JPH05231171A

JPH05231171A - 車両用内燃機関

Info

Publication number: JPH05231171A
Application number: JP4315866A
Authority: JP
Inventors: Masami Sakita; マサミ・サキタ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1993-09-07
Also published as: DE4236267A1; US5152254A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】高トルク出力が可能な内燃機関の提供。【構成】揺動ピストン５２のピストン軸５０の揺動運
動は、扇形歯車７０を介して揺動アイドラ軸６６に伝送
される。共軸外−内軸８２と８４は、両軸を二重反転さ
せる方向逆転装置８８により結合される。外軸８２は、
歯車組１０２と１０４を介して、内軸８４は、歯車組１
０６と１０８を介して夫々揺動アイドラ軸６６に結合さ
れる。歯車組１０２と１０６は一方向オーバ・ランニン
グ・クラッチ１１０と１１２を含み、そして歯車組１０
４と１０８は、電磁制御摩擦クラッチ１１８と１２０を
含む。機械操作クラッチを電磁クラッチに代わり用いる
ことができる。２組の扇形歯車組で揺動アイドラ軸６６
を夫々の共軸外軸８２と内軸８４に結合することもでき
る。また、ピストン軸５０の揺動運動を容易にするため
ピストン軸に、夫々重錘付電動機を移動可能に支持す
る、１対の半径方向外側に延長される、ねじ込みアーム
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は、一般に揺動軸を有する内燃
機関、および軸の揺動運動を回転運動に変換する装置に
関するものである。

【０００２】

【発明の背景】揺動ピストン内燃機関は、例えば、米国
特許第１，１８９，８３４号クレス（Ｋｒｅｓｓ），
第１，４６８，５１６号シラー（Ｓｃｈｉｌｌｅ
ｒ），第１，７０５，８２６号ポリチ（Ｐｏｌｉｚｚ
ｉ），および英国特許第５７７，６５６号ジョンソン
（Ｊｏｈｎｓｏｎ）にみられるように公知である。多く
の従来技術の内燃機関は、機関ピストンを機関出力軸に
結合するクランク機構を含んでいる。クランク腕の有効
長さは、その角度で測った位置に依存する様式で変化
し、これによって機関作動効率を制限する。

【０００３】

【発明の摘要および目的】この発明の一目的は、高トル
ク出力が可能な改良された内燃機関を提供することにあ
る。この発明の一目的は、機関出力軸に内燃機関の揺動
軸を結合する、改良された結合装置を提供することにあ
る。この発明の一目的は、自動車両用として、十分に適
用される、上記形式の改良された内燃機関を提供するこ
とにある。この発明の一目的は、改良された機関平衡の
ため、反対方向に揺動結合される１対のピストンを含む
揺動ピストン機関を提供することにある。この発明の上
記およびその他の目的は、揺動軸に結合された可動ピス
トン装置を含む内燃機関の使用によって達成される。上
記揺動軸に関するトルクは、燃焼と同時に、ピストンが
推進される力の程度に直接依存し、かつ行程の通路に沿
うピストン位置とは、実質的に無関係である。従って、
ピストンが行程の一端部にある時に、燃焼時、大トルク
が揺動軸に加わることがある。

【０００４】この発明の機関は、それぞれ第１および第
２の反対方向に回転できる、第１および第２の同軸二重
反転軸を含む。上記揺動機関軸は交互に、上記第１およ
び第２の同軸二重反転軸に結合され、一方向に揺動軸の
揺動と同時に、上記第１方向に第１の軸の駆動回転を行
ない、そして上記と反対方向に揺動軸の揺動と同時に、
上記第２方向に第２の軸の駆動回転を行なう。上記同軸
第１および第２の軸は、上記揺動軸により、どちらかの
軸が回転すると同時に、それらの二重反転回転のために
相互結合されている。モータビークル用に特に適してい
る一実施例において、上記同軸第１軸と上記揺動軸との
結合は、第１一方向オーバ・ランニングクラッチと分路
の第１作動摩擦クラッチを含む。同様にして、上記同軸
第２軸と上記揺動軸との結合は、第２一方向オーバ・ラ
ンニングクラッチと分路の第２作動摩擦クラッチを含
む。機械式か電磁式かいずれかのクラッチ作動装置が、
作動クラッチの制御のために設けられる。上記第１と第
２の一方向のクラッチは、揺動ピストン機関による二重
反転軸の駆動作動中、上記同軸二重反転軸と上記揺動軸
とを結合する作用をする。車両の惰力進行中、一方向ク
ラッチがオーバ・ランニング・モードにおいて作動し、
これにより機関によるブレーキはかけられない。このよ
うなフリー・ホイリング・クラッチ作動は、車両運転効
率に貢献している。機関始動および車両ブレーキ作動
中、上記作動クラッチは、上記第１および第２の回転二
重反転軸の回転により、揺動ピストン機関の駆動作動が
できるようにされる。

【０００５】他の一実施例において、機関軸の揺動運動
は、上記揺動ピストン軸による揺動運動と共に駆動され
る、第１および第２扇形歯車により、同軸二重反転軸の
回転運動に変換される。第３および第４扇形歯車は、上
記第１および第２同軸二重反転軸にそれぞれ付加される
ので、機関運転中は、上記第１および第３扇形歯車なら
びに第２および第４扇形歯車は、交互に係合し、そして
離脱する。上記第１および第３扇形歯車ならびに、第２
および第４扇形歯車は、上記揺動機関軸の揺動運動の両
端に隣接して、同時に離脱し、この間に、回り止め装置
が、上記揺動軸の回転運動を制限して、上記扇形歯車の
再係合を確保する。この発明の一実施例において、上記
内燃機関は、両端部を平面端壁で閉鎖される、一部円筒
形作動チャンバで形成される、シリンダハウジングから
なる、燃焼ユニットの使用を含む。ピストン軸は、上記
一部円筒形作動チャンバと同軸に、チャンバを貫通して
延長する両端壁により、回転できるように支持される。
ピストンは上記ピストン軸に付加され、そこから半径方
向に延長され、ピストンは上記作動チャンバを第１およ
び第２副チャンバに区分する。各副チャンバには、この
副チャンバへ空気供給用の吸気孔と、副チャンバから気
体の排出用の排気孔が設けられる。第１および第２回転
弁のように、その中に分離した吸気通路と排気通路とが
形成されている弁装置が、副チャンバに流入し、かつ副
チャンバから流出する流体の流れを制御する。上記回転
弁は、ピストン揺動と時限関係にあって、断続的に９０
°回転するので、各副チャンバの作動サイクルは、連続
した吸気、圧縮、膨張および排気期間を含む。

【０００６】不平衡なピストン運動に対して補正するた
め、上記機関は、１対の作動チャンバおよび方向逆転装
置を介して上記ピストン軸を相互結合させる装置と共
に、関連揺動ピストンを含むこともできるので、一方の
ピストンが、一方の回転方向に揺動する時には、他方の
ピストンが、反対回転方向に揺動する。この配列によっ
て、４個の副チャンバの作動サイクルは、膨張期間に上
記ピストンの揺動を与えるように配列することもでき
る。この発明の他の一実施例で、上記機関は、揺動運動
で軸を駆動する軸に結合される往復ピストンを含む。上
記記載の装置は、揺動軸運動を回転運動に転換するのに
用いられる。本発明の上記およびその他の目的と利点
は、添付図面で考察する時には、下記記載からよりよく
理解されよう。図面において、数個の図における同一部
品に対しては、同一参照数字で示す。

