JP5463522B1

JP5463522B1 - 同一方向動４サイクル円形エンジン

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Publication number: JP5463522B1
Application number: JP2012213610A
Authority: JP
Inventors: 國榮湯口
Original assignee: 國榮湯口
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: JP2014066225A

Abstract

【課題】往復動エンジンの復路行程を省略して、同一方向に回転させ、４サイクル行程を実行する円形エンジンにより、強力な回転モーメントを得る。
【解決手段】左右対称の円筒容器を、合掌形に重ね、この中心に出力軸を貫通させ、左右のどちらの容器でも、出力軸を駆動出来る、出力軸駆動つめ車装置を設置し、中心からある半径を持った円曲線を、左右共通の図心としたシリンダーと、そのヘッド部にピストンの根元を固着し、突出させたシリンダーピストンを、容器毎に中心に対して点対称に、一対づつ左右で４個配置し、互いのシリンダーに相手のピストンを挿入し組合わせ、爆発により左側シリンダーが駆動されると、これに固定されたピストンが、反力点で留められた右側シリンダーに挿入され排気が行われ、左側の他方のシリンダーが右側の他方のピストンから抜出し吸入が、またこれに固定されたピストンが圧縮を行い、時期点火を待って４サイクル行程が完了する。
【選択図】図４

Description

本発明は４サイクル往復動エンジンの往復動の内、復路行程を省略して、同一方向に回転しながら４サイクル行程を実行し、完全な回転モーメントを連続的に発揮する円形のエンジンに関するものである。

従来の４サイクル往復動エンジンにおいては、出力軸に直結したクランクと、垂直方向に設けたシリンダーに収まったピストンをコンロッドで繋ぎ、爆発による駆動力を,エンジンマウントに固定されたシリンダーの上死点を反力点として、クランクを介して出力軸を強力に回転させ駆動力としている。
このためピストンは,シリンダー内を上下に高速で往復することになり、ピストンが最大速度に達した後急停止し、今度は逆方向に急加速を強いられる等、運動法則上非常に非効率な挙動であるが、弾み車の作用により大きなエネルギー損失を伴いながらも、コンパクトで大きな出力が得られるなどの利点を有する為、現在において最も多用されている原動力機である。、

しかしながら、この大きなエネルギーの損失や振動を解消する為、様々な工夫が出願されており、中でも円運動により、往復動を解消しようとする円形のエンジンがある。

従来の円形をしたエンジンに関する出願としては、全円周に亘り、円筒形でリング状のシリンダーを兼ねたエンジンマウントに、このシリンダーに嵌め込むピストンとして、円盤の円周に円盤の中心に対して、対称になった１対のピストンを取付けた円盤を、回転駆動体として、それを二組、左右から重ねて組合わせ、シリンダーに挿入した状態で、同一方向に回転させる事で、ピストンとピストンの間隔が狭くなったり、広くなったりを繰返すことにより、４サイクル行程を置く直円形のエンジンがある。(例えば、特許文献１参照）

また出力軸に固定された円形駆動版の両側に、夫々中心に対して点対象に向き合った２個のシリンダーを固定し、それに挿入された重い一対のウエイトであるハンマー形のピストンを設け、機械的連接機構により、両側を関連させ,円周上で４サイクル行程を行う円形のエンジンがある。(例えば特許文献２参照）

以下、特許文献１の公報の「発明の詳細な説明」及び図１、図２、図８等にて従来の円形をしたエンジンについて説明する。
吸気口、排気口、点火往ラグを装備した円形の容器の中に、全円周に亘り円筒形のリング状シリンダーを内蔵し、円形容器の中心から一定距離だけ偏心させて設けた出力軸を持った、円形容器をエンジンマウントとしている。
リング状シリンダーに装填する為、シリンダーの形状にあわせ、一定に長さを持った円筒形のピストンを２個、エンジンマウントの中心に対し、対称になる様円盤の円周に取付ける。
この円盤の中心部には、同じ円盤のピストン同士が、長軸に平行に向かい合うように配置した、一定の半径を持った楕円内歯車を有し、この２組の円盤を重ね合せ、２組のピストンが一体となって働くピストン回転駆動体を有している。
またエンジンマウントの中心から、一定距離だけ偏心させて出力時に固定された、一直線に並んだ２枚の偏心歯車を、このピストン回転駆動体毎に楕円内歯車に噛合わせている。

そして、始動モーターによって回転させると、２組の楕円内歯車と、２枚の偏心歯車の噛合った位置の角速度の違いからピストン同士の間隔が狭くなったり、広くなったりする事を利用して、連続した４サイクル行程を実行する。

この時、爆発による作用反作用力で、２組の回転駆動体同士は、互いに反対方向に股裂き状態で駆動され、多くのエネルギーを相殺しながらも、出力軸に関する２組の回転駆動体が持つ、回転作用半径の差分だけ同一方方向に回転すことにより、復路行程を省略し、４サイクル行程を実行することを、目的としたエンジンとしている。

