が以下においてより詳細に図示される内側ギアセット１６２内で回転するように、クランクピンギア１６３の外側ギア歯と噛み合うように形状化された内歯をもっている。

クランクピン１６１は第一外側クランクモジュール１６５内と第一内側クランクモジュール１６７内にそれぞれ偏心的に取り付けられる。ピストンセットからの駆動力あるいはクランク力によってクランクピン１６１の横方向クランク軸１１７を中心とする回転がひき起こされ、それによって第一外側クランクモジュール１６５及び第一内側クランクモジュール１６７が回転される。第一外側クランクモジュール１６５へ取り付けられているのは、第一外側クランクモジュール１６５とともに回転する外側クランクモジュールギア１６６である。第一外側クランクモジュール１６５及び外側クランクモジュールギア１６６が回転すると、外側クランクモジュールギア１６６上の外側ギア歯が、リングギア２４５（以下においてより詳細に図示される）のギア歯と噛み合い相互作用して第一シリンダセット１１３及び第二シリンダセット１１４の中心軸１１５を中心とする回転をひき起こす。リングギア２４５は、以下の図面においてより詳細に示されるが、固定型ギアである。

クランクピン１６１が回転すると、それは第一内側クランクモジュール１６７の回転もひき起こし、第一内側クランクモジュール１６７はその上に（一体あるいは連結状態に構成されていてもよい）第一内側クランクモジュールギア１７１を有する。同様に第一内側クランクモジュール１６７のクランクセット軸１１７を中心とする回転もひき起こされる。内側クランクモジュールギア１７１はブロック１７４上でギア１６９と噛み合って、同様に第一シリンダセット１１３及び第二シリンダセット１１４の、中心軸１１５を中心とする回転をひき起こす。ブロック１７４は中心軸１１５を中心に回転する。これによって第一シリンダセットへ２点での接触あるいはギア相互作用が与えられて中心軸１１５を中心とする回転が与えられ、同じく２点でのギア相互作用あるいは接触によって第二シリンダセット１１４の中心軸１１５を中心とする回転が駆動される。

図示した本発明の実施態様においては内側及び外側クランクモジュールが見出され、使用され、好ましいとされているが、これらのモジュールは本発明の実施には必要とされないことに注意すべきである。図示された組合せ動作を可能とするために、クランクピン１６１をピストンセット上の一点に対して、及び外側クランクモジュールギア１６６及び２２３に対して偏心的かつ回転可能に取り付けるには他の方法もある。

駆動シャフト１１６には、第一内側クランクモジュール１６７及びギア１７１と相互作用してクランクセットに駆動シャフト１１６の回転を起こさせる、ギア歯１６８を備える駆動シャフトギアセット１７２が備えられている。

第一シリンダセット１１３内の２つのシリンダ及びその構成部分は、第二シリンダセット１１４内の２つのシリンダと同様に作動し、すべてが組み合わさって両シリンダセットの中心軸を中心とする回転を駆動し、駆動シャフト１１６を駆動回転させることが理解されるべきである。さらに、図２の断面図には４つのシリンダのみ示されているが、これは単なる一例であり、同様の方式を用いて既存の４つのシリンダに対し９０度片寄らせてさらに４つのシリンダを加えることも可能であることが理解されるべきである。

図２の下側には、第二シリンダセット１１４の構成部分が示されている。図２には、内部空間２０４を有する第三シリンダ２００、移送ポート２０３、及び吸気マニホルド２０２からの吸気ポート２０１が示されている。第三ピストヘッドであるピストンヘッド２０５は第四ピストンヘッド２１１と同様に構成され、両ピストンヘッドについては第一シリンダセット１１３に関する記載と同様である。第四シリンダ２０６には内部空間２０７及び移送ポート２１０が含まれている。

図２にはさらに、第一シリンダセット１１３のための安定スタブシャフト１７０及び第二シリンダセット１１４のための安定スタブシャフト２２４が示されている。第二シリンダセット１１４は図示された構成部品で示されるクランクセットと相互作用し、第二内側クランクモジュール２２１は第二内側クランクモジュールギア２５０と相互作用する。

図２にはさらに、第二外側クランクモジュール２２２が、該モジュール中に偏心的にかつ円形基部２１２上へ偏心的に取り付けられた第二クランクピン２１３とともに示されている。クランクピン２１３は、本発明の実施には必須なことではないが、円形基部２１２と一体であるか、あるいは単一構造とされることが好ましい。

図２にはさらに、第二外側クランクモジュール２２２が該第二外側クランクモジュール２２２と一緒に回転する第二外側ギア２２３とともに示されている。リングギア２４５と噛み合う第一外側ギア１６６と同様に、第二外側ギア２２３も同様にリングギア２４５上のギア歯と噛み合って中心軸１１５を中心とするシリンダセットの回転をひき起こす。図２にはさらに、第一シリンダセット１１３及び第二シリンダセット１１４の周囲にある中央ブロック２３０が示されている。図２には面板２０９も示されているが、以下の図面においてより詳細に図示される。本発明の一実施態様においては、面板２０９へバネを用いて負荷を与えるか、あるいは強制的に片寄らせて、シリンダの移送ポートと相互作用するポートの密閉を補助させることも可能である。

図２には、図４ないし図１１にも示されているポート板２１９あるいはバルブ板とともに、前記端板内の面板２０９が示されている。この面板２０９は図２２により詳細に示されている。必要ではない一方において、ポート板２１９及び面板２０９は好ましくは特に製造及び／又は密閉上の理由から用いられる。ポート板２１９はポート機能をもつ孔のみを伴って面板２０９とほぼ同様に形成及び形状化することができる。バイアス力をポート、面板及び端板の間に働かせることにより、いずれか特定の実施態様に関して所望の密閉状態を得ることが可能である。

図２において、本発明は特定の適用例に限定されるものではないが、駆動軸台２４０を後部端板１１０へ固定でき、及び前部ベアリング台２４１を前部端板１１１へ固定状態で取り付けられることが理解されるはずである。

本発明に係るエンジン、ポンプあるいは圧縮機の基本的構成部分を、ガソリン等の燃料の他、ディーゼル燃料を用いて使用できるように適合させることが可能であることは当業者の認識するところである。

本発明に係る他の実施態様においては、枠組、従って端板は固定型であり、そしてポート板２１９がこれら枠組、端板、及びブロック２３０に対して回転することにも注意すべきである。本実施態様においては、好ましくは端板中の吸気ポート及び排気ポートがポート板２１９中のポート孔と組み合わせて用いられて本発明の吸気及び排気機能が果たされる。本実施態様においては、ブロック２３０を回転させることは不要であり、またブロック２３０の回転に関与する構成部分も不要である。バルブ調節の一部として果たされる吸気及び排気機能は、ここで説明したポート板２１９等の他の部材を回転させることによって、あるいは以下において説明する枠組あるいは端板の回転によって果たされる。ポート板２１９、枠組、あるいは（以下において説明する）端板の回転は、当該技術分野において公知な多数の機械的方法のいずれかによって達成可能である。

さらに本発明の他の実施態様として、図示された実施態様においては、端板中のポート板２１９とともに端板を含む枠組を回転させることができ、またブロックは固定状態のまま保持される。

図３は、図２に示した本発明の実施態様において使用可能な、後部端板１１０及び前部端板１１１の実施態様の略前部正面図である。一実施態様においては、スペーサダボ２８０を用いて前部端板１１１及び後部端板１１０の相対位置が固定され、またボルト２８１を用いて前記端板双方がスペーサダボへ取り付けられている。本実施態様ではスペーサダボが好ましく用いられているが、本発明の予測範囲内において、前記端板の間隔を設け及び保持するために、端板後方へ枠組支持体を与える等の方法あるいは他の方法があることは当業者の認識するところである。図３にはさらに、シリンダセット及び駆動軸がその周りを回転する中心軸１１５が示されている。

図４は前部端板１１１の前方位置から見た第一端部の図であり、前部端板１１１、３つの吸気ポート２８５、及び３つの排気ポート２８６が図示されている。図４にはさらに、以下の図において示す中心軸の周りを回転する前部ベアリング台移送ポートを受け入れるように構成された前部ベアリング台孔２８７が示されている。