【０００７】

【好適実施例の説明】まず図１および図２について説明
すると、この発明の新規な内燃機関２０は、縦軸線２８
を有する一部円筒状作動チャンバ２６で形成される、固
定ピストンハウジング２４からなる燃焼ユニット２２を
含むことが示される。作動チャンバ２６は、図示省略の
任意の適当な手段により、ハウジング２４に取り付けら
れる、対向端壁３０および３２の間に延長される。事
実、ハウジング２４は、回転弁３４と３６に容易に接近
する備えとして、分離ブロックおよび取り外しできるヘ
ッド部分で形成される。ここでは回転弁で説明されてい
るが、その代わりに従来のポペット弁を用いることもで
き、この発明が回転弁の使用に限定されないことには注
意されたい。弁３４および３６は、図示されない軸受に
より、両端壁３０および３２にジャーナル支持され、縦
軸線２８に平行に延長される、２軸のまわりに回転運動
する。ハウジング２４内溝穴のシール３８（図２参照）
は、弁とハウジング間のシール接触を与える。各弁に
は、吸気通路４０と排気通路４２が設けられ、それぞれ
機関ハウジング内吸気孔４４と排気孔４６に連結するよ
うになっている。ハウジング２４内の横方向分割壁４
８，４８は、上記吸気孔と排気孔とを分離する。気化器
のような、図示省略の源からの空気／燃料混合気が、吸
気孔４４を通り機関に供給される。ピストン軸５０は、
図示省略の軸受により、両端壁３０と３２にジャーナル
支持され、軸線２８の周りに揺動ピボット運動する。単
一ピストン、すなわち羽根５２がピストン軸５０に取り
付けられ、軸線２８の周りに共に回転する。ピストン５
２には、上記ピストンを軸に取り付けるため、ピストン
軸５０が貫通して延長されるハブ５４が形成される。シ
ール５６は、上記ピストンと作動チャンバ間のシール接
触を与える。

【０００８】上記ピストン５２は、作動チャンバ２６を
２個の副チャンバ２６Ａと２６Ｂとに分割し、その内で
ピストン５２の揺動期間中、一方が体積を増し、他方が
体積を減じる。副チャンバ２６Ａと２６Ｂの両方には、
副チャンバ内圧縮空気／燃料混合気の点火および上記作
動チャンバ内ピストン５２の揺動のために、点火プラグ
のような点火装置５８が設けられる。駆動列ハウジング
６０は、図示省略の装置により、端壁３２において、燃
焼ユニット２２の一端部に取り付けられる。上記ハウジ
ングは外壁６２と端壁６４を含む。ピストン軸５０も、
図示省略の軸受装置により、端壁６４にジャーナル支持
される。アイドラ軸６６は、ハウジング６０を貫通して
延長され、かつ図示省略の軸受により、端壁３２および
６４にジャーナル支持され、ピストン軸線２８に平行な
軸線６８の回りを回転する。ピストン軸５０に取り付け
られた扇形歯車７０とアイドラ軸６６に取り付けられた
協働歯車７２は、ピストン軸の揺動運動をアイドラ軸に
伝動する。歯車７０と７２との間の歯車比の選択によ
り、上記アイドラ軸には所定度の揺動回転を与えること
ができる。また明白なように、もしも揺動ピストン軸５
０が所定角度回転運動を経る時には、上記アイドラ軸６
６および関連歯車７０および７２に対して、これらをピ
ストン軸５０に連結させる必要はない。

【０００９】ピストン５２の揺動行程は、端壁３２に取
り付けられた止め装置７４，７４により制限され、これ
らの止め装置は、それらの行程の両端部において扇形歯
車７０により接触される。図４において、上記止め装置
７４は、ばね７８が取り付けられる、端壁３２から延長
されるアーム７６を設けているのが示される。支台８０
がばね７８の外端部に取り付けられ、そして扇形歯車の
回転を制限するため、扇形歯車７０の縁部と接触するよ
うになっている。上記ばねは衝撃を緩和し、かつ上記ピ
ストン運動の反転を容易にする。上記機関は同軸第１軸
すなわち外軸８２および同軸第２軸すなわち内軸８４を
含み、その外軸８２は端壁３２にジャーナル支持され、
そしてその内壁８４は端壁３０および６４にジャーナル
支持される。上記同軸の軸８２および８４は、アイドラ
軸６６およびピストン軸５０の軸線２８に平行に延長さ
れる。方向逆転装置８８は、同軸の軸８２および８４の
いずれか一方の回転と同時に、それらの同時二重反転の
ため、上記同軸の軸８２と８４とを相互結合するように
設けられる。説明のために、方向逆転装置８８は、外軸
８２および内軸８４にそれぞれ取り付けられた第１傘歯
車９０および第２傘歯車９２を含んで示され、そして上
記第１および第２傘歯車間のアイドラ歯車９４が、同軸
軸線８６に直角な軸線９６の周りに回転するようになっ
ている。説明の配列では、図１に見られるように、外軸
８２が矢印９８の方向に回転するようになっている一方
で、内輪８４が矢印１００の方向に二重反転するように
なっている。

【００１０】アイドラ軸６６は、平歯車１０２Ａおよび
１０２Ｂを含む第１歯車組１０２および平歯車１０４Ａ
および１０４Ｂを含む第２歯車組１０４を経て、外軸８
２に結合されるようになっている。同様に、アイドラ軸
６６は、平歯車１０６Ａおよび１０６Ｂを含む第１歯車
組１０６、および平歯車１０８Ａおよび１０８Ｂを含む
第２歯車組１０８を経て、内軸８４に結合されるように
なっている。歯車組１０２および１０６の歯車１０２Ａ
および１０６Ａは、それぞれ一方向クラッチ１１０およ
び１１２を含むか、または一体となり、これにより歯車
１０２Ａは、アイドラ軸が右回りに回転時、右回り方向
（図１に示される矢印１１４の方向）に駆動されるよう
になっており、かつ歯車１０６Ａは、アイドラ軸の左回
り方向に回転時、左回り方向に（矢印１１６の方向に）
駆動されるようになっている。従って揺動ピストン機関
の作動により駆動される時には、外軸８２が矢印９８の
方向に回転され、そして内軸８４が反対方向、矢印１０
０の方向に回転される。上記軸８２か８４のいずれか、
または両軸とも機関出力軸として用いることもでき、そ
して説明のために、内軸８４は変速機１１７に連結され
て示される。車両用のために、変速機からの出力は、車
輪を駆動するため車両車輪に連結されるようになってい
る。

【００１１】歯車１０４Ａおよび１０８Ａは、アイドラ
軸６６上に回転できるように装着され、かつそれぞれ第
１および第２の作動クラッチ装置１１８および１２０に
包含される。説明のため、クラッチ装置１１８および１
２０は、おのおのが揺動アイドラ軸６６に取り付けられ
るハウジング１２２を含む、電磁制御摩擦クラッチを含
むのが示される。電磁石１２３が上記ハウジングで支持
され、付勢時には平歯車１０４Ａと１０８Ａをこれに引
き付ける。歯車１０４Ａと１０８Ａは、アイドラ軸６６
上に回転できるように装着されるので、上記電磁石が消
勢される時には、上記アイドラ軸に歯車は結合されない
ままである。電磁石がアイドラ軸に上記歯車を結合する
ため付勢される時には、上記歯車は引き付けられて、ハ
ウジング１２２と密に摩擦接触される。上記クラッチ装
置は後述する図１２においてさらに詳細説明する。この
目的のため、例えば機関始動および車両制動中など、同
軸二重反転軸の８２および８４による機関の駆動作動が
必要な時にいつでも、作動クラッチ装置１１８および１
２０が交互に付勢および消勢されることが理解されよ
う。