この様に円形のエンジンマウントに収納され、シリンダーやピストンが回転駆動体となって、出力軸を駆動する構造や発想とては、類似性あるように思われるが、下記の点で本発明の基本的理論や発想、構造において相違する。
１、エンジンマウントに対する反力点を有していない。
２、回転駆動体同士が、爆発による大きな駆動力を作用反作用力として受け、股裂き状態で反対側に駆動され、多くのエネルギーを相殺しながら,その時の出力軸に対する回転作用半径の差分だけ、大きい方に回転させている。
３、出力軸に固定されている２枚の偏心歯車を、ピストンである回転駆動体に噛合わせている。
４、回転駆動体としてのピストン部と、シリンダー部と独立した別々の回転駆動体としている。

また、特許文献２の公報の「特許請求の範囲」及び８頁の２１行から２９行、９ページの２７行から２９行の記述、図３、図４等に示される様に、出力軸に固定された円盤の回転駆動版の、表側、裏側の夫々に円盤の円周に沿って、シリンダーを中心に対して点対称になる様、２個のシリンダーを固定し、夫々のシリンダーに挿入される、重いハンマー形状の一対のウエイトであるピストンを、出力シャフトに対して回転が自由に出来る様、ピストンアームによって連結している。

そして回転駆動版に固定され、これを貫くシャフトに回転自由に取付けた伝達アームを、ピストンアームに接触させた機械的連接機構により、爆発による駆動力で両側のピストンを互いに反対方向に駆動し、多くのエネルギーを相殺しながら往復運動を行い、両側の一方の２個のシリンダーとピストンの間ででは、膨張と吸気が行われ、他の側の２個のシリンダーとピストンの間では、伝達アームがピストンアームに推されて、機械的連接機構により、反対の動作が起こり、排気と圧縮行程を実施し４サイクル行程が連続的に行われる。

この時、重いハンマー形状の一対のウエイトであるピストンに比して、自重や負荷の掛かった回転駆動版に固定されながら，軽量とされるシリンダーが、慣性エネルギーの伝達の結果として、駆動され出力シャフトを回転させるとしている。

この様にシリンダーにピストンを挿入した状態の回転駆動体が、出力軸を駆動する構造の発想としては、類似性があるように思われるが，下記の点で本発明の基本的理論や発送と構造において相違する。
１、エンジンマウントに対する反力点を有さない。
２、回転駆動体同士が爆発による大きな駆動力を、作用反作用力として、股裂き状態で反対方向に駆動され、多くのエネルギーを相殺しながら，そのときの回転駆動体同士の質量差による、慣性モーメントの差分だけ大きい方に回転させている。
３、シリンダーにピストンを挿入した状態の回転駆動体である駆動版が、出力軸に固定されている。
４、回転駆動体としてのシリンダー部とピストン部を、完全に独立した回転駆動体としている。

特開平０８−２２６３３４号公報(発明の詳細な説明１頁、図１）特表２０００−５０６２４５号公報(発明の詳細な説明８頁、図３）

前述の従来の円形をしたエンジンにおいては次のような課題がある。
１、往復動の内、復路行程を省略し同一方向動を確保する為、フリーランニングと称して自由に回転する為、ピストン同士またはシリンダーに挿入されたピストンの何れとも、エンジンマウント対して、単に接触するだけで、一般の４サイクル往復動エンジンのように、上死点を反力点として、爆発による駆動力を、１方向に集中して伝達できない課題がある。
２、爆発による駆動力は、回転駆動体であるピストンとピストンまたはシリンダーとピストンに、作用反作用力として股裂き状態に働き、その結果,その時の回転駆動体同士が、出力軸に対して持っている位相関係から生じる回転作用半径、または質量差による慣性モーメントの差分だけ、大きい方に回転するが、爆発の度に多くのエネルギーを相殺することになり、また機器に対しても大きな衝撃を与える課題がある。
３、出力軸を駆動する為、出力軸に回転駆動体が固定されるか、または確動カム的に連結されている為、当然であるが、出力軸には機関全体の自重や機器の運転に係わる抵抗、エンジンが発揮すべき負荷による抵抗モーメントが、圧し掛かっており、上述の差分だけの回転モーメントだけでは、抵抗モーメントを上回ることが困難な事が想定され、機関の停止や機器の破損の恐れの課題がある。

１、エンジンマウントに対する反力点を持つ手段
通常の４サイクルエンジンと同様に、固定されたエンジンマウント１に対する反力点として、作用半径が最大で、その効果を最大限発揮する、左側駆動ブロック４及び右側駆動ブロック５の側面の円周端部に、ピストンの１ストローク分に対応した長さを、均等に分割した長さを持つ、つめ車を万が一のミスキャッチにも対応できるよう配置し、これに噛合ったつめを持った逆転防止つめ車装置３を設け、爆発による駆動力のすべてを、出力軸駆動部２７に直角に作用させ、同一方向に集中的に駆動し完全な回転モーメントを出力軸に伝達する。

