JPH01502355A

JPH01502355A - 揺動ピストン機械

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Publication number: JPH01502355A
Application number: JP63501793A
Authority: JP
Inventors: ザルツマン・ウイリィ・エルンスト
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1989-08-17
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: AU1341288A; WO1988006675A1; EP0303649A1; US5186137A; EP0303649B1; KR960004203B1; JPH0792113B2; ATE77869T1; DE3872467D1; KR890700735A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】揺動ピストン機械この発明は、主に内燃エンジンとして形成された揺動ピストン機械の走行挙動を広い意味で改良することにあり、例えばスイス特許第６２９２８６号公報（ザルラマン；　Ｓａｌｚｍａｎｎ）により、端部が主に湾曲したシリンダ中で運動していて、連接棒に固定した少なくとも一つの揺動ピストンを装備している。連接支承部を越えて延び、バランス錘として形成された連接棒は新規であって、その最適な設計は、ノンキングのない、大体摩擦のないピストンの運動だけでなく、 −シリンダ機械の場合、優れた質量の平衡も可能にする。四角形の揺動ピストンの場合、更に連接棒とバランス錘はピストンと同じ幅にしてあり、シリンダとクランク・ケースによって狭く取り囲まれていると、特に二周期駆動エンジンの場合、ガス交換を非常に改良した容量計量性のある「連接過給機」が生じる。このことは、最も単純で、コンパクトな構造を有する新規な高出力昇降ピストン機械をもたらす、この機械には、更に新規なシリンダ・ヘッドがあり、このヘッドは補助ピストンなしでメリッチ（Ｍｅｒｒｉ　ｔｔ博士による触媒燃焼（自動車エンジニャ；　Ａｕｔｏｓｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ、　２月７３月１９８８年）を可能にし、最高の消費抑制と有害物質抑制が生じる。

その様に最適化され、維持が非常に簡単な揺動ピストン機械は、自由な大きさで自動車エンジン、船舶エンジン及び飛行機エンジンとして、また常設エンジン及び組み込みエンジンとして適していて、最近急激に必要な進歩をとげている。

実施例として、単純化した図面に示しす。

第１図は、半分を断面にした四周期駆動車両エンジンの横断面図。

第２図は、このシリンダの上部を下から見た図。

第３図は、一部を水平断面で示した小さい冷却圧縮機。

第４図は、拡大した断面のミニチュヤ・モデル・エンジン。

第５図と第６図は、二周期駆動車両エンジンの半分を縦断面図にしたものと横断面図。

第７〜１０図は、第６図のピストンの角の拡大詳細図。

第１１図と第１２図は、二周期駆動自動車の横断面図と部分縦断面図。

第１３図と第１４図は、ピストンの角の拡大詳細図。

第１５図はシリンダヘッドの変形種の横断面図。

第１６図と第１７図は、シリンダヘッドの他の変形種の部分横断面図と縦断面図。

この場合、クランク軸はどれでも時計方向に回転している。

第１図と第２図による四周期駆動エンジンの場合、組み込んである揺動ピストン２を装備した連接棒ｌは、連接軸受３の先に延びていて、連接カバーはバランス錘４として形成しである。この場合、前記部材１〜４０重心はクランク・ピン７の中心６に近くにある。バランス錘４を適切に設計すると、質量慣性によって生じる動的な横方向の力は揺動ピストン２では零、即ち揺動ピストンの重心２８は一本の直線上を移動する。この状況は、連接過給機３の中心６が部材１〜４の回転中心点にある場合である。これ等の部材が一定の断面の直線状の棒であれば、その回転中心はその長さの２／３にある。従って、バランス錘４中心６に対して積分ｄｍ−ｒを明らかに有するはずである。この積分は、揺動ピストン２を連接棒１（連接棒の蓋は入れない）による積分の半分である。更に、揺動ピストンの場合、ピストンのバッキングは常時ガスの力に対して直角であるので、これに対しても横の力が生じなく、ピストンのノンキングはない、ピストンの中心２１が長手方向に延びた８の字方向に従って運動するので、非常に小さい動的横方向の力は無視でき、連接軸受の摩擦モーメントの作用は常時回転方向に働いて衝撃とならない０部材１〜４はピストンの中心２１の回りを自分で揺動し、揺動ピストン２と湾曲したシリンダ壁８の間で目立った横方向の力が生じない、つまり、揺動ピストンはシリンダ中を浮遊している。従って、部材１〜４を「浮遊ピストン」と見做せる。クランク軸のバランス錘９を適切に選択した場合、−個のシリンダの場合でも優れた質量のバランスが可能になる。このことは、モデル試験で立証されている。