【００１２】同軸の軸８２および８４は反対方向に同時
に回転するので、いずれか一方、または両方が、機関出
力軸として使用できる。図示実施例では、回転弁３４お
よび３６は、ベルト１２４およびプーリ１２６を経て同
転の外軸８２にその結合により、断続的に回転される。
プーリ１２６は大歯車１２８に固着され、そして一緒に
ピストン軸５０上に回転できるように装着される。大歯
車１２８には歯車セグメント１２８Ａが、その４象限に
設けられ、大歯車１２８の回転と同時に、歯車１３０お
よび１３２と断続的に係合するようになっている。歯車
１３０および１３２は、順次上記弁から延長される四角
弁軸３４Ａおよび３６Ａを経て弁３４および３６に結合
され、大歯車１２８の連続回転時に、上記弁の断続回転
を行なう。この機構の拡大立面図が図５に示される。端
壁３０から外方に延長される、四角弁軸３４Ａおよび３
６Ａの両端部は、図６および７に見られるように、端壁
３０から延長されるアーム１３６にばねの一端部が取り
付けられる板ばね１３４によって接触される。ばね１３
４は、回転弁を９０°回転位置に弾性保持する機能を果
たす。板ばねは、また４５°を越える回転につづいてオ
ーバ・センタ・スナップ作用機能を与え、９０°位置に
弁を安定に位置させる。この配列により、上記弁は歯車
セグメント１２８Ａにより、完全な９０°を明確に回転
させる必要なしに、所定の９０°回転を与える。

【００１３】各副チャンバに対する機関作動サイクル
は、図８から図１１に略示し、各図について説明する。
上記のように、回転弁３４は副チャンバ２６Ａに関連
し、そして回転弁３６は副チャンバ２６Ｂに関連する。
図８において、ピストン５２の右回り回転中、副チャン
バ２６Ａは弁３４を経て排気状態にあり、一方燃料／空
気混合気が弁３６を経て副チャンバ２６Ｂ内に吸い込ま
れる。次に、ピストンが左回り運動と共に揺れ戻る時に
は、燃料／空気混合気は弁３４を経て副チャンバ２６Ａ
内に吸い込まれ、そして副チャンバ２６Ｂ内の燃料／空
気混合気は圧縮される。（図９参照。）次に、ピストン
５２が、図１０に示すように右回り方向に再び揺れる時
には、副チャンバ２６Ａ内燃料空気混合気は圧縮され、
そして副チャンバ２６Ｂ内の圧縮された燃料／空気混合
気は、副チャンバ２６Ｂに、動力、すなわち膨張の生成
のため点火される。次に、ピストン５２が、再び図１１
に示すように左回り方向に揺れる時には、副チャンバ２
６Ａ内の圧縮された燃料／空気混合気は、副チャンバ２
６Ａで膨張状態をつくるために点火され、そして排気ガ
スは弁３６を経て、副チャンバ２６Ｂから吐き出され
る。上記のように、アイドラ軸６６の各右回り回転につ
れ、ピストン軸５０の左回り回転により、歯車組１０２
を介して外軸８２の駆動作動のため、一方向クラッチ１
１０が駆動状態にあり、この間一方向クラッチ１１２が
オーバ・ランニング状態で作動する。逆に、扇形歯車７
０と歯車７２を介してアイドラ軸６６の左回り回転中、
歯車組１０６を介して内軸８４の駆動作動のため、一方
向クラッチ１１２が駆動状態にあり、この間一方向クラ
ッチ１１０がオーバ・ランニング状態で作動する。作動
クラッチ１１８および１２０が消勢のままである限り、
それらは駆動列の作動に影響を及ぼさない。

【００１４】図１２について説明すると、歯車組１０２
および１０４に関連するクラッチ１１０および１１８が
詳細に示される。上記のように、歯車組１０６および１
０８に関連するクラッチ１１２および１２０は、それぞ
れクラッチ１１０および１１８と同一形式であるので、
その違いを見分ける詳細な表示は不要である。クラッチ
１１０は、任意の適当な設計の一方向すなわちオーバ・
ランニング・クラッチを包含し、説明のために平歯車１
０２Ａと軸６６に取り付けられた内部部材１４２との間
に位置決めされるローラ１４０を含むこともできる。ロ
ーラ１４０は、その１つが図１２に示され軸６６の回転
方向次第で、クラッチかみ合いか、クラッチ・オーバラ
イドにする部材１４２のカム面と協働する。図示省略の
ばね部材が、部材１０２Ａと１４２と接触するように、
ローラを押し付ける。作動クラッチ１１８は、軸６６に
取り付けられたハウジング１２２を含み、さらにそのう
ちの１個が図１２に示される電磁石１２３を入れてい
る。電磁石１２３はスリップリング１４８，１４８に接
続され、次いでブラシ１５０を介して、点火制御スイッ
チ１５３、スイッチ１５４、そして分路接続スイッチ１
５６または１５８を経て電圧源１５２に接続される。ス
イッチ１５３は、点火スイッチの閉路により、車両が運
転状態に置かれる時は、常に閉じられる。スイッチ１５
６および１５８は通常開路状態にあり、そしてそれぞれ
ブレーキレバー１６０により、および始動制御回路１６
２の制御下の車両始動運転により、車両ブレーキの作動
時に閉じるようになっている。他方スイッチ１５４は、
転換制御回路１６４の制御下で、交互に開路と閉路にな
る。転換制御回路１６４の制御用調時パルスは、図１お
よび３に示される、扇形歯車７０の縁に設けられた調時
線１６８に応答する光電池１６６から得られる。調時パ
ルスは機関ピストンの揺動に同期してつくられる。動作
において、スイッチ１５４は一方向にピストンの運動中
は本質的に閉じられ、かつ上記と反対方向に運動中は開
かれるので、作動クラッチ１１８は一方向クラッチとし
て作用する。転換制御回路１６４により用いられる、揺
動方向に応答する信号を発生する、図示省略の装置が設
けられる。転換制御回路１６４の制御下で、交互に開路
と閉路にされるスイッチ１５４Ａを含む同様な制御装置
が、始動またはブレーキ操作中、内軸８４による軸６６
の断続駆動のため、作動クラッチ装置１２０の制御作動
に対して設けられる。光電池１６６からの調時パルス
は、また点火プラグ５８の制御点火目的で用いることも
できることに注目すべきである。

【００１５】電磁石１２３の付勢中、平歯車１０４Ａは
歯車組１０４を経て軸６６の回転のため、ハウジング１
２２と密に摩擦接触するよう引き付けられる。図１２に
示された電磁石１２３の消勢状態中、歯車１０４Ａは、
ハウジングと歯車との間に延長されるばね偏倚装置１８
８により、ハウジング１２２から軸線方向に離隔され
る。玉軸受１７０は、クラッチが消勢される時には、ば
ねと歯車との間の摩擦を軽減し、そして軸６６上の環状
止め部材１７２が、図１２で見られるように歯車１０４
Ａの軸線方向左方への移動を制限する。図１において、
ばね偏倚装置１８８は、「Ｓ」状部材として略示されて
いる。