図５は後部端板１１０の第二端部を示す図であり、駆動シャフト台孔２９０に沿った３つの吸気ポート２８８及び３つの排気ポート２８９が図示されている。図示及び記載の実施態様においては、後部端板ポートは前部端板ポートから前方位置から見て反時計方向にほぼ３０度だけずれて位置する。後部端板ポートを前部端板ポートからずらして配置することにより、両側のピストンが内径中を往復動して吸気、圧縮、燃焼、及び排気の４つのサイクルを行う際に規則正しい間隔でシリンダの点火を起こすことが可能となる。燃焼はスパークプラグによって周知の標準型往復動エンジンと同様のタイミングで開始される。

図４を再度見ると、シリンダセット一回転当たり３点火サイクルがあり、ここではシリンダセットはシリンダ、ピストン、及びそれらを取り付けるための組立て部品である。例として、クランクシャフトをほぼ６回転させることによってシリンダはエンジン中心線の周りを一回転する。この比率では、シリンダ１個は一回転中に３回点火する。クランクセットの２回転により４回の燃焼サイクルが起こるので、これは標準の８気筒エンジンの場合と同様である。

図４及び図５に示したように、排気ポート及び吸気ポートは、移送ポートがエンジンの中心軸の周りを回転する際にシリンダポートあるいは移送ポートと連携するように放射状に配置されている。前部端板１１１中の吸気ポート及び排気ポートは、各群においてまず排気ポートがシリンダポートと連携するように時計回り順に配置されている。図４及び図５に示されたレイアウトにおいて、図４及び図５に示した端板のレイアウトは本発明の実施態様に従った８気筒型エンジンについての図である。４気筒のみが使用される実施態様においては、燃焼サイクルは半分となる。

図３、４、及び５に示した端板もまた、ポート板、吸気ポート及び排気ポート系の枠組部材及び固定台、及びエンジン冷却液のクーリングタワーとしての機能を果たすことができる。冷却液の流路は取り付けられた部材すべてを取り囲む端板内部中へ機械加工あるいは鋳造によって形成することが可能である。

図６ないし図１１は、シリンダセットがエンジンの中心軸の周りをほぼ６０度の間隔で回転する際の後部端板１１０の略回転末端図を示している。

図６は、例えば、シリンダセットの後部端板１１０に対する理論的出発点あるいは０度位置を示した図である。図示された第一シリンダ３００及び第二シリンダ３０１において、第一シリンダ３００には第一シリンダ移送ポート３０３が含まれ、第二シリンダ３０１には第二シリンダ移送ポート３０４が含まれている。吸気ポート２８９及び排気ポート２８８が互いにほぼ６０度の角度でずれて示され、及びスパークプラグ３０２がそれらの相対的位置に示されている。

図７は、図及び符号とも図６と同様であり、第一シリンダ３００と第二シリンダ３０１のそれぞれが図６に示した位置に対してほぼ６０度回転しただけの状態を示している。

図８は、図及び符号とも図６と同様であり、第一シリンダ３００と第二シリンダ３０１のそれぞれが図６に示した位置に対してほぼ１２０度回転しただけの状態を示している。

図９は、図及び符号とも図６と同様であり、第一シリンダ３００と第二シリンダ３０１のそれぞれが図６に示した位置に対してほぼ１８０度回転しただけの状態を示している。

図１０は、図及び符号とも図６と同様であり、第一シリンダ３００と第二シリンダ３０１のそれぞれが図６に示した位置に対してほぼ２４０度回転しただけの状態を示している。

図１１は、図及び符号とも図６と同様であり、第一シリンダ３００と第二シリンダ３０１のそれぞれが図６に示した位置に対してほぼ３００度回転しただけの状態を示している。

図１２は、図１４に示すシリンダ等のシリンダの概略を示す略末端図であり、端板と相互作用する、移送ポート３１１及び終端部３１２を有する例示的シリンダ３１０が図示されている。図１２に示されたシリンダは単に図示する目的の例示的シリンダである。

図１３は、ピストンロッド３２３及び３２５とともに第一ピストンヘッド３２２及び第二ピストンヘッド３２４がほぼ直線的な動きあるいは方向へ移動あるいは往復動するような、ピストンセット３２１の直線的な動きを示す図である。図１３には、後部端板３１５、前部端板３１６、ボルト３１７、スペーサダボ３１８、第一シリンダ内部空間３３１あるいは燃焼室を備える第一シリンダ３１９、内部空間３３４を備える第二シリンダ３２０が示されている。第一シリンダには移送ポート３３２、及び第二シリンダには移送ポート３３３が備えられている。

図１３から分かるように、ピストンロッドは一体あるいは単一であり、及び円形基部３２８が中に回転可能に取り付けられあるいは配置されている円形基部孔３２７を有している。クランクピン３２９が円形基部３２８上に偏心的に取り付けられている。点線は、ピストンロッド及びピストンヘッドのほぼ直線的動きを保持している間の、サイクルを通したクランクピン３２９の相対的動き、さらに円形基部３２８の相対的動きを示している。

図１４はシリンダセット内のピストンセットの略模式正面図であり、終端部３５１及び近位端部３５２をもつ第一シリンダ３５０が図示されている。第二シリンダ３５３は近位端部３５４及び終端部３５５とともに図示されている。第一燃焼室３５６及び第二燃焼室３５７も第一移送ポート３５８及び第二移送ポート３５９とともに図示されている。ヘッドボルト３６０がシリンダの構成部分をいっしょに取り付ける一手段として図示されている。

図１４にはさらに、ピストンセット３６２が第一ピストンヘッド３６３、第二ピストンヘッド３６４、第一ピストンロッド３６５、第二ピストンロッド３６６とともに図示されている。シリンダはその外側に形成された熱伝導フィンとともに図示されている。

ピストンセット３６２は好ましくは全体として一体あるいは単一に構成され、円形基部孔３７０及びロックピン３７２（図１６においてより詳細に図示する）を備えるピストンボルト３７１を含む。

図１４に示すように、第一シリンダ面３８０及び第二シリンダ面３８１はシリンダ３５０の終端部３５１の形状に概してあるいは実質的に適合するように形状化されていることは当業者の理解するところである。移送ポート３５８の中へあるいはそれに向かって突き出ているピストン面部分で示されるような適合によってより効率的な形状及び当業者には周知なより良い「スクィシュ（押しつぶし）」が与えられる。本発明の実施には必要とされない一方において、ピストン面の輪郭形状及びシリンダの終端部はガスや燃料が効率的に流れるような外形を呈して滑らかであるのに対して、典型的なシリンダにおいては、シリンダはバルブのより良い調節等のエンジンの他の性状に適応し及び／又は制御するように形状化されている。

図１５は図１４に示したピストンセット３６２の上面図であり、第一ピストンヘッド３６３、第一ピストン面３８０、第一ピストンロッド３６５、ピストンボルト３７１、及びロックピン３７２を示している。図１５にはさらに、第二ピストンヘッド３６４がピストン面３８１、ピストンロッド３６６、及び円形基部孔３７０とともに図示されている。

図１６はピストンボルト３７１及びロックピン３７２を相対的に配置して示した展開図である。ピストンボルト及びロックピンの配置を用いて図１５により詳細に図示されたような一体のあるいは単一のピストンセット３６２が造られる。ピストンボルトをピストンロッド３６６あるいはピストンロッド３６５中のねじ受け孔へ回転させあるいはねじで取り付けて中に固定でき、次いでロックピン３７２をピストンボルト３７１中へ装入してピストンセット３６２の中央部分をピストンヘッド３６３及び３６４のそれぞれへ固定できる。

図１７は本発明に係るピストンセット３６２の実施態様の上面図であり、ピストンセットと内側ギア４００及びクランクピンギア４０１との相互作用を示している。尚、前記クランクピンギアは平歯車であってもよい。