ノキングのない、は゛ぼ振動と摩擦のない浮遊ピストンの運動は、昇降ピストン機械に対して新たな視界を広げることになる。

揺動ピストンが動的な横方向の力から自由になると、ピストン・リングはその案内の役目から解放され、プランジャーの場合のように、ただ隙間を塞ぐことに使用される。従って、丸めた先端と開放した衝撃部を有する低い発火リングが使用できる。しかし、より良いのは互いに同じ薄板１１／１１’から成る二重リングであって、前記薄板は幾分ずれ（従って、重なっている）衝撃部によって折り重なっていて、円周上で対向し、例えば点溶接又は電気溶接部１２（第２図）によって互いに連結している。従って、ガス気密性が改良され、二重リングが回転部で阻止される（リングの当たりが好くなり、湾曲したシリンダ面より直線のシリンダ面のほうが気密性がよい）−０三番目の薄板１３（場合によっては、二重層の薄板も１１／１１’に類似して）は、深い溝の中で放射状に強く移動できるように支承してあり、オイル・リングで、しかも付加的なガス・バッキングとして使用されている。既に引用したスイス特許第６２９２８６号公報のガス・リングとオイル・リングも、静水圧のピストン案内なしで、使用できる。揺動ピストン２はピストンリング１１／１３と連接棒１と共にガバーなし構造、つまり狭いクランク軸の錘９と円錐状のシリンダ端部１４のお陰で、クランク軸を組み込む場合、容易に下から装着と取り外しができるので、シリンダ・ヘッド１５はシリンダ・ケースとクランク・ケース８／１６と一体に、即ち鉄又は軽金属に鋳造できる。このことは、周知の利点をもたらす、ヘッド１５を装備した非常に短いシリンダ８によって、下から作業ができ、必要な場合には差し込める、しかもコンパクトな一体ブロックケースになる。

ピストン２の揺動運動を上部デッドポイントで利用するためには、シリンダ・ヘッド１５は次のように設計される。即ち、クランク軸が左に移動する場合、右から主として楕円形の導入弁１８を経由して導入が行われ、このことが下方に先行している揺動ピストン２の左端と共に良好な充填と強烈な注入回転１９を点火プラグ２０の方向に与える。この回転は、圧縮時にピストンの窪み２１に続き、上部デッドポイントのところで積載物の横ずれによって左に（ピストンの揺動に応じて）重なる。このことが、集中的な混合をもたらす、ピストンの冷却は、一部では自由に運動（従って、燃え滓が付かない）するリング１．１／１１’と１３によって、また一部では支持舌部２２を有する連接棒１によって行われる。

溶接した円管連接棒を有する鋼製の揺動ピストンの場合には、直接の油冷却は容易に実現する。ピストンの窪み２１をセラミックス被覆することもでき、ディーゼルの直接噴射では有利である。排気は、円形の弁２３によって横流れ又は直線流れにして行われる。

シリーズにしたエンジンに出来る限り簡単に揺動ピストンを装備する課題は設定すると、多くの場合シリンダを湾曲して加工し、揺動ピストンとバランス錘を付けた連接棒を組み立てることで充分である。

前記バランス錘に対しては、オイルパン中に通常充分な自由空間がある。こうして製造を切換えることは、特にシリーズ・エンジンが交換可能なシリンダ・ケースを保有する場合、比較的簡単である。

第１図と第２図の実施例は、−シリンダ・エンジン、直列エンジン及びｖ字型エンジンの場合に当てはまる。同じ外形で昇降空間を大きくするには、円形の揺動ピストンを、例えば四角形の揺動ピストンに代えることができる。これに対して、中央に置かれた点火プラグを有する並列又はＶ字型に配設した四個の弁が良く適合する。この場合、導入は左から来きて、シリンダの加工は別々のシリンダ・ヘッドを必要とする。上記の方式は、遅速又は中間速度で移動する大きな二個又は四個のエンジンに対しても採用できる。