【００１６】図１３の調時線図について説明すると、制
動操作中スイッチ１５６が閉じられ、および／または始
動操作中スイッチ１５８が閉じられる時の、操作に対す
る、揺動ピストンの回転角速度対時間が示される。時間
Ｔ０においては、スイッチ１５４が閉じられ、これによ
りクラッチ１１８はその係合のため付勢状態にあり、か
つスイッチ１５４Ｂは開けられ、これによりクラッチ１
２０はその離脱のため消勢状態にある。この時点で、も
しも外軸８２が始動、または制動中の車両運動により回
転される速度に対し、機関により駆動される軸６６にお
ける速度は、従ってオーバ・ランニング状態において、
オーバ・ランニング・クラッチ１１０および１１２の両
方が作動し、次にピストン軸５０が、回転する外軸８２
により左回り方向に駆動される。これらの条件下で外軸
８２は駆動軸を含み、そしてピストン軸５０は、電磁摩
擦クラッチ１１８の作動を介して駆動軸を含む。制動
中、機関はこれにより制動機能を助ける。時間Ｔ１にお
いて、左回り方向にピストン行程の終りに近く、スイッ
チ１５４が開き、これにより両方のクラッチ１１８と１
２０が消勢される。その後間もなく、上記ピストンが停
止し、揺動の方向は反転する。回転の右回り方向に変化
後、クラッチ１２０が時間Ｔ２で付勢され、内軸８４の
回転により右回り方向に、ピストン軸を駆動作動するた
めその係合を行なう。時間Ｔ３において、クラッチ１２
０が消勢されて、揺動方向が再び回転の左回り方向に反
転後、クラッチ１１８は時間Ｔ４において付勢される。
ブレーキスイッチ１５６または始動スイッチ１５８が閉
じたままで、かつ同軸出力軸８２および８４が回転を継
続する限り、クラッチ１１８および１２０の連続付勢お
よび消勢は継続する。出力軸８２および８４が駆動軸と
して作用し、そしてピストン軸５０が駆動軸として作用
する間、一方向クラッチ１１０および１１２の両方と
も、オーバ・ランニング状態において連続的に作動す
る。ピストン軸５０が駆動軸として作用する時には、オ
ーバ・ランニング・クラッチ１１０および１１２が作動
し、これにより同軸の出力軸８２および８４が、作動ク
ラッチ１１８および１２０の作動と関係なく、駆動軸お
よびオーバ・ランニング軸として交互に作用する。

【００１７】明らかに、上記機関は、単一ピストンの使
用に限定されるものではない。図１４について説明する
と、第１および第２ピストン５２および５２−１を包含
する多ピストン機関が示される。ピストン５２が取り付
けられるピストン軸５０は、上記のような様式で同軸出
力軸８２および８４に結合される。図示機関はハウジン
グ２４と同一設計の第２ハウジング２４−１を含み、こ
れらのハウジング２４と２４−１はハウジング１７４に
より相互結合される。ハウジング２４−１もまた、回転
弁３４および３６と同一形式の１対の回転弁が設けられ
る。回転弁３４および３６は、弁軸の軸線方向延長によ
り、ハウジング２４−１内の対応回転弁に結合される。
図１４において、弁３６のハウジング２４−１内対応弁
に結合するため、一つの延長３６Ｂの一部を示す。ピス
トン軸５０−１に取り付けられるピストン５２−１は、
次に端壁３０−１および３２−１にジャーナル支持され
る。軸線方向に整列したピストン軸５０および５０−１
は、軸線２８の周りに、同時にピボット運動するように
なっている。それらは反対方向に同時ピボット運動する
ため逆転装置１７６により、相互結合される。同軸出力
軸８２および８４を相互結合する、方向逆転装置８８と
同一形式にすることもできる。ピストン軸５０の一端部
に取り付けられた第１傘歯車１７８、軸５０の反対端部
に取り付けられた第２傘歯車１８０、および上記歯車１
７８と１８０との間のアイドラ歯車１８２を含むのが示
され、アイドラ歯車は軸線２８に直角な軸線１８４の周
りに回転するようになっている。方向逆転装置を経てピ
ストン軸を相互結合することにより、一方の軸が一方向
に回転され、他方の軸が反対方向に回転され、機関の振
動を減少させる。

【００１８】図８〜図１１に示される単一ピストン機関
の作動において、連続する膨張すなわち動力状態は、揺
動ピストンの完全な前後運動の１過程において起こるこ
とが示される。これらの動力期間は、次のピストンの完
全な前後運動の間、無動力期間がつづく。図１４に示さ
れる２ピストン期間は、動力期間がピストンの各運動に
与えられる。同時の排気、吸気、圧縮および膨張期間は
ピストンの各揺動ごとに２ピストン機関の４個の副チャ
ンバで生じる。従って、１副チャンバの圧縮期間が、他
の１副チャンバの膨張期間を伴い、期間平衡にさらに寄
与する。明らかに、上記機関は必要に応じて付加揺動ピ
ストンを設けることもできる。図１５について説明する
と、この発明の変型形式が、二重反転出力軸８２および
８４に、揺動ピストン軸５０を結合するのに包含され
る、第１および第２作動クラッチ装置１１８および１２
０を含むものが示される。図１５の実施例は、上記作動
クラッチ１１８および１２０に分路となる、一方向オー
バ・ランニング・クラッチの削除したことで、上記配列
とは異なる。図１２に示される一般形式のクラッチ作動
回路は、電池１５２の一端子が、スイッチ１５６または
スイッチ１５８を経て、クラッチに接続されるのではな
く、スイッチ１５４および１５４Ａに直接接続されて用
いることもできる。この配列に関しては、クラッチの作
動は、始動制御スイッチ１５３の閉鎖に依存しており、
ブレーキの作動または始動モータの付勢には依存してい
ない。始動制御スイッチ１５３が閉じられる限り、スイ
ッチ１５４の開路および閉路は、クラッチ１１８の係合
および離脱を制御する。クラッチ１２０はスイッチ１５
４Ａを経て同じ様式で制御される。クラッチ１１８およ
び１２０の作動のタイミングは、上記図１３に説明した
ものと同一である。この新規なクラッチおよびクラッチ
作動装置に関して、機関作動中の任意の時にピストン軸
５０は、二重反転出力軸８２および８４により、ブレー
キの作動または始動装置の作動に関係なく、駆動するこ
ともできる。

【００１９】明らかに、本発明は二重反転出力軸に対す
るピストン軸に関連する電磁制御摩擦クラッチに限定さ
れるものではない。図１６および１７について説明する
と、機械操作クラッチ２００Ａおよび２００Ｂは、それ
ぞれ二重反転出力軸８２および８４に揺動軸２０２を結
合することが示される。揺動軸２０２は、上記記載の配
列において、アイドラ揺動軸６６または揺動ピストン軸
５０に相応することもできる。クラッチ２００Ａおよび
２００Ｂは、揺動軸２０２に取り付けられたプレート２
０４Ａおよび２０４Ｂ、ならびに軸２０２に回転できる
ように支持される、平歯車の形式のプレート２０６Ａお
よび２０６Ｂを含む。クラッチの係合および離脱を制御
するクラッチ作動装置２０８Ａおよび２０８Ｂは、軸回
転クラッチ作動レバー２１２Ａおよび２１２Ｂの制御下
で、それぞれ揺動軸２０２上を軸線方向にこれに沿って
移動できるスラスト軸受２１０Ａおよび２１０Ｂを含
む。図１６に示されるように、ばね２１４Ａおよび２１
４Ｂは、上記作動レバーを、ピボットピン２１６Ａおよ
び２１６Ｂの周りに、右回り方向に弾性偏倚させ、それ
ぞれカム２１８Ａおよび２１８Ｂに係合させる。図面に
おいて、クラッチ２００Ａは係合状態で、かつクラッチ
２００Ｂは解放状態で示される。カム２１８Ａおよび２
１８Ｂは、それぞれアイドラ軸２２０Ａおよび２２０Ｂ
に取り付けられ、これらの軸は、適当な任意設計の一方
向クラッチ２２２Ａおよび２２２Ｂを介して揺動軸２０
２により断続的に回転される。クラッチ２２２Ａおよび
２２２Ｂは、揺動軸２０２に取り付けられた、それぞれ
歯車２２４Ａおよび２２４Ｂにより駆動される大歯車を
含む。図１７に示されるように、軸２０２の揺動運動
は、一方向クラッチ２２２Ａにより、左回り方向に、カ
ム２１８Ａの断続回転に、かつ一方向クラッチ２２２Ｂ
により、右回り方向にカム２１８Ｂの断続回転に変換さ
れる。軸２０２の右回り方向の揺動運動に対して、カム
２１８Ａは左回り方向に、完全に１回転する。軸２０２
の左回り方向に回転中、一方向クラッチ２２２Ａはオー
バ・ランニング状態で作動し、これによりカム２１８Ａ
は静止したままである。同様に、カム２１８Ｂは、クラ
ッチ２２２Ｂを介して左回り方向に軸２０２の揺動時、
完全に１回転され、そして軸２０２の右回り回転中、静
止している。