図１７には第一ピストンヘッド３６３及び第二ピストンヘッド３６４が示されている。ピストンセット３６２構造内には円形基部孔３７０が該円形基部孔３７０中に取り付けられた円形基部４０３とともに図示されている。矢印４０４は円形基部４０３が円形基部孔３７０内で回転する方向を示し、クランクピン軸１２７はクランクピン４０２がその周りを円形基部４０３に対して回転する軸である。クランクピン４０２は同時にクランクセット軸１１７の周りを移動する。

主シャフト、駆動ピン、あるいはいずれか別の名称で呼ぶこともきるクランクピン４０２は好ましくは円形基部４０３と一体にあるいは単一構造に造られ該基部と一緒に回転する。クランクピンギア４０１はクランクピン４０２自体へあるいはその周囲に固定され、及び該クランクピンには内側ギア４００上の内歯に対応して噛み合い相互作用する図示された外歯が備えられている。円形基部４０３が図示されたように時計回り方向へ回転するのと同時に、クランクピンギア４０１は内側ギア４００内において反時計回りに回転する。円形基部４０３の相対的サイズ、クランクピン４０２の円形基部４０３に対する偏心的取り付け関係、クランクピンギア４０１のサイズ及び外形、及び内側ギア４００のサイズ及び外形のすべては、ピストンセットの全体的動きが直線的になるように、あるいは該動きがシリンダセット内で起こる場合は往復動になるように、互いに横方向へ片寄って組み合わされている。より小型の旋回性ギアであるクランクピンギア４０１は、それ自体の軸を中心に反時計回りに旋回され、それによってその軌道は内側ギア４００内で時計回り方向になり、順にクランクピン４０２及び円形基部４０３を時計回り方向へ回転させる。円形基部孔中の円形基部を用いる必要はなく、その代わりにクランクピン４０２を別の方法でピストンセットに対して偏心的に取り付けてクランクピン軸の周り及びクランクセット軸の周りを回転させてもよいことは当業者が認識するところである。

図１８は内側ギア４００、クランクピンギア４０１、及び回転方向の矢印４０７を示した図であり、内側ギア４００内においてクランクピンギア４０１が時計回り方向の軌道を描くことを可能とする、クランクピンギア４０１のそれ自体の軸を中心とする反時計回り方向の回転を示している。内側ギア４００の中心は、図２に示されたエンジンの中心軸１１５を横切るクランクセット軸１１７とも呼ばれるクランクセットの回転の中心であってもよい。

内側ギア４００は好ましくは固定型であり、クランクピンギア４０１は通常内側ギア４００内の各軌道に対しておよそ２対１の比で回転する。クランクピン４０２を円形基部４０３上へ取り付けることにより（図１７及び１８に図示）、該クランクピンがピストンセットに対して偏心的に取り付けられている状態も図示されている。

図１９は内側ギア４００と相互作用するピストンセットの別の略模式図である。このピストンセットは符号３６２で示され、図１７に示したものに類似していて、このピストンセットが内側ギア４００内を時計回り方向へクランクピンギア４０１とともに動く際のクランクピン４０２の種々位置が破線で図示されている。破線はクランクピン４０２の元の位置からほぼ９０度動いた第一クランクピン位置４０２ａを示している。クランクピン４０２ｂはクランクピン４０２の出発点から１８０度動いた破線で描いた第二クランクピン位置を示し、クランクピン４０２ｃはクランクピン４０２の出発点から２７０度動いた破線で描いた第三クランクピン４０２位置を示している。

図１９にはさらに、クランクピンが位置４０２ｂにある時の円形基部４０３ａの相対的位置が、破線で示された円形基部４０３ａとともに示されている。この円形基部４０３ａの描写はクランクピン４０２が図示された出発点から１８０度動いたクランクピン位置４０２ｂにある時のものである。

図２０は本発明の実施態様において利用可能なクランクセット配置の断面図である。図２０には通常中心軸１１５を中心とする駆動シャフト１１６を備えたエンジンの中心軸１１５が図示されている。駆動シャフトベアリング１７４が配置され、該ベアリングによって駆動シャフト１１６は中心軸１１５及びエンジン、ポンプあるいは圧縮機の他の構成部分に対して適当な位置に配置される。前図においてより詳細に図示及び説明したように、上側クランクセット側の内側ギア１６２及びクランクピンギア１６３が示されている。円形基部１６０及びクランクピン１６１は一体にあるいは単一構造に造られている。円形基部１６０が通常中に回転可能に取り付けられ及び駆動される円形基部孔は図示されていない。第一外側クランクモジュール１６５はその内部に偏心的かつ回転可能に取り付けられたクランクピン１６１を備え、ピストンセットが円形基部１６０及びクランクピン１６１を回転させると同時に、第一外側クランクモジュール１６５が同様に回転され、該モジュールへ取り付けられている外側ギアを矢印で示す方向へ駆動する。前記第一外側クランクモジュール１６５は通常、中心軸１１５を横切りかつ垂直なクランク軸１１７をほぼ中心として回転する。第一外側クランクモジュール１６５はベアリング２４８によって定置され、それ自体の回転が可能となっている。

クランクピン１６１の対向側または反対側は、クランクピン１６１がそれを受け入れる孔内で回転できるように、第一内側クランクモジュール１６７内へ偏心的に取り付けられている。円形基部１６０及びクランクピン１６１の回転を強要することによって、第一内側クランクモジュール１６７のクランクセット軸１１７を中心とする回転もひき起こされる。

第一内側クランクモジュール１６７は駆動シャフト駆動装置１７２と相互作用して駆動シャフト１１６の回転をひき起こす。前記回転伝達装置として当該技術分野において公知な多数の異なる形式のギアあるいは手段のいずれかを用いることが可能である。

回転をさらに安定させて定置させるための安定ミニシャフト１７０が第一クランクモジュール１６７に固定されている。このシャフトは通常クランクセット軸１１７を中心として配置される。前記安定ミニシャフト１７０は図示されたようにピンベアリングを用いて支持され設置される。

図２０の下側は上側と総じて同様に構成されていて、ベアリング２４６内に取り付けられた第二外側クランクモジュール２２２が図示されている。図示されたように、クランクピン２１３が円形基部２１２上に偏心的に、第二外側クランクモジュール２２２内に回転可能かつ偏心的に、また第二内側クランクモジュール２２１内に偏心的かつ回転可能に取り付けられている。第二内側クランクモジュール２２１には、駆動シャフトギア１７２と相互作用して駆動シャフト１１６へ駆動回転を与える第二内側クランクモジュール２５０が含まれている。安定ミニシャフト２２４は図示されたようにピンベアリング内に取り付けられ、また図示されたようにクランクセット上部の同様な位置には安定ミニシャフト１７０が同じ機能のために取り付けられている。

図２０にはさらに、第二内側クランクモジュールベアリング２２２及び内側ギア２２０が図示されている。第一内側クランクモジュールギア１７１は通常外形及び駆動シャフトギア１７２との相互作用に関して第二内側クランクモジュールギア２５０に対応するものである。偏心的に取り付けられたクランクピン１６１及び２１３は好ましくは円形基部１６０及び２１２とそれぞれ一体に構成される。

また、前記内側及び外側クランクモジュールはクランク軸１１７を中心として回転して、円形基部１６０及び２１２を偏心的に取り付けられたクランクピン１６１及び２１３とともに回転に逆らうように働かせる。通常、本発明の本実施態様においては、各ピストンセットについて一組の内側及び外側クランクモジュール、内側ギアセット、及び偏心的に取り付けられたクランクピンが必要とされる。このエンジン設計は柔軟に変形可能であるので、所望の用途において、中心軸１１５を中心に９０度回転させた角度で同様なシリンダセット及びクランクセットをたやすくかつ同様に取り付けてシリンダの数を４から８へと増加させることが可能である。