２、同一方向動を可能にする手段
上昇するロケットの様に、いつまでも同一方向に回転する為には、エンジンマウントに対する反力点を基点にして、爆発の駆動力によりピストン（またはシリンダー）がそれに挿入されたシリンダー（またはピストン）を駆動し、そのシリンダーがまた他のピストンを駆動する動作を繰返す必要がある。
そのためには、限られた空間では、円軌道上をシリンダーにピストンを挿入した状態で、回転させることが現実的であり、図２、図３図４等に示すように、引用文献１に記載された、全く合同で左右対称の両嘗形をしたシリンダーブロック８を装備した、左側駆動ブロック４、及び右側駆動ブロック５の間で、逆転防止つめ車装置３を反力点として、爆発による駆動力で同一方行動を可能にする。

３、往復動の内、復路行程を省略し、連続的な駆動を確保する手段
往復動の内、逆方向運動である復路行程を省略する為には、上述のようにシリンダーまたはピストンをいつまでも同一方向に駆動させる必要がある。
同一方向に連続して駆動する方法として、考えられるのは足踏み水車の構造がある。
二本足で交互に体重をかけ、水車の羽の一方を踏んで水車を回転させ、反対側の羽が水を掻き揚げる動作であり、この時他方の足は踏んでいる羽をやり過ごし、その後の羽を踏みつける訳であるが、水車全体は一定速度で回転しながら、足は互いに追いつ、すがりつを繰返すが、この様な動作を機関の中で具体的に再現することは簡単ではない。

この目的を達成する為には、先ず二本の足に相当するものとして、上述の基本的な構造を持った、左側駆動ブロック４及び右側駆動ブロック５を、互いのシリンダーに相手側のピストンを、分解してする等工夫して挿入し、出力軸駆動部２７の左右から挟みこむ様に組合せた、左右２組の回転駆動体を設ける。

足を離す動作、踏み付ける動作を再現する為、左側駆動ブロック４、右側駆動ブロック５と出力軸駆動部２７との回転接触面に、ピストンの１ストロークに相当するつめ車長持った、出力軸駆動左つめ車装置２４、出力軸駆動右つめ車装置25を設け、左右どちらの駆動ブロックでも出力軸駆動部27を駆動出来る、選択的駆動機能を持たせる。

そして左右のどちらかの駆動ブロックが駆動するとき、それは全体回転速度＋駆動速度で1ストローク分回転し、他のブロックは、駆動した駆動ブロックの圧縮行程の圧力により、全体回転速度で回転しながら、爆発の反作用力で押し留められ、1ストローク分である１つめ歯車長だけ、やり過ごす事になる。
そして遅れた駆動ブロックは、次の爆発工程の駆動時に、全体回転速度＋駆動速度で追い縋るため、追いつ,縋りつを繰り返し、全体として同一速度で回転しながら、4サイクル行程を実行し連続的な駆動を行う。

４、4サイクルの行程を完結する為の手段
膨張、排気、吸入、圧縮の4サイクル行程を完結する為には、シリンダーとピストンが一体となった、シリンダーブロック８が最低限4個必要である。
従って請求項1に述べる、左側及び右側の駆動ブロックのシリンダーに、互いのピストンを挿入した状態で、図15に示すようにシリンダーピストン図心円曲線90を、幾何学的に正確に4分割し、左右の駆動ブロックを組合わせる。
その為左右の駆動ブロックは、互いに出力軸駆動部27を支点とするシーソーのように離合する。

例えば左側駆動ブロック4の片方のピストンと、それを挿入した右側駆動ブロック５のシリンダーとの間で、逆転防止つめ車装置３を反力点として、爆発行程を行うと、そのピストンを挿入していた右側駆動ブロック5のシリンダーが駆動され、このシリンダーに固着されたピストンが、上述のように爆発による作用反作用力により、全体として回転しながら、押し留められている左側駆動ブロックの、他方のシリンダーに挿入されて排気行程が行われる。
同時に駆動される右側駆動ブロック5の他方のシリンダーが、留まっている左側駆動ブロック４の他方のピストンから、抜出すことで吸気行程を実施し、右側駆動ブロック５の他方のシリンダーに固着されたピストンが、左側駆動ブロック４の他方のシリンダーに激しく圧入されて、圧縮行程が実施しされ、次の燃料の注入、点火時期を待つことで、4サイクル行程を1爆発行程で完結する。

５、高速回転する回転駆動体に燃料、空気を供給し排気を回収する手段。
エンジンマウントに支えられ、高速に回転する物体に、液体や気体を供給する為には、その回転軸の出力側の反対側端部からしか行えない。
従って左右どちらかの駆動ブロックには、液体や気体を供給できない為他の手段が必要である。
そこで左右の駆動ブロックの接点である、ピストンヘッド１２に着目し、これを介して燃料を供給する為、図２、図３等に示すように、供給できる側のピストンロッド１１に、ピストン内給油菅３０を設け、ピストンヘッド１２にフユーエルインジェクター１５を設置し、ピストン内給油孔１４から燃料の供給を行う。