【００２０】クラッチ２００Ａおよび２００Ｂの平歯車
２０６Ａおよび２０６Ｂは、それぞれ平歯車２２６Ａお
よび２２６Ｂを介して、同軸の外軸８２および内軸８４
に結合される。他のすべての配列におけるように、同軸
出力軸は、二重反転方向に上記軸の回転のため、方向逆
転装置８８（図１参照）を介して相互結合される。要求
されてはいないが、揺動軸２０２は、一方向クラッチ２
２８Ａおよび２２８Ｂを介して出力軸８２および８４に
結合することもできて、上記クラッチは図１に示され、
上記に説明した一方向クラッチ１１０および１１２と同
一形式にすることもできる。一方向クラッチ２２８Ａお
よび２２８Ｂは、機械作動クラッチ２００Ａおよび２０
０Ｂとそれぞれ分路にある。上記軸８２および８４が駆
動軸として作用する時には、一方向クラッチはオーバ・
ランニング状態で作動し、機関始動中ならば、軸２０２
は被駆動軸として作用する。他方、機械操作クラッチ２
００Ａおよび２００Ｂは、揺動軸２０２が駆動軸として
作用するか、または被駆動軸として作用するかに関係な
く、あらゆる作動状態下で、同軸出力軸８２および８４
を揺動軸２０２に相互結合する作用をする。

【００２１】図１７にみられるように、カム２１８Ａお
よび２１８Ｂには、それぞれレバー２１２Ａおよび２１
２Ｂにより入れられる時には、クラッチを離脱させる凹
部が設けられる。図１７に示される作動状態において、
軸２０２は右回り方向に回転され、クラッチ２００Ａの
係合のため、レバー２１２Ａはカム２１８Ａの上がった
面に接触し、そしてレバー２１２Ｂは、クラッチ２００
Ｂの離脱のため、カム２１８Ｂの凹部に接触する。揺動
軸２０２が右回り方向の行程の終端に到達する時に、カ
ム２１８Ａは一方向クラッチ２２２Ａを介して、カム表
面の凹部にレバーアーム２１２Ａが入る位置まで駆動さ
れ、これによりクラッチ２００Ａは離脱状態にまで動か
される。揺動軸２０２が、左回り方向に回転を始める時
には、カム２１８Ｂは一方向クラッチ２２２Ｂを介して
回転される。カム２１８Ｂが図１７に示される位置から
回転する時には、クラッチ２００Ｂを係合状態に移動す
るために、レバーアーム２１２Ｂがピボット回転され
る。カム２１８Ｂが軸２０２の左回り方向の回転により
駆動される時には、一方向クラッチ２２Ａが現にオーバ
ライド様式で作用するので、カム２１８Ａは静止したま
まである。上記作動は、軸２０２の右回り方向への回転
中クラッチ２００Ａが係合状態に作動され、この間クラ
ッチ２００Ｂが離脱され、かつ軸２０２の左回り方向へ
の回転中クラッチ２００Ｂが係合状態に作動され、この
間クラッチ２００Ａが離脱されるように継続される。こ
の配列に関して、カム２１８Ａおよび２１８Ｂの完全な
１回転を生じるため十分な量の揺動軸２０２の揺動運動
は、常に、上記カムがおのおの一方向クラッチ２２２Ａ
および２２２Ｂを介して回転することが要求される。

【００２２】図１８について説明すると、この発明の一
変型の、図１に示され上記説明の形式の、揺動軸６６お
よび同軸二重反転軸の８２および８４を含むものが示さ
れる。歯車組１０２および１０４は、揺動軸６６を外軸
８２に結合し、かつ歯車組１０６および１０８は、揺動
軸６６を内軸８４に結合する。図１に示された配列に関
して、歯車組１０２および１０６は、一方向オーバ・ラ
ンニングクラッチ１１０および１１２をそれぞれ含み、
かつ歯車組１０４および１０８は電磁制御摩擦クラッチ
１１８および１２０をそれぞれ含む。同軸二重反転軸８
２および８４を含む他の実施例に関して、図１に示され
る方向逆転装置８８のように、両軸の回転と同時にそれ
らの同時二重反転のため、上記同一物を相互結合する装
置が設けられる。

【００２３】図１について上記に説明した様式で、揺動
軸６６が駆動軸として作用する時には、同軸の外軸８２
は、右方からみて、一方向クラッチ１１０を介して左回
り方向に断続的に駆動され、かつ同軸の内軸８４は、一
方向クラッチ１１２を介して、上記と反対方向に断続的
に駆動される。電磁制御摩擦クラッチ１１８および１２
０は、図１５の配列のクラッチ１１８および１２０と同
一様式で作動される。図１９に見られるように、転換制
御回路１６４は、クラッチ１１８および１２０の付勢回
路に含まれるスイッチ１５４および１５４Ａを交互に開
きおよび閉じる作用をする。点火制御スイッチ１５３が
閉じられる時には、スイッチ１５４および１５４Ａの、
それぞれ開路および閉路が、クラッチ１１８および１２
０の付勢および消勢を制御する。この配列に関して、上
に特記したように、クラッチ１１８および１２０は、軸
６６から同軸の軸８２および８４へ動力の伝動か、また
は同軸の軸８２および８４から軸６６へ動力の伝動かど
ちらかの作動を行ない、これにより一方向クラッチ１１
０および１１２は、それぞれ軸６６から軸８２および８
４へ動力を伝送する作用だけを行なう。

【００２４】図１８に戻って説明すると、本発明のこの
実施例は、回転軸８４の出力軸２３４に対する結合と平
行に、オーバ・ランニング・クラッチ２３０および電磁
制御摩擦クラッチ２３２を含むことが示される。出力軸
２３４は、次に車両変速機１１７に結合される。回転軸
８４が駆動軸として作用し、そして軸２３４が被駆動軸
として作用する時には、関連内燃機関の作動による軸８
４の回転は一方向オーバ・ランニング・クラッチ２３０
により軸２３４に伝動される。軸８４が駆動軸として作
用しない時には、一方向オーバ・ランニング・クラッチ
２３０はオーバ・ランニング状態で作動する。図１９に
見られるように、電磁制御摩擦クラッチ２３２の付勢回
路は、クラッチ制御回路２３８の制御下のスイッチ２３
６を含む。クラッチ２３２は、軸２３４を駆動軸とし
て、また軸８４を被駆動軸として作用させる、スイッチ
２３６の閉路により付勢させる。機関圧縮は、ピストン
の揺動運動中、機関ピストンのピボット運動の範囲を制
御するために、クラッチ２３２の付勢と消勢を制御する
ことにより、ある条件下で制御することもできる。また
上記説明のように、車両のエンジンブレーキは、動力を
軸２３４から軸８４に伝動する時に、クラッチ２３２の
係合により与えることもできる。