図２１は、本発明の本実施態様におけるクランクセット配置の展開図であり、第一外側クランクモジュール１６５、上部に偏心的に取り付けられたクランクピン１６１をもつ円形基部１６０、クランクピンギア（好ましくは平歯車）１６３、内側ギア１６２、第一内側クランクモジュール１６７、第一内側クランクモジュールギア１７１、第一内側クランクモジュール１６７のための安定ミニシャフト１７０、駆動シャフトギア１７２を備える駆動シャフト１１６、ベアリング２４６内に取り付けられ位置している第二外側クランクモジュール２２２、及び第二円形基部２１２へ偏心的に取り付けられた第二クランクピン２１３を備える第二円形基部２１２が図示されている。図２１にはさらに、内側ギア２２０、上部に第二内側クランクモジュールギア２５０を有する第二内側クランクモジュール２２１、及び安定ミニシャフト２２４が図示されている。クランクセットはクランクセット軸１１７を中心として回転する。

第一内側クランクモジュールギア１７１は好ましくは４５度の斜角ギアであり、主駆動シャフトギア１７２周囲においてクランクセットを収容できる大きさに構成される。第二内側クランクモジュールギア２５０は好ましくは第一内側クランクモジュールギア１７１と同一あるいはほぼ同一であり、同様な様式で駆動シャフトギア１７２と相互作用する。

図２２は、第一面板孔２０９ａ、第二面板孔２０９ｂ、及び中央孔２０９ｃをもつ面板２０９の端部正面図である。前記孔２０９ａ及び２０９ｂは通常シリンダのネック部分の周囲へ動いて面板２０９をシリンダとともに回転させる。前記面板は好ましくはバネで負荷を受けて、吸気ポート及び排気ポートが各シリンダセットにおいて移送ポートと連通していない時、吸気ポート及び排気ポートの密閉を補助する。ポート板上をスライドする面板表面は、使用される特定用途及び材料によるが、好ましくは高度に磨かれ、また潤滑油で処理される。さらに、前記面板はシリンダとともに回転し、端板上へ固定状態で取り付けられたポート板におけるポートの密閉状態は解かれる。前記面板には好ましくは、密閉及び潤滑目的で、オイル供給源及び過剰オイルのスクレーパーが備えられる。

図２３は面板２０９の正面図である。図示された面板は摺動動作に際して表面及びポートの潤滑及び相互作用を得る好ましい方法であるが、多数の異なる方法のいずれかの方法を用いて、すべて本発明の予測範囲内で、後部端板、前部端板、あるいは他の部位においてかかる潤滑及び相互作用を得ることが可能である。

図２４は、図２にも符号２４５で図示されているように、エンジンの回転外辺に通常位置しているリングギアの端部正面図である。リングギアはその片面または両面上に駆動装置を備え、図２にも示されたような外側クランクモジュールギア１６６及び２２３はリングギア２４５と相互作用してエンジンの中心軸を中心とするエンジン回転の一部または全部を駆動する。外側クランクモジュールギア１６６及び２２３の相互作用によって、およそ１対６のギア比で、エンジンあるいは駆動シャフトの最終出力シャフトと考えられるエンジンの中心軸を中心としてシリンダセット及びピストンセットを回転させる駆動力が与えられる。リングギア２４５の近似中心はエンジンの近似中心軸でもある。リングギアは固定されていて、エンジンと一緒には回転しないが、その代わりに２つの外側クランクモジュールギア１６６及び２２３がリングギア２４５との相互作用を介してエンジンの回転をひき起こす。リングギアにはさらに、リングギアを外部ハウジングへ配置し及び締め付けるためのボルト穴が設けられている。

本発明の４シリンダ構成の実施態様においては、好ましくは１８０度離して取り付けられた２つの外側クランクモジュールギア１６６及び２２３を用いる。しかしながら、本発明の８シリンダ構成の実施態様においては、上述の外側クランクモジュールギアは４つあるので、各ギアは好ましくは相互に９０度離して連続的に取り付けられる。前記２つの外側クランクモジュールギア１６６及び２２３は通常互いに反対方向へ回転することによってシリンダセットをエンジンの中心軸を中心に回転させている。

図２５は、図２４に示したリングギア２４５、第一外側クランクモジュールギア１６６、及び第二外側クランクモジュールギア２２３の前部正面図である。

図２６は本発明の実施態様において利用可能なシリンダブロック４００の一実施態様の前部正面図である。図２６には隠れたくぼみ孔４０１、貫通孔を示す矢印４０３で示された第一シリンダ貫通孔４０２、及びシリンダブロック４００を貫通する第二シリンダ貫通孔４０４が図示されている。クランクセット４０５も図の上半分に図示され、また対応するクランクボアホール４０６も図２６に示されたシリンダブロック４００の下半分に図示されている。第一シリンダ孔４０２はクランクセット孔４０５を横切り、また第二シリンダ孔４０４は第二クランクセット孔４０６を横切ることが理解される。

図２７は図２６に図示したシリンダブロック４００の右端図であり、第一シリンダ孔４０２、第二シリンダ孔４０４、及び金属あるいは材料を切り離してシリンダブロックの全重量を減少させるための部分にすぎない切断部４０８が図示されている。図２７は、本発明の４シリンダ構成の実施態様では使用されない２つのシリンダ孔４１０及び４１１がさらに付加されているので、より汎用なシリンダブロック４００を示すものである。その代わり、第三シリンダ孔４１０及び第四シリンダ孔４１１は本発明の８シリンダ構成の実施態様においては使用される。シリンダブロック４００がエンジンの中心軸を中心に回転することにも注意すべきである。さらに、８シリンダ構成であって、かつ好ましい汎用シリンダブロックにおいては、例えば性質上クランクセット孔４０５及び４０６に類似する横方向のクランクセット孔４１２が前記付加された２つのシリンダへ設けられてもよい。

図２７にはさらに、前図において図示及び説明された内側ギアが配置あるいは取り付けられるショールダー４２２が図示されている。

図２８は図２６に図示したシリンダブロック４００の実施態様の左端図であり、隠れたくぼみ孔４０１、第一シリンダ孔４０２、第二シリンダ孔４０４、第三シリンダ孔４１０、及び第四シリンダ孔４１１が、貫通切断部分として図示されている切断部分４０８とともに図示されている。

本発明のこの実施態様に関して前記シリンダブロック部分の実施が必要とされる特定のシリンダあるいは切断部分の形状はなく、多数の形状及び材料のいずれか一つを用いることができることはすべて予測可能なこととして当業者の認識するところである。

図２９は、前記駆動シャフトあいは他の構成部分に利用可能な端板とベアリング台との相互作用を示す正面図である。図２９には後部端板４５０、前部端板４５１、スペーサダボ４５２、フレームボルト４５３、駆動シャフト台４５４、前部ベアリング台４５５、及びエンジンがそれを中心として回転する中心軸４５６が図示されている。

図３０ないし図３５は、本発明に係るピストンセットの実施態様における循環作動を、シリンダセットの実施態様及び本実施態様において説明される内側ギア形状とともに説明する図である。図３０ないし図３５の各図は、第一シリンダ空間（燃焼室）５０２を有する第一シリンダ５００、移送ポート５０３、第一シリンダ終端部５０１、第一シリンダ近位端部４９９、第二シリンダ内部空間５０５を有する第二シリンダ５０４、第二シリンダ近位端部５１３、第二シリンダ終端部５１４、及び第二シリンダ移送ポート５０６を含むシリンダセットを説明あるいは示している図である。

図３０ないし図３５の各図にはさらに、第一ピストン５０７、第二ピストン５０８、及び円形基部５０９等のクランク関連装置、ピストンセット中の円形孔内の円形基部５０９上へ偏心的に取り付けられたクランクピン５１０、偏心ピン５１０へ固定されたクランクピンギア５１１、及び内側ギア５１２を含むピストンセットが示されている。

図３０ないし図３５においては同様の部分には同一符号を用いているので、本明細書ではそれら部分についての説明は繰り返さない。

図３０は、シリンダセット内におけるピストンセットの循環作動の理論的出発点として示された図である。図３１は、クランクピン５１０が内側ギア５１２内で９０度回転した時点でのシリンダ及びピストンの形状を描いた図である。図３２はクランクピン５１０が１８０度回転した時点での形状、図３３はクランクピン５１０が２７０度回転して時点での形状、図３４はクランクピン５１０がほぼ３１５度回転あるいは動いた時点での形状、及び図３５は内側ギア５１２内でクランクピン５１０が３６０度回転した時点での形状をそれぞれ図示している。したがって、図３０ないし図３５はクランクピン５１０の完全な回転と、円形基部５０９の相対位置、及びクランクピン５１１の第一ピストン５０７及び第二ピストン５０８に対する相対位置を示した図である。