吸気については、左右の駆動ブロックの外壁に固定し、エンジンマウント１との間に設けた、図１４に示すような、自転過給エアクリーナー３６を設け、自転により吸気し、インテークマニホールド４８を経由して加圧された空気を供給する。
排気については図１に示すように、働弁機構収納室４９の排気バルブ５３からの排気を集合した、エキゾーストマニホールド４７をオイルパン隔壁の根元まで導き、エキゾーストマニホールド４７の口径分だけ間隔を置いて、オイルパン隔壁１８に平行に設けた、アーム状の排気隔離壁５７の内壁と、エンジンマウント１に中央部を欠いて設けた排気フード６１の内壁の、延長線で作られた断面を、円周全体に亘る空間とする第１排気室に５９に開口し、ここを経由して第２排気室６０、排気フード６１に導き・総排気菅６２から排出する。

この時、エンジンマウント１の内壁円周面と、アーム状の排気隔離壁５７である回転駆動体の最外縁の円周面との間隙から、高圧で高温の排気ガスが漏出する為、この間に図１、図４、図５等に示すように、全円周に亘ってラビレンスジョイント収納室５４を設け、極僅かな間隙を持ったラビレンスジョイント２を、エンジンマウント１側とアーム状の排気隔離壁５７である、回転駆動体の円周部に各々固定し、高圧で高温の排気ガスの漏出を最小限に留め、排気を総排気菅６２に導くと共に、エンジンマウント１と回転駆動体との間に、非接触面のジョイントを設けることで、摩擦のない円滑な回転を確保する。

本発明は以上説明したとおり、構成されるので、以下のような効果を発揮する。
前述のように反力点として、逆転防止つめ車装置３を設けるため、爆発による駆動力を出力軸駆動部２７に直角に作用させ、同一方向に集中して駆動し、完全で大きな回転モーメントを伝達できる。

通常の４サイクルエンジンにおいては、全駆動力の内、その垂直成分だけで出力軸を回転させており、またシリンダーの口径やコンロッドの長さ等から、回転作用半径は１ストローク長の半分以上に出来ない制限がある。
本発明のエンジンにおいては、エンジンの大きさにもよるが、回転半径に対する制約はなく、自由に設定でき、従前のエンジンに比して数段大きく設定でき、すべての駆動力を、完全な回転モーメントとして,発揮できるため高出力が期待できる。

シリンダーピストン図心円曲線を正確に４分割して設けたシリンダーにピストンを挿入した状態の、左右の駆動ブロックを回転させる構造の為、制約はあるが口径に比してストローク長が大きい、ロングストロークを設定できる為、高圧縮比を実現でき高出力が期待できる。

図１４に示すように、高速に回転する左右の駆動ブロックの最外側壁に、固定されて回転する為、自らの冷却フイン８９を外気に接触させ、これに格子状に配置したウォーターチューブ８８の冷却水により、常に自らの回転による冷却効果を発揮できる。

上述のよとおり、、図１４に示すように、高速に回転シ開口部を回転方向開いている為、自らの回転により外気を吸引し、タービンハウジング５５の断面縮小構造により、加圧された空気を圧入出来,高い充填率を達成できる。

本発明のエンジンの AーA及びBーB断面の断面図である本発明のエンジンのCーC断面の側面図である。本発明のエンジンのCーC断面方向の側面図で、各装置同士の作動関連状況の透視想像図である。本発明のエンジンの全体概要斜視図である。本発明の左側駆動ブロックの斜視図である。本発明のエンジンの回転制御装置の断面図である。本発明のエンジンの回転制御装置の斜視図である。本発明のエンジンの燃料供給装置の断面図である。本発明のエンジンの燃料供給装置の斜視図である。本発明のエンジンのクランクとブロック連携ロッドの斜視図である。本発明のエンジンの冷却水、オイルの循環ポンプの断面図である。本発明のエンジンの働弁機構収納室の断面図である。本発明のエンジンの給電、信号電線ブラシの斜視図である。本発明のエンジンの自転冷却ラジエーター及び自転過給エアクリーナーの断面図である。本発明のエンジンの回転駆動体の部分区割リ模式図である。

架台に固定された直径に比して横幅の狭い、円筒形の筺体をエンジンマウント１とし、その直径の中心に出力軸駆動部２７を貫通させる。
そして、左右の駆動ブロックの内壁に、基本的構造であるシリンダーブロック８を内蔵した駆動ブロックを、オイルパン垂直壁19を摺り合わせ、互いのピストンを相手のシリンダーに挿入し、出力軸駆動部２７の左右から挟みこむ形状で、駆動機構部分を保護し、エンジン内部を閉鎖する。