【００２５】この発明の他の一変型は、図２０に示さ
れ、これについて説明する。図１に示したものと同一形
式で、上に説明した燃焼ユニット２２、揺動ピストン５
２が取り付けられる軸５０および回転弁３４および３６
を含む、揺動ピストン機関が示される。また、図１の配
列におけるように、軸５０に取り付けられた扇形歯車７
０および軸６６に取り付けられた協働歯車７２を介し
て、軸５０の揺動運動はアイドラ軸６６に伝動される。
アイドラ軸６６の揺動運動は、どちらかの軸の回転と同
時に、両軸８２および８４の同時回転のため、方向逆転
装置により相互結合される、同軸の軸８２および８４の
二重反転運動に変換される。この実施例に関して、揺動
軸６６は、扇形歯車組２４４を介して外軸８２に、そし
て扇形歯車組２４６を介して内軸８４に結合されるよう
になっている。扇形歯車組２４４は、揺動軸６６に取り
付けられる扇形歯車２４４Ａ、および同軸の外軸８２に
取り付けられた、関連扇形歯車２４４Ｂを含む。同様に
して扇形歯車組２４６は、揺動軸６６に取り付けられた
扇形歯車２４６Ａ、および同軸の内軸８４に取り付けら
れた、関連扇形歯車２４６Ｂを含む。図２０に示される
ように、右回り方向に揺動軸６６の回転中、扇形歯車２
４４Ａおよび２４４Ｂは、外軸８２の左回り方向の駆動
作動に係合する。同様に、揺動軸６６の左回り方向に回
転中、扇形歯車２４６Ａおよび２４６Ｂは、内軸８４の
右回り方向の駆動作動に係合する。揺動ピストンによる
軸６６のピボット運動の終り付近において、扇形歯車組
２４４および２４６の両方とも、歯車組間の作動の遷移
のため離脱される。

【００２６】扇形歯車組２４４および２４６が離脱され
る時には、揺動軸６６の回転運動は、上記止め７４，７
４により、さらに揺動軸６６ならびに回転軸８２および
８４に取り付けられた、協働する回転止めにより、制限
される。回転止めは、揺動軸６６に取り付けられた、第
１および第２の半径方向延長アーム２５２Ａおよび２５
４Ａを含み、これは軸６６に取り付けられた平歯車２４
４Ａおよび２４６Ａを半径方向外方に越えて延長され
る。アーム２５２Ａおよび２５４Ａは、それぞれ二重反
転軸８２および８４に取り付けられた、ハブ２５６およ
び２５８にそれぞれ装着された半径方向延長部材２５２
Ｂおよび２５４Ｂに係合するようになっている。図２０
においては、部材２５２Ｂの唯一つだけが見られる。図
２１について説明すると、ピボットピン２６０の周り
に、制限されたピボット運動のため、ハブ２５８にピボ
ット回転装着された、回り止め２５４Ｂが示される。ば
ね２６２は、軸８４から図２１の実線位置まで、外方に
ピボット運動のため、回り止め２５４Ｂを弾性偏倚させ
る。図２１に見られるように、軸８４の回転位置におい
て、アーム２５４Ａと回り止め２５４Ｂとの係合は、ア
ームと回り止めの離脱のため、軸８４が右回り方向に十
分な量回転するまで、軸６６の右回り方向の回転運動を
制限することが明白である。この間、軸６６の左回り方
向への回転は、止め７４の１つと扇形歯車７０の接触に
より制限される。回り止め部材２５４Ａと２５４Ｂが離
脱する時には、扇形歯車２４４Ａと２４４Ｂは再び係合
している。回り止め２５２Ｂは、図２１に詳細に示され
る回り止め２５４Ｂと同一形式である。軸６６の揺動運
動を、同軸の軸８２および８４の二重反転運動に変換す
る、扇形歯車と回り止め機構の作動は、図面の図２２乃
至図３１に関連して説明する。揺動運動に関し、ピスト
ン軸５０およびアイドラ軸６６に対する燃料ユニット２
２の作動は、図１について上記に説明したものと同一で
あり、ここでその説明を繰り返さない。図３２では、揺
動アイドラ軸６６対時間の回転の速さが、作動サイクル
の一部分中、時間２２図乃至３１図と共に示され、軸６
６が右回り方向に回転され（図２２）、回転の一端部で
停止され（図２３）、左回り方向に回転し（図２４乃至
図３０）、そして回転の反対端部で停止される（図３
１）。図２２乃至３１に見られる軸位置は、図３２のそ
れぞれの時間Ａ（図２２）、Ｂ（図２３）、Ｃ（図２
４）、Ｄ（図２５）、Ｅ（図２６）、Ｆ（図２７）、Ｇ
（図２８）、Ｈ（図２９）、Ｉ（図３０）およびＪ（図
３１）まで対応して示される。

【００２７】図２２において、軸６６は右回り方向に回
転の終端に近く、扇形歯車２２４Ａおよび２４４Ｂが離
脱を始める点にある。図２３において、軸６６の運動は
停止され、扇形歯車組２４４の扇形歯車２４４Ａおよび
２４４Ｂ、ならびに扇形歯車組２４６の扇形歯車２４６
Ａおよび２４６Ｂは瞬間的に離脱される。しかし、左回
り方向への揺動軸６６のピボット運動は、図２３におい
て示されるように、アーム２５２Ａと回り止め２５２Ｂ
の接触により妨げられる。アーム２５２Ａが回り止め２
５２Ｂにより離脱される位置に、軸８２が回転した時に
だけ、左回り方向のピボット運動に対して軸６６は自由
である。アーム２５２Ａが回り止め２５２Ｂとの接触か
ら離脱される時には、左回り方向に扇形歯車２４６Ａの
揺動により、右回り方向に取り付け軸８４の回転のた
め、扇形歯車２４６Ｂが扇形歯車２４６Ａに係合する。
扇形歯車２４６Ａと２４６Ｂとは、図２４乃至図３０に
示される運動すべてにわたり係合したままである。軸６
６および取り付けられた扇形歯車２４４Ａおよび２４６
Ａの左回り方向のピボット運動の終りにおいて、軸６６
に取り付けられたアーム２５４Ａは、軸８４に取り付け
られた回り止め２５４Ｂに接触するようになっており、
軸６６の右回り運動の始動を妨げる。延長アーム２５４
Ａは、軸８４が付加量回転する時には、回り止め２５４
Ｂとの係合から解放され、この時扇形歯車２４４Ａと２
４４Ｂとが再び係合する。この配列に関して、揺動軸６
６は、駆動軸および同軸の８２および８４断続被駆動軸
を含むこともでき、または軸８２および８４が駆動軸と
して作用することも、また軸６６が被駆動軸として作用
することもできる。