第３面の圧縮機のクランク駆動の場合にも、鍛造した揺動ピストン２６を具備する連接棒２５は、連接軸受２７を越えて延びていて、バランス錘２８として形成されている。この錘は、例えば平らな鋼から成るもので、摩擦溶接によって連接棒２５と連結している。この浮遊ピストン２５〜２８を組み立てるには、湾曲したシリンダ２９に斜めに導入し、垂直なりランク・ビン３０と軸受ブツシュ２７によって公知の方法で固定して行われる。前記の軸受ブツシュは、例えばＰＴＦＥ製のピストン・リング３１と一緒にしである０体積的な効率を高めるためには、ピストンの底が円錐部分３２を保持していて、この部分が弁板３３の加圧孔に噛み合う、シリンダ２９は、吸引室３４と加圧室３５及び軸受シールドを取り囲む鋳造部品の一部である。ハーメチック・シールした小型圧縮機の場合には、上記予備組立した鋳造部品をシリンダ・カバー３７及びＦＥＲＮモータと一緒に鍋形で出来る限り円筒状のケース３８に押し込む、このケースは、例えば底板を通して溶接しである。完全にネジなしの組立は、非常にコスト的に望ましく、浮遊ピストン２５〜２８と合わせたクランク軸のバランス錘３９によって可能なる。

このバランス錘は、−シリンダ機械の場合に既に優れた質量バランスをもたらしたものである。上記圧縮機は、ｖ２配置、又は星形配置した多重シリンダ機械としても構成できる。その場合、連接棒は長くしたクランク・ピンの上で重なって移動し、シリンダはそれに応じて階段状に積み上げである。このような機械は、例えば保温ポンプ又はより大きい冷凍設備に適する。潤滑用の注油は、公知の方法で添加した油の冷媒によって行われる。この場合、最も外側を軽快に移動する浮遊ピストンは非常に僅かな油量しか必要としない。

第４図に拡大して示したＣＯ２モデル・エンジンは、公知のＣＯ，エンジンに対して浮遊ピストンを使用したお陰で、極端に燃料消費が低減されているもので、各ＣＯ□パトローネは種々の運転時間を有する。それに応じて、ピストンの下端に配設した制御ピン４１によりて最も簡単に行える最低の摩擦損失と非対称なガス制御は、前記制御ピンの上に配設したガス供給部の逆止弁に作用を及ぼす、この弁は、シリンダ・ヘッドにネジ止めした弁スリーブ４２であって、鋼又はジュロブラスト製の弁球４３の下部弁座と、加圧円管のＯリング付きのカバーナツト用の上部ネジとを装備した弁スリーブから成っている。

ハンドル４５を用い弁スリーブ４２の上部ネジと下部ネジによって、制御時間と最小エンジンの出力を特表千１−５０２３５５　（４）ただ僅かな死空間の変化でも正確に制御できる。この巧妙な浮遊ピストン４６では（及び部分的には第３図のピストンでも）、円筒状のシリンダが（湾曲したシリンダの代わりに）可能である。しかし、その場合、ピストンの端部４７を球状に曲げ、この端部が一時的な気密の仕切を形成しないため、ピストン・リングの上部で縁取りする必要がある。何故なら、それ以外では横方向の力がピストンの衝撃と共に生じるからである。

第５図には、二周期駆動自動車エンジンの縦断面の半分が、また第６図には、横断面が示しである。

他方、第７〜１０図には、第６図のピストンの角の拡大詳細部分が示しである。

この多材料・揺動ピストンの慴動エンジンも、数、大きさ及び配置を任意にできる。はぼ正方形の揺動ピストン５０は、ネジ５１によって連接棒５２１５２’に固定しである。

この棒は少な（とも近似的に等しい二つの皿状の半分部材から成り、連接軸受５３を取り囲み、そして両方の連結ネジ５６と５６′が締めであるとき、下に、例えばダブテール５４によってバランス錘５５１５５′を保持している。この構造様式は、簡単でコスト的に望ましく、ネジ５６１５６　’のところでのみ組み込んである主として細長い連接棒５７となる。このエンジンには、付加的なプロペラ過給機を装備し、振動板で制御されるクランク室ポンプがある。前記過給機は、連接棒のバランス錘５５１５５’とその運動路を狭く取り囲み、片側又は両側の振動板フランジ６１を有するクランク・ケースの下部６０によって形成されている。そして、この過給機は何よりも振動板の導入を下部デッドポイントのところで行う働きがある。新鮮な空気は、例えば発泡剤型の空気力学的に成形したクランク室の充填片６３と６４によって横と中間の導入槽６５と６６に導入される。前記導入槽は揺動ピストン５０によって非対称に制御され、このことが逆に浄化をもたらす。

ピストン５０の揺動運動は、新鮮な空気を圧縮して燃焼室６７に導入する。そこから、燃焼ガスが正面の排出口６８を経由してもう一度非対称制御部のシリンダを離れる。はぼ正方形のシリンダ断面は、導入ガスと燃焼ガスの間の接触面を円筒シリンダの同じ面積の約８０％に低減する。ピストンのカバーの代わりに、排出スリット６８は制御スライダー７０を必要する。このスライダーはシリンダの側面溝７１中で移動し、横にあるシーソーレバー７２（又は揺動レバー）によって操作される。このレバーの滑り石７３はクランクの側部の曲線路を移動する。