また、エンジンマウント１の円周内壁と、高速で回転する左右の駆動ブロックの円周面との回転接触面に、上述のように摩擦防止と高温高圧の排気ガスの、漏出を最小限にとどめる為に、全円周に亘って非接触のラビレンスジョイント２を設ける。

左右の駆動ブロックの外側壁に、夫々冷却の為の自転冷却ラジエーター３５及び自転過給エアクリーナー３６を取付け、エンジンマウント１の内壁の間で回転しエンジンの冷却、空気の供給を行う。
その為エンジンマウント１の側面形状は、冷却の為の外気との接触や、排熱の放出の為の側面排熱窓８３、吸気のための側面吸気窓８４を、側面及び円周面に,扇形や矩形の窓を放射状に配置した格子状の側面形状とする。

また燃料供給の為、出力軸２６の出力側の反対端部に、駆動ブロックの一部をエンジンマウント１からはみ出させ、これを覆うエンジンマウント１の一部である燃料供給装置取付ネジ３８を設け、二重のメカニカルシールを組み込んだ燃料供給装置３７をねじ込み、燃料の供給、過剰な燃料の回収を行う。
またエンジン内部の機器の駆動及び制御の為の駆動電力や信号電流を、エンジンマウント１と、左右の駆動ブロックの回転接触面との間に給電、信号電線ブラシ４６を設け、電力の供給、信号電流の授受を行う。
以下実施例において詳細に説明する。

実施例について図面を参照して説明する。
実施例１である図１は、同一方向動４サイクル円形エンジンの,AーA及びＢーＢ断面の断面図であり、架台にエンジンマウント固定具７で固定されたエンジンマウント１が、中心部に設けた出力軸駆動部２７に左右から嵌め込んだ、左側駆動ブロック４、右側駆動ブロック５をエンジンマウント１の軸受けである回転接触面で支えている。
左右の駆動ブロックは、選択駆動を行う為に、出力軸２７と左右の駆動ブロックとの回転接触面に、夫々出力軸駆動つめ車装置２４、出力軸駆動つめ車装置２５を設けている。
そして、このエンジンマウント１は、左右の駆動ブロックの回転や、離合を確実に実行する為の、基盤になる内潜回転制御軌条歯車６をエンジン内部に潜入させている。

BーB断面においては図６にも示すように、出力軸駆動部２７から互いに直角な十字形の、回転制御装置駆動支柱２２により駆動される、回転制御装置１０を設けており、クランクシャフト駆動歯車３１に内潜回転制御軌条歯車６に噛合わせ、クランクピン３４に取付けたブロック連携ロッド６６で左右の駆動ブロックを連結し、左右の駆動ブロックの回転や離合の制御を行う。

そして、左側駆動ブロック４、右側駆動ブロック５は、断面中央でオイルパン垂直壁１９をぴったりあわせて、エンジン内部を閉鎖し、内部の機器の潤滑、冷却の為のオイルが、高速回転による大きな遠心力により、飛散するのを防ぐ為、左右の駆動ブロックの各々に独立したオイルパン垂直壁１９を設ける事により、形成される全円周に亘る三角断面のオイル溜１７に、オイルを収納する。

また、AーA断面において,働弁気降収納室４９の排気バルブ５３を統合したエキゾーストマニホールド４７を、第１排気室５９に導き、第２排気室６０、排気フード６１を経て、総排気孔６２から大気に放出する。
そしてエンジンマウント１の円周内壁と、回転駆動体の最外縁の円周部分から、高温で高圧な排気ガスが、漏出するのを最小限に抑える為と、摩擦を防止して円滑な回転を確保する為、全円周に亘りラビレンスジョイントを設置している。

また、燃料供給の為、エンジンマウント１の一部である燃料供給装置取付ネジ３８に燃料供給装置３７を取付け燃料の供給、過剰燃料の回収を行う。

実施例２である図２は、C−C断面の側面図であり、出力軸駆動部２６から互いに直角に伸びた、十字形の回転制御装置駆動支柱２２が、常に左右の駆動ブロックの中間に位置するように配置しており、左右の駆動ブロックが、互いのピストンを相手方のシリンダーに挿入し、４サイクル行程を実施する状況を示している。
また、シリンダーのヘッド部分とピストンの間に働弁機構収納室４９を備えている。

実施例３である図３は、円形エンジンのC−C断面方向の側面図であるが、すべての装置がどのように関連して作動するかの状況を、断面を超越して透視した場合の想像図である。中心部から、出力軸駆動部とシリンダーブロック８との回転接触面に、選択駆動の為の出力軸駆動左つめ車装置２４を設置し、エンジンマウント１とシリンダーブロック８との回転接触面に、外側からエンジン内部に潜りこんだ、内潜回転制御軌条歯車６があり、これに回転制御装置１０のクランクシャフト駆動歯車３１を噛合わせている。