図３６は、８シリンダまたは４シリンダセットを使用する本発明の実施態様の透視図である。図３６には、好ましくは固定型のリングギア６２１、駆動シャフト台６２２、及びシリンダセット６２３上の外側クランクモジュールギア６２８が図示されている。符号６２３で示されているシリンダセットには、第一シリンダ６２４、第二シリンダ６２５、外側クランクモジュール６２９、ピストンロッド６３２、円形基部６４１、内側ギア６３１、第一シリンダ６２４の終端部６２７、第一シリンダ６２４用の移送ポート６２６、上にギア６３４を有する内側クランクモジュール６３０が含まれている。

図３６に図示されたエンジン６２０の実施態様において、シリンダ６５０内を示す切断図にピストンヘッド６４２、ピストンロッド６４０、及び円形基部６４１が示されている。

図３７は本発明によって利用可能なギアクラスタの実施態様の透視図であり、８シリンダ構成のエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機用のギア群の実施態様が示されている。前記ギアクラスタ６００は、内側クランクモジュール６０１、６０３、６０５及び６０６とともに示されており、前記各モジュールにはギア６０９、６１０、６０７及び６０８がそれぞれ設けられている。内側クランクモジュールには偏心的に位置する孔６０２及び６０４（内側クランクモジュール６０５及び６０６についてはこの孔は図示なし）がそれぞれ設けられ、及び駆動シャフト６１１が備えられている。内側クランクモジュールに対する駆動シャフト６１１の好ましい回転比は６対５である。前記比は、本発明の実施のために特定の比は必要されないが、相対的大きさ及び相互作用から好ましくは１以上であることに注意すべきである。

図３８は本発明に係るエンジンの別の実施態様の断面図であり、この実施態様においてはエンジンの回転は図示された外部駆動装置を介して為される。図３８は多くの箇所において図２と同一であるので、図３８に関しては同様な構成部分については別個に明記及び説明することは省略する。しかしながら、図３８にはさらに、回転ギア７０１、あるいはこの実施態様中の端板へ回転可能に取り付けられた回転ギアシャフト７０２上にあるいは該シャフトへ取り付けられたスプロケットを用いるエンジン回転システムが図示されている。前記回転ギア７０１は、ギア、チェーンを受けるためのスプロケット、あるいは本発明の予測範囲内で利用可能な駆動シャフトからの回転を伝達／受取るためのいずれか他の機械的構成であってもよい。

前記回転ギア７０１はチェーン７０４を介して駆動シャフトギア７０３へ作動可能に取り付けられ、あるいは回転可能に連結されて図示されているが、本発明の予測範囲内において多数の異なる方法のいずれかを用いて作動可能にあるいは回転可能に取り付けることも可能である。駆動シャフト、従って駆動シャフトギア７０３の回転によって回転ギア７０１及び回転ギアシャフト７０２の回転がひき起こされ、次いでブロック駆動ギア７０５の回転もまたひき起こされる。ブロック駆動ギア７０５はブロックギア７０６へ作動可能に取り付けられて該ブロックギア７０６を駆動し、ブロック駆動ギア７０５の回転によってエンジンブロック、シリンダセット等の駆動シャフト軸を中心とする回転がひき起こされる。図示された実施態様においては、駆動シャフトギア７０３と回転ギア間のギア比あるいはスポロケット比は好ましくは６：１である。かかる実施態様においては、この比により、前記ブロック及びシリンダセットは駆動シャフトの６回転毎に１回中心軸を中心として回転することになる。本実施態様においては、外側クランクギア及び図２に関連して図示及び説明されたリングギアが、図示された構成に置き換えられていることについても注意すべきである。

図３９は本発明に係るエンジンの別の実施態様の断面図であり、本実施態様ではエンジンの回転は図示された外部駆動装置を介して行われる。図３９に示した態様は図２の態様と同一あるいは類似であるので、図３９の同様な多くの箇所については図２と別個に明示及び説明することは省略する。図３８と同様に、図３９にはさらに、本実施態様における端板へ回転可能に取り付けられた回転ギアシャフト７０２上あるいは該シャフトへ取り付けられた回転ギア７０１またはスポロケットを用いるエンジン回転システムが図示されている。

図３９は、ギアクラスタ中の付加的ギア、クラスタ回転ギア７１２、及びクラスタ回転ギア７１２の回転における差動装置、及びブロック回転ギアを、駆動シャフトの回転に対して６：５の比で用いてブロックの回転を得るように構成された本発明の実施態様を示した図である。図３９の構成は、エンジンブロックを回転させる別の方法を示す実施態様の一例であり、クラスタ回転ギアシャフト７１０及びクラスタ回転ギア７１２が回転ギアシャフト７０２の反対あるいは逆方向へ回転するように、第二回転ギア７０８またはスポロケットがギアまたはスポロケット７０９を介してクラスタ回転ギアシャフト７１０へ作動可能に連結されている構成が図示されている。

装置７１１は、回転ギアシャフト７０２とクラスタ回転ギアシャフト７１０間の回転を反転させるために使用できるいずれかの装置を示している。この装置はギアであっても、いずれか他の既知の手段であってもよい。

また図２に関して述べたように、ポート板及び／又は端板中の吸気ポート及び排気ポートに対するシリンダ中のシリンダ及び移送ポートの相対的回転はバルブ調節機能として用いられ、かかる利用はブロック及びシリンダを回転させ、ポート板を回転させ、あるいは枠組または端板、あるいはそれらのいずれかを組み合わせて回転させることによって本発明の予測範囲内において実施可能である。

当業者によって認識されるように、本発明は、その発明範囲内において、多数の実施態様及び使用可能な素子及び構成部分の変形を構成することが可能である。

例えば、本発明の一実施態様において、
枠組の第一側面にある第一ポート板、及び前記枠組の第二側面にありかつ前記第一ポート板に対して固定された第二ポート板を備える固定型枠組であって、前記ポート板のそれぞれにはそれらポート板を貫通する吸気ポート及び排気ポートが設けられている、前記固定型枠組と、
前記固定型枠組に対してかつ中心軸の周りを回転可能に取り付けられたブロックと、
前記ブロック中に互いに対向関係に取り付けられた第一シリンダセット及び第二シリンダセットであって、前記シリンダセットのそれぞれには、それぞれ近位端部と、前記ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置された移送ポートを有する終端部をもつ第一シリンダ及び第二シリンダが含まれている、前記第一及び第二シリンダセットと、
前記第一シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第一ピストンセット及び前記第二シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第二ピストンセットであって、前記ピストンセットのそれぞれには、ピストン面及びピストンヘッドへ取り付けられた第一端部をもちかつ互いに作動可能に連結されたピストンロッドを備えるピストンヘッドがそれぞれ含まれる前記第一シリンダ中の第一ピストン及び前記第二シリンダ中の第二ピストンを含む前記第一及び第二ピストンセットと、
前記第一ピストンヘッドによって駆動される第一クランクセット及び前記第二ピストンセットによって駆動される第二クランクセットであって、前記クランクセットのそれぞれには、前記クランクセットへ偏心的に取り付けられてクランクピン軸の周りを回転するクランクピンと、前記クランクピンへ固定されたクランクピンギアと、前記第一シリンダセットに対して固定されかつクランクピンギアが内側ギア内で回転すると、クランクピンギアと噛み合うように形状化された内側ギアをもつ内側ギアが含まれ、前記第一及び第二シリンダ内におけるピストンヘッドのほぼ直線的な運動を与えるように及びクランクピンもまたクランクセット軸の周りを回転するようにクランクピンの偏心的回転が前記内側ギア内でのクランクピンの回転をオフセットし、クランクピンの回転によって内側クランクギアもまたクランクセット軸の周りを回転するようにクランクピンの内側側面が内側クランクギアへ偏心的に取り付けられている、前記第一及び第二クランクセット、から構成されるロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機であって、
前記ピストンセットの前記円形基部孔の総じて直線的な動きが前記クランクピンギアを駆動して前記内側ギア内の周囲を回転させ、それによってクランクピンが駆動されてクランクピン軸の周りを回転し、及び
内側クランクギアの回転によって駆動シャフトが回転されるように前記内側クランクギアが駆動シャフトギアと噛み合うように構成された前記ロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機が提供される。