クランク軸の組立を容易にするため、戻しバネが必要なカム駆動するシーソーレバー又は揺動レバーが可能である。連行体７６を介して専ら行われるスライダーの操作は、騒音と寿命に関して困難がある。それに対して、例えば連接棒の半分５２１５２’の間に保持されるヘヤーピン二重バネ７８によって案内され、揺動ピストン５０のところで枢着させであるスライダー７７／７０があると簡単で望ましい。湾曲したシリンダ壁８０の上にある代わりに、短いスライダー７０が独立して湾曲したシリンダ壁片８１とシリンダケース８２の間で慴動し、平らで、例えば繊維で補強したセラミックスから形成できる。断熱エンジンの場合、シリンダ壁片８１又はシリンダケース８２も、セラミックスから又はセラミックスを用いて被覆され、セラミックスのピン軸受５３と８３は潤滑油なしのエンジン駆動を可能にする（オートモビール・レビ：Ｌ　−；　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌ　Ｒｅｖｕｅ　３１．７゜１９８６）。

四角形のピストン板５０も（繊維補強した）セラミックス製で、主に次の充填部材の一つを有する。

即ち、第７図によれば、前面で半円形の棒部材８４、この部材は例えばほぼ半円形の二つの部材８５と８６及び後者が半円形の溝の中に支承されている。ガス圧はこれ等の部材がシリンダの壁８０／８１に対して少なくとも下端を充填するようにこれ等の部材を回転させる０部材８６には、９０°以下でほぼ同じ二つの充填様８７が接続している。これ等の桟は、波型バネによって平たいシリンダ壁８８に対して予備加圧されている。第８図の変形種では、円管セクター８９の内部でビン９０が回転する。このことは、摩耗を低減し、二重のガス気密を与える。

第９図には、排出スライダー７７の側に同じ充填材が示しである。この排出スライダーは上部をビン（ローラー）９０が回転する円管セクター８９′として形成しである。この様な状態は、第１０図の変形種では当て嵌まらないが、ここでは、スライダー７７のローラーをかけた端部９１が高い耐久性を有する。材料としては、部材８４〜８７と８９／９０に対してセラミックスで、スライダー７７に対して必要な場合セラミックス被覆したクロム鋼が問題になる。

第５図と第６図の分離したシリンダ・ヘッド９２は、例えば油を満たしてあってもよく、鋳造鉄又は軽金属製である。一部シリンダ・ブロックの外に延びる長いアンカーボルト９３が、このボルトをクランク・ケースの下部６０に連結している。このことはセラミックス・ケースを引張応力から軽減している。片側の回転通路９５は、例えば球状の燃焼室６７に接線方向を合わせて合流している。この燃焼室の軸には、ずれピストン９８のニューマチック噴射ノズル９７　（ＯＥＣＡｕｔｏ−ｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ、　Ａｕｇｕｓｔ１９８６）がネジ込んである。このピストンは、カバー９９で楔溝によって回転止めしてあり、ネジ山を経由して歯車１００によって圧縮比を減らすため上に移動する。類似の前面の歯車１００’は、サーボ・モータ又は次のシリンダに通ずる中間歯車として使用される。この調節装置なしでは、シリンダ・ヘッドが最も簡単になり、ノズル９７はほぼ点火プラグ２０に向けて回転させることができ、導入槽６５の方向に直接噴射する。変形種としては、円形又は卵型の揺動ピストンが装備される。

この場合、排出スライダー７０はシリンダ壁の内部で移動し、三次元的に組み込まれて導入される必要がある。

第１１図と第１２図のエンジンは、−シリンダの容積とシリンダ数を可変できる構造箱に設置されている。これに対して、エンジンのケースは空気導入口１０２を装備した右シリンダ壁１０１と左シリンダ壁１０３から成り、両方の壁は内側に（例えば、クランク軸のフランジまで貫通したアーチにして）湾曲し、内部の平面状の側壁１０４と１０５でサンドインチ構造にしてフランジ組立しである。