また、回転制御装置１０のクランクピン３４に一方の端を回転自由に固定し、もう一方の端をシリンダーブロック８のブロック連携ロッド取付軸６８に、回転自由に取付けたブロック連携ロッド６６を、クランクの左右に伸ばし、回転制御装置１０と左右の駆動ブロックを連携している。

実施例４である図４は、円形エンジンの全体斜視図であり、内部構造が見やすいように、一部分を切り裂き内部を斜視している。
中央部に出力軸駆動部２７に噛合った出力軸駆動左つめ車装置２４を配置し、内潜回転制御軌条歯車６と噛合った、回転制御装置１０がある。
そして左側駆動ブロック４の内壁に、固着したシリンダーブロック８から伸びたピストンが、右側駆動ブロック５のシリンダーに挿入されている。

また、右側駆動ブロック５の外側面に、逆転防止つめ車装置３、自転冷却ラジエーター３５、自転過給エアークリナー３６、が固定されており、エンジンマウント１の側面には、排熱や吸気の為の扇形の側面排熱窓８３、側面吸気窓８４を放射状に配置した格子状の側面形状を成している。

そして、エンジンマウント１の一部を突出させた、燃料供給装置取付ネジ３８に、二重メカニカルシール４３を組み込んだ、燃料供給装置３７を取付け、回転する右側駆動ブロック５に燃料の供給と、過剰燃料の回収を行っている。

実施例５である図５は、直径に比して高さの小さい円筒形の容器である左側駆動ブロック４の斜視図である。
中心部に出力軸貫通孔２８が開いており、その周りにシリンダーブロック８を補剛する、駆動ブロック固定リング２９があり、容器の中心に対して全く点対称な、一対のシリンダーブロック８を固着している。
そして、シリンダーブロック８からピストンを突出させた、本発明の基本的構造を示しており、ピストンヘッド１２の圧縮面の中央にピストン内給油孔１４を設けている。

実施例６である図６、図７は、夫々回転制御装置１０の断面図と斜視図である。
出力軸駆動部２７から互いに直角に伸びた十字形の、回転制御装置駆動支柱２２がクランクシャフト３２を駆動しクランクシャフト駆動歯車３１が、内潜回転制御軌条歯車６に噛合い、エンジンの駆動力による回転、または、減速時の慣性力による惰力回転に対しても、歯車による確動伝達により、正確に回転の制御を行う。

実施例７である図８、図９は、夫々燃料供給装置３７の断面図と斜視図である。
エンジンマウント１の一部を突出させた、燃料供給装置取付ネジ３８に、二重メカニカルシールを組み込んだ燃料供給装置３７を取付け、回転する右側駆動ブロック５の、中央部にフユーエルパイプ４２、並列してリターンパイプ４１を備え、内部配管を経由して、燃料の供給、過剰燃料の回収を行う。

実施例８である図１０は、回転制御装置１０の全体斜視図である。
クランクシャフト３２に一方の端をまた、他方の端をシリンダーブロック８のブロック連携ロッド取付軸６８に、回転自由に取付けた、クランク連携ロッド６６の斜視図である。
クランクピン３４には、タイミングチエーン駆動歯車６４を、またブロック連携ロッド取付軸６８には、ブロック連携ロッド取付軸駆動歯車６７が固定されており、両者を繋ぐタイミングチエーン６４を掛け渡し、これをタイミングチエーン収納溝に収納している。

クランクシャフト駆動歯車３１が回転すると、クランクアーム３３が回転し、クランクピン３４に固定された、タイミングチェーン駆動歯車が同調して回転する為、タイミングチェーン６３を駆動し、ブロック連携ロッド取付軸６８を回転させる。
そして、これに噛合ったウォームギヤー６９に連動したカムシャフト駆動軸７１が回転し,働弁機構収納室４９のカムシャフト５１を駆動し、バルブの制御行う。

実施例９である図１１は、冷却水やオイルの循環ポンプの断面図である。
左右の駆動ブロックの接触断面が、離合する動作を利用して、接触断面の余裕スペースにピストンとシリンダーからなる循環ポンプ８５を設け、流入・圧送弁８６、、循環制御ポンプ仕切弁８７、バイパス管２３を設置し、エンジン回転中は常時循環ポンプ８５が働き、ある条件を超える事態になったときは、循環制御ポンプ仕切弁８７が作動し、バイパス管２３を経由して、元の位置に冷却水やオイルが返送される。

実施例１０である図１２は、働弁機構収納室４９の断面図である。
カムシャフト駆動軸７１が回転して、カムシャフト５１が駆動し,バルブの挙動を制御する。
インテークマニホルド４８に圧送されて来た吸気を、吸気バルブ５２から取入れ、フユーエルインジェクター１５を内臓したフユーエルパイプ４２から燃料が注入される。
また、フユーエルパイプ４２は分岐して、ピストン内給油間１３、フユーエルインジェクター１５を経て、反対側の駆動ブロックのシリンダーへも給油される