上記開示の他の実施態様においては、さらに固定型枠組に対して回転可能に取り付けられ、駆動シャフトへ作動可能に連結され駆動される回転ギアを含み、前記回転ギアを配置してブロックを回転駆動するように構成されたロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機が提供されている。上記態様に加えた本発明の他の態様においては、ブロック駆動ギアを供して回転ギアによって駆動し、ブロック駆動ギアはブロックと作動可能に相互作用して該ブロックを回転駆動し、あるいはブロック駆動ギアがブロックと作動可能に相互作用して、ブロック駆動ギアに相当し及びブロック駆動ギアによって駆動されるブロックと一体になったブロックギアを介してブロックを回転駆動するように構成することも可能である。またさらに、前記回転ギアとブロック駆動ギアを一体に構成することも可能である。

前記回転ギアと駆動シャフト間の回転比には複数の可能性がある一方において、本発明の一実施態様において回転比は６：５である。本発明のさらに他の実施態様にはさらに、前記移送ポートの中心軸周囲の回転によって移送ポートが点火装置とともに通路を形成するように前記第一ポート板及び第二ポート板のそれぞれへ取り付けられる点火装置が含まれ、さらに前記点火装置はスパークプラグである。さらに、この態様には、各シリンダの終端部に配置された移送ポートがポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに交互に通路を形成する構成が含まれていてもよい。

本発明の別の実施態様においては、例えば、
枠組の第一側面にある第一ポート板、及び前記枠組の第二側面にありかつ前記第一ポート板に対して固定された第二ポート板を備える固定型枠組であって、前記ポート板のそれぞれにはそれらポート板を貫通する吸気ポート及び排気ポートが設けられている、前記固定型枠組と、
前記固定型枠組に対してかつ中心軸の周りを回転可能に取り付けられたブロックと、
前記ブロック中に互いに対向関係に取り付けられた第一シリンダセット及び第二シリンダセットであって、前記シリンダセットのそれぞれには、それぞれ近位端部と、前記ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置された移送ポートを有する終端部をもつ第一シリンダ及び第二シリンダが含まれている、前記第一及び第二シリンダセットと、
前記第一シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第一ピストンセット及び前記第二シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第二ピストンセットであって、前記ピストンセットのそれぞれには、ピストン面及びピストンヘッドへ取り付けられた第一端部をもちかつ互いに作動可能に連結されたピストンロッドを備えるピストンヘッドがそれぞれ含まれる前記第一シリンダ中の第一ピストン及び前記第二シリンダ中の第二ピストンを含む前記第一及び第二ピストンセットと、
前記第一ピストンヘッドによって駆動される第一クランクセット及び前記第二ピストンセットによって駆動される第二クランクセットであって、前記クランクセットのそれぞれには、前記クランクセットへ偏心的に取り付けられてクランクピン軸の周りを回転するクランクピンと、前記クランクピンへ固定されたクランクピンギアと、前記第一シリンダセットに対して固定されかつクランクピンギアが内側ギア内で回転すると、クランクピンギアと噛み合うように形状化された内側ギアをもつ内側ギアが含まれ、前記第一及び第二シリンダ内におけるピストンヘッドのほぼ直線的な運動を与えるように及びクランクピンもまたクランクセット軸の周りを回転するようにクランクピンの偏心的回転が前記内側ギア内でのクランクピンの回転をオフセットし、クランクピンの回転によって外側クランクギアもクランクセット軸の周りを回転するようにクランクピンの外側側面が外側クランクセットへ偏心的に取り付けられ、クランクピンの回転によって内側クランクギアもまたクランクセット軸の周りを回転するようにクランクピンの内側側面が内側クランクギアへ偏心的に取り付けられている、前記第一及び第二クランクセット、から構成されるロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機であって、
前記ピストンセットの前記円形基部孔の総じて直線的な動きが前記クランクピンギアを駆動して前記内側ギア内の周囲を回転させ、それによってクランクピンが駆動されてクランクピン軸の周りを回転し、
内側クランクギアの回転によって駆動シャフトが回転されるように前記内側クランクギアが駆動シャフトギアと噛み合い、
外側クランクギアがリングギアに対して回転することによって前記第一及び第二シリンダセットが前記中心軸の周りを回転するように前記第一及び第二シリンダセットの周囲で前記外側クランクギアが固定型リングギアと噛み合うように構成された前記ロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機が提供される。

上記実施態様に加えてさらに別の実施態様においては、
ロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機には、移送ポートが中心軸を中心に回転することによって該移送ポートが点火装置とともに通路を形成するように第一ポート板及び第二ポート板のそれぞれに取り付けられた点火装置がさらに含まれ、
ここで、前記点火装置はスパークプラグであり、また、各シリンダの終端部にある前記移送ポートはポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに交互に通路を形成するように配置されていて、
前記点火装置は第一及び第二ピストンロッド間に円形基部孔を含み、
第一クランクセット及び第二クランクセットのそれぞれは前記円形基部孔内に取り付けられた円形基部へ偏心的に取り付けられたクランクピンを含み、前記円形基部はクランクピン軸を中心に回転するように配置され、前記クランクピンはクランクピン軸及びクランクセット双方の周りを回転し、さらに、前記円形基部孔は前記第一及び第二ピストンセットと一体であり、クランクピンギアはそれをクランクピンへ取り付けることにより該クランクピンと固定状態にあり、前記クランクピンギアはそれをクランクピンの周囲へ取り付けることによって該クランクピンと固定状態にあり、クランクピンの回転によって外側クランクモジュール及び外側クランクギアがクランクセット軸を中心に回転するようにクランクピンの外側側面が外側クランクギアへ作動可能に取り付けられた外側クランクモジュール中に偏心的かつ回転可能に取り付けられ、クランクピンの回転によって前記内側クランクモジュール及び内側クランクギアがクランクセット軸を中心に回転するようにクランクピンの内側が内側クランクギアへ作動可能に取り付けられた内側クランクモジュール中に偏心的かつ回転可能に取り付けられており、及び／又は第一クランクセット及び第二クランクセットはブロック中の孔によって境界を定められている。