【００２８】上に特記したように、ピストンが連接棒を
介してクランク軸に結合される、従来の往復ピストン機
関に関しては、点火時において、この時のクランク腕の
有効長さは実質的にゼロであるので、上記クランク軸に
供給されるトルクは実質的にゼロである。上記揺動ピス
トン機関に関しては、出力軸８２および８４におけるト
ルクは、ピストンの位置に関係なくピストンにかかる力
に主として依存する。この発明の利点はまた、往復ピス
トン機関の往復運動を、揺動軸運動に変換することによ
り得られることもでき、揺動軸運動は次に、上記記載の
様式により、二重反転軸運動に変換される。揺動ピスト
ン機関の使用は、この発明の利点を得るために要求され
るものではない。ここに説明しようとする図３３におい
て、第１および第２シリンダ２６４Ａおよび２６４Ｂ、
ならびにこれらシリンダ内の往復ピストン２６６Ａおよ
び２６６Ｂを含む、往復ピストン機関が示される。これ
らのシリンダには、点火プラグ２６８および従来設計の
図示されない、吸気弁および排気弁が設けられる。ピス
トン２６６Ａおよび２６６Ｂは、連接棒２７０Ａおよび
２７０Ｂにより、揺れ腕２７２の両端部に結合され、こ
の腕は順次ピボット装着軸６６′に取り付けられる。ピ
ストン２６６Ａおよび２６６Ｂの往復運動は、双頭矢印
２７４の方向に、軸６６′の揺動運動に変換される。ピ
ストンの上死点位置においても、連接棒２７０Ａおよび
２７０Ｂならびにピボット腕２７２を介して、ピストン
により軸６６′に実質的トルクが印加される。本発明の
上記実施例において、揺動軸６６′は軸６６に対応し、
揺動運動を回転運動に変換する任意の上記装置は、軸６
６′の揺動運動を回転運動に変換する、図３３の配列と
共に用いることもできる。

【００２９】上に示したように、この発明の機関には、
出力軸８２および８４の回転速度を定常にするため、図
示省略の従来形はずみ車が設けられる。回転運動に変換
される揺動軸運動を含む、本発明に関して、揺動軸の完
全な揺動運動を容易にするため、機関運転中揺動軸の慣
性モーメントを制御することも望ましい。ピストン軸５
０のような、揺動軸の慣性モーメントを制御する装置
が、ここに説明する図３４および３５に示される。揺動
機関軸５０には、重錘３０２Ａおよび３０２Ｂを支持す
る、１対の反対方向半径方向に延長される、ねじ込みア
ーム３００Ａおよび３００Ｂが設けられる。重錘は、揺
動軸５０の軸線２８の周りに、軸５０の慣性モーメント
の制御のため、上記アームに沿い軸方向に動かされる。
フレーム３０４がねじ込みアーム３００Ａおよび３００
Ｂに取り付けられ、そのフレームはねじ込みアームの両
外端部に取り付けられた、両対向端壁３０６，３０６を
含む。上記フレームのそれぞれ底壁３０８および端壁３
１０は、端壁３０６，３０６間に延長される。本発明に
よると、重錘３０２Ａおよび３０２Ｂは可逆電動機を含
み、電動機のおのおのは、回転できる電機子３１２およ
び関連する固定子３１４を含む。上記電機子には、ねじ
込みアーム３００Ａおよび３００Ｂとねじ嵌合する、ね
じ付軸方向貫通孔が設けられる。上記固定子は、底壁３
０８に形成されたみぞ３１６と滑動できるようにそれら
の接触により、回転を妨げられる。上記電動機は、電動
機入力導線３１８を介してその付勢時、電機子３１２の
回転により、ねじ込みアーム３００Ａおよび３００Ｂに
沿い、軸方向に動くことができる。電動機は、両回転方
向の電機子の回転、および従ってねじ込みアームに沿
い、両方向の電動機の移動のため可逆形式である。十分
に理解されているように、機構の慣性モーメント、Ｉ
は、重量と共に増加し、ここに電動機３０２Ａおよび３
０２Ｂは揺動軸５０の軸線２８から外側に移動され、そ
して重量が減小すると共に、電動機は軸線２８に向かっ
て内側に移動される。図３５において、電動機は軸線２
８から距離「Ａ」に置かれているのが示される。

【００３０】上記電動機のおのおのに対する、距離
「Ａ」を検出、すなわち測定する装置が設けられる。説
明の目的だけで、限定するものとしてではなく、位置検
出装置は電位差計３２０Ａ，３２０Ｂを含み、そのおの
おのは壁３１０により支持される抵抗素子３２２および
上記電動機により支持される関連する可動接点３２４
（図３４）を含む。上記電位差計は、図示省略の公知の
回路内に含まれ、これからの出力は、揺動軸５０からの
距離「Ａ」の測定値を提供する。図３６について説明す
ると、この発明の可変慣性モーメント装置の操作の流れ
図が示される。上記機関の運転中、機関の二重反転出力
軸８２および８４のうちの１つの回転速度が、図示省略
の回転計の使用によるものとして、回毎分測定ステップ
３３０に示されるようにして測定される。ステップ３３
２においては、縦軸線２８すなわち回転の中心から、両
重錘３０２Ａおよび３０２Ｂの距離「Ａ」が、測定装
置、電位差計３２０Ａおよび３２０Ｂを用いて測定され
る。判断ステップが、ここに入れられ、各重錘に対して
揺動装置の慣性モーメントを減らすために、上記重錘は
軸５０に近接移動すべきか否かを決定される。上記のよ
うに、低い運転速度では、行程の一端部から反対端部
へ、揺動ピストンの移動を容易にするため、慣性モーメ
ントが増加される。慣性モーメントを制御することによ
って、ピストンが作動する角度は、機関の全運転速度を
通して実質的に同一に維持される。機関速度が低速度か
ら増加するにつれ、判断ステップは肯定的でこの場合、
慣性モーメント減小のため、軸５０に近接する重錘の運
動のために、ステップ３３６にはいる。運転は次いでス
テップ３３６からステップ３３０に帰る。

【００３１】もしもステップ３３４が否定的ならば、判
断ステップ３３８にはいり、ここで各重錘に対して、慣
性モーメントを増加させるために、重錘が軸５０から離
隔移動すべきか否かを決定される。もしも判断ステップ
３３８が肯定的であれば、ステップ３４０にはいり、こ
こで慣性モーメントを増加させるために、重錘は軸５０
から離隔移動される。ステップ３４０からステップ３３
０に再入される。もしも判断ステップ３３８が否定的で
あれば、ステップ３３８から直接ステップ３３０にはい
り、そして全処理過程が繰り返される。

【００３２】図３４および３５に示されるように、上記
の可変慣性モーメント装置が、ピストン軸５０に直接取
り付けられているときは、重錘は揺動ピストンと同一角
移動する。必要に応じて、可変慣性モーメント装置は、
この装置に上記揺動ピストンのものよりも大きい、角回
転と角速度とを与えるために、歯車列またはこれと同種
のものを介して、揺動ピストンに結合することもでき
る。このような配列に関して、一層小さい重錘を使用す
ることもでき、それにもかかわらず上記装置には、図示
配列のものと同一の運動エネルギーを与える。

【００３３】本発明は、特許法の要求に従い詳細に記載
した、各種の他の変更および変型が、それ自体当業者に
対して示唆している。例えば、図１８の実施例におい
て、一方向クラッチ１１０および１１２ならびに関連歯
車組１０２および１０６が、この配列から除くこともで
きる、この場合揺動軸６６と二重反転軸８２および８４
の間の運動の伝動は、クラッチ１１８と１２０の交互の
付勢および消勢にだけ依存している。明らかに、電磁制
御摩擦クラッチが用いられるとき、本発明は、図示クラ
ッチの使用に限定されるものではない。この発明に使用
するのに適している、電磁制御クラッチの多くの異なる
形式のものが知られている。同様に従来技術の一方向オ
ーバ・ランニング・クラッチを使うこともでき、本発明
は図示形式の一方向オーバ・ランニング・クラッチを使
用することに限定されない。円形歯車の代わりに楕円歯
車を必要に応じて使用することもできる。また、圧縮点
火、この場合機関に吸気孔４４を通って、空気／燃料混
合気でなく、空気が供給され、かつ点火プラグ５８が設
けられない、上記圧縮点火を用いる機関の運転も考えら
れる。点火栓が置かれていた部分に、高圧燃料噴射器が
置かれる。上記副チャンバが実質的に最大圧力、最小体
積状態に到達する時に、燃料が副チャンバ内に噴射さ
れ、燃料は圧縮空気の高温により点火され、動力期間の
開始となる。さらに上記機関は、従来形機関の様式で、
二重反転軸の回転を平滑にするため、はずみ車を備える
こともできる。歯車７２をアイドラ軸６６に直接装着す
る代わりに、上記結合は、アイドラ軸６６が揺動運動の
中心にある時には、最高速度で駆動され、かつ行程の両
端部に隣接する時には、低速度で駆動されるように配列
された、第１および第２かみ合い偏心楕円歯車を含むこ
ともできる。また扇形歯車７０には、扇形歯車の半径よ
りも大きい距離、半径方向外側に延長され、かつピスト
ン行程の両端部に再配置された止めに接触するようにな
っている、単数または複数のアームを設けることもでき
る。このような変更および変型は、添付した特許請求の
範囲に限定された、本発明の精神および範囲内に含まれ
るべきものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）及び（Ｂ）一緒に合わせて図１に見ら
れるように、本発明を具体化する内燃機関の、一部を断
面で示す、分解等角図。