実施例１１である図１３は、給電・信号電線ブラシの斜視図である。
エンジンマウント１に取付けられ、押しバネ７５に固定されて、配線で繋がれた多数の通電ブラシ７４を備えたブラシ保持固定子７３を、回転する駆動ブロックに固定された、同数のブラシ回転子接触電線溝７０を持った、ブラシ回転子７８に組合わせて、コネクターケーブル７７で繋ぎ、電力の供給、エンジン情報等の信号電流の授受を行う。

実施例１２である図１４は、自転冷却ラジエーター３５及び自転過給エアークリーナー３６の断面図である。
高速に回転する左右の駆動ブロックの外側壁の内、シリンダーが配置されている部分に固定され回転する為、自ら冷却フイン８９を外気に接触させ、これに格子状に配置したウォータチューブ８８の冷却水により、常に自らの回転により冷却効果を発揮する。

また、その下部の中心側に、自転過給エアークリーナー３６を備え、自らの回転により外気を吸引し、タービンハウジング５５の断面縮小構造により、回転力によって加圧された空気を、フイルターケース７２の収めた、ろ紙９１を通してインテークマニホールド４８に圧入する。

実施例１３である図１５は、左右の駆動ブロックの、部分区割り図である。
シリンダーピストン図心円曲線９０を幾何学的に正確に４等分して設けた、シリンダーにピストンを挿入した状態の左右の駆動ブロックを区割りした状態を示している。
各部分は、次のような関係がある。
２ａ＋４ｂ＋２ｃ＋３ｌ＝πR

本発明のエンジンは、往復運動の内、復路行程を省略し、高出力の完全な回転モーメントを発揮するエンジンである。
エンジンの主要部分である駆動部分自身が、高速で回転する特徴を有し、大きな慣性モーメントを持っている為、激しい加減速にも耐えられるが、その特性から定常回転においてより高度な性能を発揮できる。
その為パラレルハイブリッド車の充電器等に利用できる可能性が大きい。

1 エンジンマウント
２ラビレンスジョイント
３逆転防止つめ歯車装置
４左側駆動ブロック
５右側駆動ブロック
６内潜回転制御軌条歯車
７エンジンマウント固定具
８シリンダーブロック
９駆動ブロック側壁
１０回転制御装置
１１ピストンロッド
１２ピストンヘッド
１３ピストン内給油菅
１４ピストン内給油孔
１５フユーエルインジェクター
１６ウォータージャケット
１７オイル溜
１８オイルパン隔壁
１９オイルパン垂直壁
２０Ｏリング
２１バブルスプリング
２２回転制御装置駆動支柱
２３バイパス管
２４出力軸駆動左つめ車装置
２５出力軸駆動右つめ車装置
２６出力軸
２７出力軸駆動部
２８出力軸貫通孔
２９駆動ブロック固定リング
３０ピストン内給油菅
３１クランクシャフト駆動歯車
３２クランクシャフト
３３クランクアーム
３４クランクピン
３５自転冷却ラジエーター
３６自転過給エアフイルター
３７燃料供給装置
３８燃料供給装置取付ネジ
39 リターン燃料溜
４０リターン燃料スリット
４１リターンパイプ
４２フユーエルパイプ
４３二重メカニカルシール
４４リターンパイプ内部配管
４５フユーエルパイプ内部配管
４６給電、信号電線ブラシ
４７エキゾストマニホールド
４８インテークマニホールド
４９働弁機構収納室
５０ロッカーアーム
５１カムシャフト
５２吸気バルブ
５３排気バルブ
５４ラビレンスジョイント収納溝
５５タービンハウジング
５６補剛支柱
５７排気隔離壁
５８フイルターエレメント
５９第一排気室
６０第二排気室
６１排気フード
６２総排気孔
６３タイミングチェーン
６４タイミングチェーン駆動歯車
６５タイミングチェーン収納溝
６６ブロック連携ロッド
６７ブロック連携ロッド取付軸駆動歯車
６８ブロック連携ロッド取付軸
６９ウォームギヤー
７０ブラシ回転子接触電線溝
７１カムシャフト駆動軸
７２フィルターケース
７３ブラシ保持固定子
７４通電ブラシ
７５押しバネ
７６電気配線
７７コネクターケーブル
７８ブラシ回転子
７９燃料加圧ポンプ
８０冷却水循環ポンプ
８１オイル循環ポンプ
８２縦側排熱窓
８３側面排熱窓
８４側面吸気窓
８５循環ポンプ
８６流入・圧送弁
87 循環制御ポンプ仕切弁
８８ウォーターチューブ
８９冷却フイン
９０シリンダーピストン図心円曲線
９１ろ紙
a 働弁機構収納室図心延長
b 働弁機構収納室側壁図心延長
c ピストンヘッド図心延長
ｌピストンロッド図心延長
Ｒ図心円曲線半径