この気密は、例えば接着フォイルによって行われ、連結は長い伸長ネジ又はそれに対応するリベット１０８によって行われる。このリベットは、主に鋳造した穴１０７又は冷媒室１０８と中央スリーブ１０９を貫通し、このことは鼠鋳鉄の場合でも軽くて簡単な構造様式を与える。他の利点は、正確なガス通路１１Ｏと１１１を有する多くの製品数の小さい鋳造部材であって、特に湾曲した内面１１２に簡単な加工と工具を自由に使える平坦な内面１１３にある。流入フランジ１１４と排出フランジ１１５の加工は、エンジンのケースと組み合わせ構造にして行える。何故なら、両方のフランジは隣のケース部分に延びているからである。側壁１０４と１０５は、エンジン正面の一部か、二つのシリンダの中間ケースの一部であり、対向壁の鋳造したウェブ１１６の上で支えである。このエンジン・ケースは、クランク・ケース１１７によって下に、またシリンダ・ヘッド１１８によって上に遮断されていて、両者はシリンダ数とシリンダ壁１０１と１０３の幅に応じて種々に構成される。

エンジン・ケースには、クランク軸１２１が慴動輪受に延び、軸受カバー１２２によって支持されている。このカバーには、クランク・ケースの下部１７もネジ止めされている。このクランク円板１２３は、側壁１０４と１０５の平らな内面１３まで横に延びていて、封止リング１２４を有する。このリングは、円周上に分割して設置した皿状バネ１２５と連結して、クランク・ビン１２７の加圧油の注入部と主軸受となる。揺動ピストンの潤滑油を注入するには、ドレイン・オイルで充分である。

四角形の揺動ピストン１３０は、平板伏の連接棒１３１と共に、例えば軽金属に一体鋳造してあり、延びを防止するアンカーボルト１３２によって上方に、例えば重金属のバランス錘１３３で、必要な場合、鋼又はセラミックス製のピストンの底１３４に中間接続して、ネジ止めしである。ピストンのの移動路には、連接棒１３１とそのバランス錘１３３がクランク・ケースの内部１３５の間の自由空間を出来る限り充分に満たすので、最も簡単な構造の組み込み連接過給機として作用する。バランス錘１３３は、主に円筒状に加工され、隙間の充填を改良するため、歯車に向けて場合によって走り出る微細な横溝１３６を有する。そして、連接棒１３１とパラスス１３３の平らな側面には、充填ストライプを考慮しておくことができる。このストライプの間で、摩擦を低減するため、前記側面を戻して設置できる。

下からネジ止めしたバランス錘１３７の場合、ネジの頭１３８を覆うには、例えば乱れの少ない中央ネジ１４０を有するセグメント１３９で行われる。連接棒には、揺動ピストン１３０の下部に中央支持・冷却舌部１４２を有する傾斜側面１４１がある。鋳造核の下部にある中空空間の前記核を支承するには、平坦なスライダー１４４によってカバーされている横間口１４３を経由して行われる０例えば、薄板から打ち抜き加工したこれ等のスライダー１４４は、同心状の円１４５と１４６にある上端と下端で、連接棒・側面の対応する余白部分に置かれる。その場合、上記の円の中心は大体ピストンの中心にある。

スライダー１４４の下端は、滑り石１４８の方に曲げである、この滑り石は、平坦な側面１０４と１０５の溝１４９に延びていて、スライダー１４４が連接棒１３１の揺動運動と連行運動することを防止している。こうして、ガス通路１１０と１１１の割れ目は、シリンダ壁１１２により近か寄せ、即ち幅を広げている。

このことは、急速なガス交換に対して重要である。浄化通路１１０の開口１５１から空気の覆いを付けた１ｆ磁噴射ノズル１５０は、揺動ピストン１３０によって燃焼ガスに対して最適に遮断される。

新規なシリンダ・ヘッド１１８は、クランク・ビン１２７に対して垂直な面内にあり、長手方向に延びた円筒状の燃焼空間１５５によって特徴付けされる。このシリンダ・ヘッドは導入側では通路１５６を経由して、また排出側では開口１５７又は隙間１５８を経由してシリンダに連結している。その場合、燃焼室の部材１５６及び／又は１５７／１５　Ｂの接線方向又は放射状の配置によって、導入旋回部１５９、対向旋回部又は小さい旋回部が生じる。燃焼室１５５の長手軸には、及びその隔離部として右にグロープラグ１６１（又は点火プラグ）が、また左には中空又は充填されたグロー栓１６２がネジ止めされている。このグロー栓１６２の長さと直径を変えることによって、圧縮比を調整又は可変できる。燃焼室１５５及び、場合によって、グロー栓１６２のシリンダ面は、触媒燃焼を発生させるため、白金又は類偵な物でごく薄り被覆するか、又は、例えば同等なものを被覆した交換可能な板又は網部分で覆っである。