本発明の一実施態様に従ったハウジングを説明するための自動車の透視図である。 本発明の一実施態様に従ったエンジンの断面図である。 本発明の一実施態様に従った端板及び端板の相互連結を示す側部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能な前部端板の端部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能な後部端板の後端部正面図である。 図５に示した後部端板上に示されたシリンダポートに対するシリンダの０度における可能な第一シリンダ位置を示す図である。 図６に示した位置からおよそ４５度にある第二シリンダ位置を示す図である。 図６に示した位置から１２０度の位置におけるシリンダの配置を示す図である。 図６に示した位置から１８０度の位置におけるシリンダの配置を示す図である。 図６に示した位置から２４０度の位置におけるシリンダの配置を示す図である。 図６に示した位置から３００度の位置におけるシリンダの配置を示す図である。 本発明の一実施態様において利用可能であり、及び図６ないし１１において相対的に配置して示したシリンダ及びシリンダ移送ポートの末端図である。 本発明の一実施態様によるクランクセットの構成部分の二者択一的位置の例を示す、本発明の一実施態様において利用可能なシリンダセットの略上面図である。 本発明の一実施態様において利用可能なピストンセット及びシリンダセットを示す略正面図である。 図１４に示したピストン配置の上面図である。 図１５に示した本発明の一実施態様において利用可能なピストンボルトの詳細形状の展開図である。 クランクセットのギアの詳細や必須的に取り付けられたクランクピンを示す、本発明の一実施態様において利用可能な内側クランクギア形状の略説明図である。 図１７に示した本発明の一実施態様において利用可能なクランクピンギア及び内側ギア配置、及びそれらの回転の動きの説明図である。 ピストンの往復動中の円形基体及びクランクピンに対するクランクピンギア及び内側ギアの相対位置を概略的に示す図である。 本発明の一実施態様において利用可能なクランクの一実施態様の断面図である。 本発明の一実施態様において利用可能なクランクシステムの一実施態様の展開図である。 本発明の一実施態様において端板と組み合わせて利用可能な面板の端部正面図である。 図２２に示した面板の前部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能なリングギア及び前記リングと相互作用可能な外側ギアを示す端部正面図である。 図２４に示したリングギア及び外側ギアの前部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能なブロックを概略的に示す前部正面図である。 図２６に示したブロックを概略的に示す第一端部正面図である。 図２６に示したブロックを概略的に示す第二端部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能な端板枠組配置の一実施態様を、前部ベアリング及び駆動軸台とともに、概略的に示す前部正面図である。 本発明の一実施態様において利用可能な、シリンダセット内におけるピストンセット及びクランクセットの任意な開始点の例を示す図である。 図３０に示した位置から９０度回転された状態におけるシリンダセット内のピストンセット及びクランクセットを示す図である。 図３０に示した位置から１８０度回転された状態におけるシリンダセット内のピストンセット及びクランクセットを示す図である。 図３０に示した位置から２７０度回転された状態におけるシリンダセット内のピストンセット及びクランクセットを示す図である。 図３０に示した位置から３１５度回転された状態におけるシリンダセット内のピストンセット及びクランクセットを示す図である。 図３０に示した位置から３６０度回転された状態におけるシリンダセット内のピストンセット及びクランクセットを示す図である。 外部ハウジングを取り除いた状態にある本発明の一実施態様の透視図である。 本発明において利用可能なギアクラスタの一実施態様の透視図である。 エンジンの回転が図に示された外部駆動装置を介して行われる、本発明に係るエンジンの他の実施態様の断面図である。 エンジンの回転が図に示された外部駆動装置を介して行われる、本発明に係るエンジンの他の実施態様の断面図である。

Claims (31)