Claims

筒長が短い中空で強固な肉厚の円筒で、その側面両端を放射状の扇形で格子状にくり貫いた蓋で両端を閉鎖し、これを筒長の中央で折半し、π型の排気フード６１で接合されて出来る円筒形をエンジンマウント１とし、筒長方向で２分する断面を、このエンジンの垂直２等分断面であるＣ―Ｃ断面とし、支持台に固定する。
また、蓋部分の中心部に出力軸２６を貫通させて一方端を出力軸方向に、もう一方を燃料供給面として突き出させる。
そして、このエンジンマウント１の側面内側の円周端部につめ車を設置して、これを強固で揺ぎ無い反力点とする。
このエンジンマウント１にぴったり合った、シャーレのような円筒の厚みを持った［型の容器を左側駆動ブロック４の外殻、および右側駆動ブロック５の外殻とし、この外殻を形成する容器の底の外側に、エンジンマウント１との間に、僅かな隙間を持たせて外気に触れる、自冷ラジエーター３５及び自転過給エアークリーナ３６を取付ける。
また左側駆動ブロック４の外殻、および右側駆動ブロック５の外殻の円周外側と、エンジンマウント１の円筒内側円周面との間に、ラビレンスジョイント収納溝５４を設け、これにラビレンスジョイント２を装着する。
更に、外殻を形成する容器の内底の中心部には出力軸２６を貫通させ、軸受けを兼ねたドーナツ状の駆動ブロック固定リング２９を設ける。
そして、Ｃ―Ｃ断面上に出力軸２６の中心からある半径を持った円曲線を共通の図心とし、シリンダーヘッド部には働弁機構収納室４９を備え、更にその先にシリンダーの形状と合致したピストンを突出させ、シリンダーや働弁機構収納室４９、これらの装置を駆動する機材を収納する為、膨らみを持った扇型の部材をシリンダーブロック８とする。
そして、シリンダーピストン図心曲線９０上に、関係式２а＋４ｂ＋２ｃ＋３ｌ＝πＲ（а，ｂ、c、はシリンダーピストン図心曲線９０上の各部材の図心延長で、ａは働弁機構収納室、ｂは働弁機構収納室側壁、ｃはピストンヘッド、ｌはピストンロッドの寸法を、Ｒはシリンダーピストン図心曲線９０の半径のを表す）を満たすシリンダーブロック８を、出力軸２６の中心に対し全く点対称に配置し、駆動ブロック固定リング２９および容器の内底に作り付ける。
また、この容器の内底に向けて左右の働弁機構収納室４９から、エキゾーストマニホールド４７が開口しており、これから排出されるガスを導く、第１排気室５９を形作るオイルパン隔壁１８、これに接続したオイルパン垂直壁１９を、容器内底の形状に平行に、全円周に巡らす形で設ける。
また駆動ブロック固定リング２９と出力軸２６の接触回転面にも、つめ車装置を設ける。
そして、左側駆動ブロック４の外殻、および右側駆動ブロック５の外殻に、上記の装置を収納し、一体となって駆動する堅固な円形全体の装置を左側駆動ブロック４および右側駆動ブロック５とし、出力軸２６の左右から擦りあわせ、互いのシリンダーに、相手側のピストンを挿入し、４セットのシリンダーピストンが創出しされ、これにより４サイクル行程が各セットで１行程づつ、確実に行われる。
この左右のどちらかの駆動ブロックのシリンダーで、爆発行程が起きると、挿入されたピストン側は、作用反作用の法則で押し戻され、エンジンマウント１に設けた、堅固な逆転防止装置で反力点である、つめ車に駆動力で押付けられる。
またシリンダー側は駆動力―負荷力により１ストローク、負荷を超えて回転し、１ストロークに対応した、つめ車長だけ出力軸２６を駆動する。
この時、シリンダー側の点対称に配備されたピストンは、押し留められたピストン側のシリンダーに寸部違わず挿入され、吸入された可燃ガスを圧縮する行程、同時に残りの２つシリンダーにおいて吸入,排気の行程を終了し、４サイクル行程が一巡し元の状態に復帰し、時期点火により連続的駆動が行われる。
このように、シリンダーピストンの駆動作用線である図心曲線の接線付近に反力点を持ことで、作用半径という梃子の原理で増幅され、作用線と駆動方向が一致し、確実なピストン運動が実施され、１爆発行程で４サイクル行程を完結することを特徴とする同一方向動円形エンジン。
請求項１に記載の同一方向動円形エンジンにおいて、左側駆動ブロック４、右側駆動ブロック５と出力軸駆動部２７との回転接触面に、各々出力軸駆動左つめ車装置２４、出力軸駆動右つめ車装置５を設けることで、左右どちらの駆動ブロックでも出力軸駆動部２７を駆動出来る、選択的駆動機能を有する事を特徴とする同一方向動円形エンジン