このエンジンは、次のように機能する。即ち、下部デッドポイント１６５（連接棒の軸がクランクの円に接する）と上部デッドポイント１６６を有する連接棒過給機は、右端で導入部１０２から絞りを行っていない空気を吸入する。同時に、左端は予め吸入した空気をピストン通路１６８とピストン窓１６９を経由して浄化槽１１０に押し出す。この槽１１０と１１０′の非対称形状によって（第２図）、互いに導入旋回部１７０が形成される。この旋回部は、基本の亀裂中でも非対称の槽によって強化及び／又は空間的な位置に関して影響を及ぼす。この空気旋回部１７０では、ノズル１５０を経由し燃料を注入し、揺動ピストン１３０によって通路１５６の方向に移動する。開口１５７又は隙間１５８を経由して、燃料のない空気で（燃焼ガス成分で）燃料室１５５の洗浄が予め行われる。クランク角度が３３０°の場合のピストンの底の位置１３４”から分かるように、燃料と空気の混合物は通路１５６を経由し燃料室１５５に引き続いて移動し、そこで白金被膜と接触する。このことは、メッリチ博士の論文によれば試験エンジンで約１６：１の圧縮比の場合、触媒自然発火を即座に始動させる。スパーク点火設備は、ガソリン駆動の場合不要で、グロープラグ１６１は初期スタートのためにのみ使用される。動作周期の終わりには、揺動ピストンは燃焼ガスを横の排出通路１１１に「傾ける」、この排出通路には、完全燃焼させるため連接過給機から図示していない短い孔を経由して、必要な場合には逆止弁を中間接続して、加圧空気が導入される。外部触媒は不要になり、煤のないガソリン自動点火の消費がディーゼルエンジンの消費より望ましいことがメッリチ博士によって予測されている。

第１１図と第１２図のエンジンの場合、より重要なことは、揺動ピストン３０がその揺動運動によって導入（連接過給機によって位相がずれ、振動板等を用いないで操作される）、洗浄及び排出に対する非対称制御ダイアダラムが生じ、他方このピストンの四角形が新鮮なガスと燃焼ガスの間の接触壁の幅を同じ面積の丸形ピストンの約６０％に低減する点にある。他の利点は、第１図で説明したように、昇降ストロークの体積が大きく、それに応じて集中的なシリンダ洗浄とノッキングがなくほぼ振動と摩擦のないピストン運動を有する連接過給機が組み込める点にある。このエンジンでは、揺動ピストン、連接棒及びバランス錘で構成される本体は連接過給機の旋回ピストンと燃焼エンジンの揺動ピストンを形成する。そして、この本体は駆動時にシリンダ中で浮遊しているので、「二重浮遊ピストン」と命名している。クランク軸の対応するバランス錘によって、この本体の全重量がピストン・ボルトと連接棒の対応するプランジャーの全重量に比べて小さくないにもかかわらず、この本体は外部の質量に対して優れた平衡を保たてさせることができる。バランス錘の経費はかなりなものであるが、この錘は多気筒二周期駆動エンジンの場合、非常に小さいはずみ車１７７で可能である。場所の制約のより、上に述べたクランク軸のバランス錘をエンジンの外部ではずみ車１７７と対向設置したプリーに配設する必要がある。

このことは、どんなエンジン数での可能である。しかし、幅の広い中間ケースの場合には、主軸受を免除する内部バランス錘も場所を占める。

第１３図には、動作昇降ストローク間の上部デッドポイントにあるピストンの右ネックが拡大して示しである。ピストン１３０の下方への移動は、クランク角が約３４５°の場合既に始まっている。この場合、主にセラミックス製の針又はローラ９０はガス圧の下で回転矢印の従って湾曲したシリンダ壁１１２上を転がる。この動作は、非常に小さい摩耗で気体クッションの上で行われる。このクッションはローラ本体９０の背後と下部で生じる０部材９０に接線を合わせた横の気密桟８７はその高さが低い（ガス圧が低い）ので、特にこの桟を回転針で置き換えた場合、少ない摩擦でも移動する。気密部材８７と９０は平面様１７８に支承されている。前記平面様は一方の平面側のピストン溝で慴動できるように導入され、板バネ又は波型バネ１７９によって動作できる。ピストンの左ネックも同じ様に形成されているが、そこでは連接過給機の摩擦モーメントを支えるため、バネなし又は硬いバネ１７９が備えである。

第１４図の変形種では、ローラ本体９０は湾曲した同項を有する気密様１８０で置き換えてあり、横の気密様１８１が出来る限り両方のシリンダ壁１１２に接触させである。こうすることが、気密性を改良させ、絶えず軸方向に移動するため、炭化を防止している０貫通するこれ等の気密様１８１は、第１３図にも使用できる。その外、ここでは第７図と第８図の気密部材も適する。大きな揺動ピストンの場合、熱膨張と摩耗を保証するため気密様８７／１８１及びローラ本体９０の長さを分割し、互いに重ねて当接させる必要がある。