1. それぞれのポート板が該ポート板を貫通する吸気ポート及び排気ポートを有し、機枠の第一側に第一ポート板を、また前記機枠の第二側に第二ポート板を前記第一ポート板に相対して有する固定型枠組みと、前記固定型枠組みに対して中心軸を中心に回転可能に取り付けられたブロックと、前記中心軸を挟んで対称的に前記ブロック中に互いに対向状態に取り付けられた第一シリンダセット及び第二シリンダセットとを含むロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機であって、
   前記シリンダセットのそれぞれは、
   それぞれのシリンダが、近位端部と、ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置された移送ポートを有する終端部とを備え、前記中心軸に沿う方向に対向する第一シリンダと第二シリンダと、
   前記第一シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第一ピストンセット及び前記第二シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第二ピストンセットと、
   ここで、前記第一及び第二ピストンセットのそれぞれは、
   ピストン面を有するピストンヘッドと該ピストンヘッドにその一端部が取り付けられたピストンロッドとを有し、前記第一シリンダ中に設けられた第一ピストンと、前記第一ピストンと同様に構成され、前記第二シリンダ中に設けられた第二ピストンとからなり、前記第一及び第二ピストンの各ピストンロッドの第二端部同士が円形基部孔を介して作動的に連結されており、
   前記ピストンセットの前記円形基部孔に対して偏心的に取り付けられクランクピン軸を中心に回転するクランクピンと、前記クランクピンに固定されたクランクピンギアと、前記クランクピンギアがその中を回転するとき前記クランクピンギアと噛み合うように構成され、前記シリンダセットに対して固定的に設けられた内側ギアとを有し、前記第一ピストンセットによって駆動される第一クランクセットと、該第一クランクセットと同様に構成され、前記第二ピストンセットによって駆動される第二クランクセットと、を具備し、
   前記クランクピンの偏心的回転は、前記内側ギア内での前記クランクピンギアの回転をオフセットし、前記第一及び第二シリンダ内での前記ピストンヘッドの直線的な動作を提供し、且つ前記クランクピンもクランクセット軸の周りを回転し、
   前記クランクピンの前記中心軸に近い側は内側クランクギアに偏心的に取り付けられており、その結果、前記クランクピンの回転はまた前記内側クランクギアをクランクセット軸を中心に回転させ、
   前記ピストンセットの前記円形基部孔の直線的動きは、前記クランクピンギアを前記内側ギア内で回転するように駆動し、それによって前記クランクピンをクランクピン軸を中心に回転するように駆動し、
   前記内側クランクギアが駆動シャフトギアと噛み合っていることにより、前記内側クランクギアの回転が駆動シャフトを回転させる、
   ことを特徴とするロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
2. 前記固定型枠組に対して回転可能に取り付けられ、かつ前記駆動シャフトへ作動可能に連結されて駆動される回転ギアがさらに含まれ、前記回転ギアを配置して前記ブロックを回転駆動することを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
3. 前記回転ギアによって駆動され、かつブロックと作動可能に相互作用して前記ブロックを回転駆動するブロック駆動ギアをさらに含むことを特徴とする請求項２項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
4. 前記ブロック駆動ギアがブロックと作動可能に相互作用して、前記ブロックと一体かつ前記ブロック駆動ギアに相当し及び前記ブロック駆動ギアによって駆動されるブロックギアを介して前記ブロックを回転駆動することを特徴とする請求項３項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
5. 前記回転ギアと前記ブロック駆動ギアが一体であることを特徴とする請求項４項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
6. 前記回転ギアが６：５の回転比で前記駆動シャフトによって駆動されることを特徴とする請求項２項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
7. 前記移送ポートの前記中心軸を中心とする回転によって移送ポートが点火装置とともに通路を形成するように第一ポート板及び第二ポート板のそれぞれへ取り付けられた点火装置をさらに含むことを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
8. 前記点火装置がスパークプラグであることを特徴とする請求項７項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
9. 各シリンダの終端部へ移送ポートを配置して前記ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成することを特徴とする請求項２項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
10. 前記第一クランクセット及び第二クランクセットのそれぞれが前記円形基部孔内に取り付けられた円形基部へ偏心的に取り付けられたクランクピンを含み、前記円形基部がクランクピン軸の周りを回転し、前記クランクピンが前記クランクピン軸及びクランクセット双方の周りを回転することを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
11. 前記円形基部孔が前記第一及び第二ピストンセットと一体であることを特徴とする請求項１０項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
12. クランクピンギアがそれをクランクピンへ取り付けることによって前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
13. 前記クランクピンギアがそれをクランクピンの周囲へ取り付けることにより前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
14. 前記クランクピンの前記中心軸に近い側は、前記内側クランクギアに作動的に連結されている内側クランクモジュールに偏心的かつ回転可能に取り付けられており、前記クランクピンの回転によって前記内側クランクモジュール及び前記内側クランクギアがクランクセット軸を中心として回転することを特徴とする請求項１項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
15. それぞれのポート板が該ポート板を貫通する吸気ポート及び排気ポートを有し、機枠の第一側に第一ポート板を、また前記機枠の第二側に第二ポート板を前記第一ポート板に相対して有する固定型枠組みと、前記固定型枠組みに対して中心軸を中心に回転可能に取り付けられたブロックと、前記中心軸を挟んで対称的に前記ブロック中に互いに対向状態に取り付けられた第一シリンダセット及び第二シリンダセットとを含むロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機であって、
    前記シリンダセットのそれぞれは、
    それぞれのシリンダが、近位端部と、ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置された移送ポートを有する終端部とを備え、前記中心軸に沿う方向に対向する第一シリンダと第二シリンダと、
    前記第一シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第一ピストンセット及び前記第二シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第二ピストンセットと、
    ここで、前記第一及び第二ピストンセットのそれぞれは、
    ピストン面を有するピストンヘッドと該ピストンヘッドにその一端部が取り付けられたピストンロッドとを有し、前記第一シリンダ中に設けられた第一ピストンと、前記第一ピストンと同様に構成され、前記第二シリンダ中に設けられた第二ピストンとからなり、前記第一及び第二ピストンの各ピストンロッドの第二端部同士が円形基部孔を介して作動的に連結されており、
    前記ピストンセットの前記円形基部孔に対して偏心的に取り付けられクランクピン軸を中心に回転するクランクピンと、前記クランクピンに固定されたクランクピンギアと、前記クランクピンギアがその中を回転するとき前記クランクピンギアと噛み合うように構成され、前記シリンダセットに対して固定的に設けられた内側ギアとを有し、前記第一ピストンセットによって駆動される第一クランクセットと、該第一クランクセットと同様に構成され、前記第二ピストンセットによって駆動される第二クランクセットと、を具備し、
    前記クランクピンの偏心的回転は、前記内側ギア内での前記クランクピンギアの回転をオフセットし、前記第一及び第二シリンダ内での前記ピストンヘッドの直線的な動作を提供し、且つ前記クランクピンもクランクセット軸の周りを回転し、
    前記クランクピンの前記中心軸から遠い側は外側クランクギアに偏心的に取り付けられており、その結果、前記クランクピンの回転はまた前記外側クランクギアをクランクセット軸を中心に回転させ、
    前記クランクピンの前記中心軸に近い側は内側クランクギアに偏心的に取り付けられており、その結果、前記クランクピンの回転はまた前記内側クランクギアをクランクセット軸を中心に回転させ、
    前記ピストンセットの前記円形基部孔の直線的動きは、前記クランクピンギアを前記内側ギア内で回転するように駆動し、それによって前記クランクピンをクランクピン軸を中心に回転するように駆動し、
    前記内側クランクギアが駆動シャフトギアと噛み合っていることにより、前記内側クランクギアの回転が駆動シャフトを回転させ、
    前記外側クランクギアが、前記第一及び第二シリンダセットの周囲に設けられた固定型リングギアと噛み合うことにより、前記リングギアに対する前記外側クランクギアの回転は前記第一及び第二シリンダセットを前記中心軸を中心に回転駆動する、
    ことを特徴とするロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
16. 前記移送ポートの前記中心軸を中心とする回転によって前記移相ポートが点火装置とともに通路を形成するように前記第一ポート板及び第二ポート板のそれぞれへ取り付けられた点火装置をさらに含むことを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
17. 前記点火装置がスパークプラグであることを特徴とする請求項１６項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
18. 前記移相ポートを各シリンダの終端部へ配置して前記ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成することを特徴とする請求項１６項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
19. 前記第一及び第二クランクセットが、前記第一及び第二ピストンロッド間に設けられた前記円形基部孔内に取り付けられた円形基部へ偏心的に取り付けられたクランクピン、クランクピン軸を中心に回転するように配置された前記円形基部、前記クランクピン軸及びクランクセット双方を中心に回転するクランクピンをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
20. 前記円形基部孔が前記第一及び第二ピストンセットと一体であることを特徴とする請求項１９項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
21. 前記クランクピンギアがそれをクランクピンへ取り付けることによって前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
22. 前記クランクピンギアがそれをクランクピンの周囲へ取り付けることによって前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
23. 前記クランクピンの前記中心軸から遠い側は、前記外側クランクギアに作動的に連結されている外側クランクモジュールに偏心的かつ回転可能に取り付けられており、前記クランクピンの回転によって前記外側クランクモジュール及び前記外側クランクギアがクランクセット軸を中心として回転することを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
24. 前記クランクピンの前記中心軸に近い側は、前記内側クランクギアに作動的に連結されている内側クランクモジュールに偏心的かつ回転可能に取り付けられており、前記クランクピンの回転によって前記内側クランクモジュール及び前記内側クランクギアがクランクセット軸を中心として回転することを特徴とする請求項１５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
25. それぞれのポート板が該ポート板を貫通する吸気ポート及び排気ポートを有し、機枠に対して回転可能であり、機枠の第一側に第一ポート板をまた前記機枠の第二側に第二ポート板を有する枠組みと、前記枠組みに対して中心軸を中心に取り付けられたブロックと、前記中心軸を挟んで対称的に前記ブロック中に互いに対向状態に取り付けられた第一シリンダセット及び第二シリンダセットとを含むロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機であって、
    前記シリンダセットのそれぞれは、
    それぞれのシリンダが、近位端部と、ポート板中の吸気ポート及び排気ポートとともに通路を交互に形成するように配置された移送ポートを有する終端部とを備え、前記中心軸に沿う方向に対向する第一シリンダと第二シリンダと、
    前記第一シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第一ピストンセット及び前記第二シリンダセット内に移動可能に取り付けられた第二ピストンセットと、
    ここで、前記第一及び第二ピストンセットのそれぞれは、
    ピストン面を有するピストンヘッドと該ピストンヘッドにその一端部が取り付けられたピストンロッドとを有し、前記第一シリンダ中に設けられた第一ピストンと、前記第一ピストンと同様に構成され、前記第二シリンダ中に設けられた第二ピストンとからなり、前記第一及び第二ピストンの各ピストンロッドの第二端部同士が円形基部孔を介して作動的に連結されており、
    前記ピストンセットの前記円形基部孔に対して偏心的に取り付けられクランクピン軸を中心に回転するクランクピンと、前記クランクピンに固定されたクランクピンギアと、前記クランクピンギアがその中を回転するとき前記クランクピンギアと噛み合うように構成され、前記シリンダセットに対して固定的に設けられた内側ギアとを有し、前記第一ピストンセットによって駆動される第一クランクセットと、該第一クランクセットと同様に構成され、前記第二ピストンセットによって駆動される第二クランクセットと、を具備し、
    前記クランクピンの偏心的回転は、前記内側ギア内での前記クランクピンギアの回転をオフセットし、前記第一及び第二シリンダ内での前記ピストンヘッドの直線的な動作を提供し、且つ前記クランクピンもクランクセット軸の周りを回転し、
    前記クランクピンの前記中心軸に近い側は内側クランクギアに偏心的に取り付けられており、その結果、前記クランクピンの回転はまた前記内側クランクギアをクランクセット軸を中心に回転させ、
    前記ピストンセットの前記円形基部孔の直線的動きは、前記クランクピンギアを前記内側ギア内で回転するように駆動し、それによって前記クランクピンをクランクピン軸を中心に回転するように駆動し、
    前記内側クランクギアが駆動シャフトギアと噛み合っていることにより、前記内側クランクギアの回転が駆動シャフトを回転させる、
    ことを特徴とするロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
26. 前記枠組に対して回転可能に取り付けられかつ前記駆動シャフトへ作動可能に連結され及び駆動される回転ギアをさらに含み、該回転ギアが前記第一ポート板及び第二ポート板を前記枠組に対して回転駆動することを特徴とする請求項２５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
27. 前記第一クランクセット及び第二クランクセットのそれぞれが前記円形基部孔内に取り付けられた円形基部へ偏心的に取り付けられたクランクピンを含み、前記円形基部がクランクピン軸の周りを回転し、前記クランクピンが前記クランクピン軸及びクランクセット双方の周りを回転することを特徴とする請求項２５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
28. 前記円形基部孔が前記第一及び第二ピストンセットと一体であることを特徴とする請求項２７項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
29. 前記クランクピンギアがそれをクランクピンへ取り付けることによって前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項２５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
30. 前記クランクピンギアがそれをクランクピンの周囲へ取り付けることによって前記クランクピンと固定関係にあることを特徴とする請求項２５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。
31. 前記クランクピンの前記中心軸に近い側は、前記内側クランクギアに作動的に連結されている内側クランクモジュールに偏心的かつ回転可能に取り付けられており、前記クランクピンの回転によって前記内側クランクモジュール及び前記内側クランクギアがクランクセット軸を中心として回転することを特徴とする請求項２５項記載のロータリーエンジン、ポンプ、あるいは圧縮機。