第１１図と第１２図に対する変形種として、第１５図にメッリチ博士のシリンダ・ヘッドが示しである。この場合、エンジンのピストンは接線通路１８４を経由して、また（ガソリン噴射部を有する）小さな補助ピストンは放射状の通路１８５を経由して、例えば白金を被覆した短い円筒状の燃焼室１８６に連結している。浮遊ピストン１３４”　（クランクの角度を３３０°にして示しである）の揺動運動、及び桟状のピストンの鼻１８８によって、触媒による自然点火は種々の簡単な方法で実現させることができる。もちろん、低圧噴射ノズル１５０の燃料放射方向は、通路１８５のところに止まるため、出来る限り軸方向でな（、この方向に垂直に（傘ノズル）噴射させる必要がある。第１１／１２図、及び第１５図の燃料室は、第５図及び第６図の円形又は楕円形の浮遊ピストンに対しても適合するが、そこでは連接過給機はそれ程効果的ではない。第１５図に対して別な変形種として、左側にに導入弁と、はぼ中央に排出弁を装備し、燃焼室１８６を右方向に移動させて、通路１８５が（第１１図に似て）シリンダ壁１１２に繋がる四周期駆動エンジンを挙げることができる。連接過給機は、導入弁に繋がる空気箱に搬送する必要がある。この代わりとしては、連接過給機が圧縮ストロークの下部で、広い洗浄槽を経由して付加的な空気をシリンダに導入し、更に動作ストロークの下部で燃焼室１８６の洗浄するために、またよっとすると起こり得る燃焼ガスの再燃焼のために空気を導入できる。しかしながら、この様な四周期駆動エンジンは単純にも、コンパクトにもならなく、当然三つの空のストロークに対して一つの動作ストロークとなり、そこに一番長く存在すると言う重大な欠点がある。

他の変形種として、第１６図と第１７図には、スパーク点火部を備えたガソリン・エンジンの第１１図と第１２図に適するシリンダ・ヘッドが示しである。この場合、シリンダ壁１０１と１０３はアーチ状の壁１０９を経由して半球状の燃焼室１９１を取り囲み、左方向に延ばした線１９２の方向にプレス隙間として形成しである部材片へ連結する。この隙間は、燃焼室１９１で洗浄空気旋回１７０（第１２図）に９０°ずらして重さなる空気の旋回を発生させる。このことは、混合物の最適な巻き込みと、点火プラグ２０によって急激な燃焼を発生させる。このシリンダ・ヘッド１９０は、同様に開口部による冷却が行われる（貫通させたアンカーボルト１０６を有する狭く分割した冷媒室１０Ｂ）、この場合、冷媒としては、エンジン・オイルが使用でき、このオイルは垂直に設置したエンジンの場合、通路１８５にある、また右に強（傾けたエンジンの場合、通路１９７にあるクランク軸の逆流穿孔１２６（第１１図と第１２図の下）から噴出口に集まり、円管１９６を経由して、又はそのままで、かなり多量に吸引される。変形種としては、第１６図と第１７図の内部形状を有する分離したシリンダ・ヘッドが、第１１／１２図のへラド１１８に対して交換できる。この場合、エンジンの出力制御は空気導入部１０２に設置したスロットル弁によって行われる。しかし、このことは気化機を駆動する場合、避は難い絞り弁による損失をもたらす、ノズル１５０（又は、第５／６図の部材９７）を経由するガソリン噴射では、スロットル弁が図示してない前面側の複数の通路に配設しである。これ等の通路は、バイパスとしてのガス通路１１０（洗浄槽）を空気導入部１０２に連結させているので、負荷が少ない場合、又はシリンダを遮断した場合、連接過給機によって供給される過剰な空気は損失しないように循環回路中を循環する。

第１１図と第１２図のエンジンから、ピストンの幅を約二倍にして、ガススライダー１１４と排出路　（１１１／１１５を除き、導入槽１１０〜１１０１を広げ、シリンダ・ヘッド１０Ｂを排出平板弁を有するヘッドに代えることによって、 −個の圧縮機を導き出すことができる。この時、連接ポンプのために最も簡単な方法で、（寒冷時には簡単に凍結する）導入振動板を装備しない二段圧縮機が生じる。この圧縮機は、例えば加熱ポンプに適するもので、例えば第１１／１２図及び第１６／１７図に類似な監視し易いガスエンジンによって駆動される。

監視し易いことは、ここに示した揺動ピストン機械の場合、その非常な簡単さによって与えられる。

消耗部分が少ないことは、交換を容易にする０例えば、第１図では全体の浮遊ピストン１〜４がクランク軸を組み立てるとき下に、また第５／６図では、別々な揺動ピストン５０が上にされる。短いボルト１３２′のため、第１１／１２図の場合、ピストンの底１３４は同様に上向きに解体される。このことは多数の充填部材の交換を可能にする。上記のことは、アンカーボルト１３２を有する変形種の場合、長い縁付ハンドル１９９と、締め付は部２００を備えた組立ポル）１９８　（第１１図の上部）の助けでのみ成功する。前記締め付は部には、角２０１のフォーク（スリット）が嵌まり、浮遊ピストンをシリンダ・ヘッドに固定して、次いで解体することを可能し、その場合、上記のことは、行い易いのであれば、下にも行える。

更に、付は加えるべきことは、グロー捧１６２を充分長いグロープラグに代えれば、第１１／１２図のシリンダ・ヘッド１１８はディーゼル運転にも適し、プラグ１６１の代わりに高圧噴射ノズルを導入できる。ここでも、シリンダ・ヘッド１６／１７の場合に必要な吸引空気の絞りは必要ない。

排気ガスを部分的に利用するためには、第１１７１２図のエンジンの場合、ターボ過給機圧力下にある空気導入１０２が可能である。この場合、連接過給機は部分的に加圧空気エンジンとして動作し、シリンダ洗浄とシリンダ充填を強化して、回転数が高い場合でも１０バール以上の有効平均圧力が達成できる。変形種としては、排気ガスのタービンが雑音のないウオームギヤ減速比とフリーホイールによってクランク軸に更に動作させることができる。この場合、タービンとウオームギヤの間に配設した粘性カップリングが硬い同期衝撃を食い止める。

国際調査報告特表千１−５０２３５５　（９）国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．シリンダ中で端部の方向に移動すし、連接棒に固定し、カバーのないピストンを備えた揺動ピストン機械において、連接棒は連接過給機を越えて延びていて、バランス錘として形成してあることを特徴とする揺動ピストン機械。
２．バランス錘は、ピストンがほぼシリング中で横方向のカを受けないで移動するように設計してあることを特徴とする請求項１記載の揺動ピストン機械。
３．二周期又は四周期駆動するエンジンであり、バランス錘がクランク室ポンプの翼過給機として形成してあり、密着したケース中を移動することを特徴とする請求項１又は２記載の揺動ピストン機械。
４．排出スライダーは、前面側のシリンダ壁の上又はその中を移動し、ピストンの端部で旋回し、しかも案内部又はバネのカで案内されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の揺動ピストン機械。
５．圧力ガスエンジンとして形成され、連接棒の衝突面で上部デッドポイントで追従するピストン端部がその上に配設した弁と、従ってガス導入をピストンの上部デッドポイントに対して非対称に開閉することを特徴とする請求項１又は２記載の揺動ピストン機械。
６．連接棒はバランス錘と共に四角形の揺動ピストンと同じ幅を有し、シリンダ・クランク・ケースによって狭く取り囲まれていて、主として半円状のバランス錘の端部が少なくとも部分的に斜めに溝切りしてあることを特徴とする請求項３項記載の揺動ピストン機械。
７．連接棒は、軽い材料製で薄い壁の中空体であり、この中空体に固定したピストンの底を備えていて、連接棒の中心の下に重い材料製のバランス錘が連接棒のカバーとして接続していることを特徴とする請求項６記載の揺動ピストン機械。
８．二周期駆動スライダーエンジンとして使用され、連接棒が余白部の両側でそれぞれ一個の平板スライダーを担持し、このスライダーは連接棒の円弧状の端部で主にピストンの中心点の回りに旋回可能に支承してあり、下部の角のところに滑り石を有し、この滑り右は平いらな側面の溝中で延びていることを特徴とする請求項６又は７記載の揺動ピストン機械。
９．横の洗浄通路／洗浄槽は、洗浄の旋回が生じるように互いに非対称に成形してあることを特徴とする請求項３、６〜８のいずれか１項に記載の揺動ピストン機械。
１０．シリンダ・ヘッドは、ほぼ円筒状で長手方向に延びた燃焼室を有し、この燃焼室は少なくとも近似的に連接棒の当たる面にあり、スリット及び／又は開口を経由してシリンダ空間に連結していて、主に一端部にグローブラグを有し、貴金属を被覆してあることを特徴とする請求項３、４、６及び６〜９のいずれか１項に記載の揺動ピストン機械。他の請求項は、従来技術を評定した後、提出する。