【図２】図１に示される機関の、燃焼室と揺動ピスト
ン部分の垂直断面図。

【図３】図２の線３−３に事実上沿う断面図。

【図４】図３の線４−４に沿う、弾性止め装置の拡大
端面図。

【図５】回転機関弁を断続的に回転させる装置を示
す、図３の線５−５に沿う断面図。

【図６】９０°回転位置に回転弁を解放できるように
保持する、弾性偏倚装置を示す拡大部分端面図。

【図７】図２の線７−７に沿う断面図。

【図８】機関の２個の副チャンバの、排気、吸気、圧
縮および膨張、すなわち動力に対する、揺動ピストンお
よび回転弁の位置の略示図。

【図９】機関の２個の副チャンバの、排気、吸気、圧
縮および膨張、すなわち動力に対する、揺動ピストンお
よび回転弁の位置の略示図。

【図１０】機関の２個の副チャンバの、排気、吸気、
圧縮および膨張、すなわち動力に対する、揺動ピストン
および回転弁の位置の略示図。

【図１１】機関の２個の副チャンバの、排気、吸気、
圧縮および膨張、すなわち動力に対する、揺動ピストン
および回転弁の位置の略示図。

【図１２】一方向にピストンの揺動中に使用する、一
方向クラッチおよび電磁制御摩擦クラッチを示す部分断
面図、と一緒に合わせた、電磁制御クラッチの制御作動
の略示線図。

【図１３】揺動ピストンの回転角速度対時間を示す線
図。

【図１４】図３に類似するが、２個の作動チャンバお
よび関連ピストンを含む機関を示す断面図。

【図１５】一方向クラッチがないことを除けば、図１
の部分分解等角図に類似する、部分分解等角図である。

【図１６】図１の実施例に示される、電磁制御摩擦ク
ラッチに代わり、駆動列内に機械制御作動クラッチを用
いる、この発明の一変型の断面図。

【図１７】それらの作動を説明するために用いる、図
１６に示されるクラッチ配列の略示図である。

【図１８】変速機に結合される付加クラッチ装置を含
むことを除き、図１に示される装置に類似の、この発明
の一変型の部品を切欠いた側面図。

【図１９】図１８に含まれる電磁摩擦クラッチの制御
のための制御回路の略示線図。

【図２０】図１の分解等角図に類似するが、駆動列に
第１および第２の対の扇形歯車を含む、この発明の他の
一変型を示す分解等角図。

【図２１】図２０の実施例に用いた、扇形歯車の複数
対の中の１つの、明白にするため部品を切欠いた、拡大
側面図。

【図２２】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２３】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２４】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２５】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２６】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２７】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２８】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図２９】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図３０】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図３１】揺動ピストンの揺動運動部分中、異なる回
転位置における扇形歯車の略示図。

【図３２】機関作動サイクルにつれて、図２２〜３１
に示される扇形歯車の上記角度位置に関する、図１３の
線図に類似の調時線図。

【図３３】この発明の運動変換装置と共に用いる揺動
軸を有する、機関の一変型の略示図。

【図３４】この発明の揺動ピストン機関の慣性モーメ
ントＩを変更する装置を示す部分平面図。

【図３５】図３４の線２３−２３に事実上沿う断面
図。

【図３６】図３４および３５に示される機関の慣性モ
ーメントを制御するため、回転の中心から、重量の移動
の制御に対する流れ図。

【符号の説明】

２０内燃機関２２燃焼ユニット２４固定ピストンハウジング２６一部円筒状作動チャンバ２６Ａ，２６Ｂ副チャンバ２８縦軸線、ピストン軸軸線３０，３２端壁３４，３６回転弁３４Ａ，３６Ａ四角弁軸３８シール４０吸気通路４２排気通路４４吸気孔４６排気孔４８横方向分割壁５０ピストン軸５２揺動ピストン５４ハブ５６シール５８点火装置、点火プラグ６０駆動列ハウジング６２外壁６４端壁６６揺動アイドラ軸６８アイドラ軸軸線７０扇形歯車７２歯車７４止め７６アーム７８ばね８０支台８２同軸第１軸すなわち外軸８４同軸第２軸すなわち内軸８６同軸軸線８８方向逆転装置９０第１傘歯車９２第２傘歯車９４アイドラ歯車９６軸線９８，１００矢印１０２第１歯車組１０２Ａ，１０２Ｂ平歯車１０４第２歯車組１０４Ａ，１０４Ｂ平歯車１０６第１歯車組１０８第２歯車組１１０，１１２一方向オーバ・ランニング・クラッ
チ１１４，１１６矢印１１７変速機１１８，１２０クラッチ装置１２２ハウジング１２３電磁石１２４ベルト１２６プーリ１２８大歯車１２８Ａ歯車セグメント１３０，１３２大歯車１３４板ばね１３６アーム１４０ローラ１４２内部部材１４８スリップリング１５０ブラシ１５２電圧源すなわち電池１５３，１５４，１５６，１５８スイッチ１６０ブレーキレバー１６２始動制御回路１６４転換制御回路１６６光電池、センサ１６８調時線１７０玉軸受１７２環状止め部材１７４ハウジング１７６逆転装置１７８第１傘歯車１８０第２傘歯車１８２アイドラ軸１８４アイドラ軸軸線１８８ばね偏倚装置２００Ａ，２００Ｂ機械操作クラッチ２０２揺動軸２０４Ａ，２０４Ｂプレート２０６Ａ，２０６Ｂプレート状平歯車２０８Ａ，２０８Ｂクラッチ作動装置２１０Ａ，２１０Ｂスラスト軸受２１２Ａ，２１２Ｂ軸回転クラッチ作動レバー２１４Ａ，２１４Ｂばね２１６Ａ，２１６Ｂピボットピン２１８Ａ，２１８Ｂカム２２０Ａ，２２０Ｂアイドラ軸２２２Ａ，２２２Ｂ一方向クラッチ２２４Ａ，２２４Ｂ歯車２２６Ａ，２２６Ｂ平歯車２２８Ａ，２２８Ｂ一方向クラッチ２３０オーバ・ランニング・クラッチ２３２電磁制御摩擦クラッチ２３４出力軸２３６スイッチ２３８クラッチ制御回路２４４，２４６扇形歯車組２４４Ａ，２４６Ａ平歯車２５２Ａ第１半径方向延長アーム２５４Ａ第２半径方向延長アーム２５２Ｂ，２５４Ｂ半径方向延長部材すなわち回り
止め２５６，２５８ハブ２６０ピボットピン２６２ばね２６４Ａ；２６４Ｂ第１；第２シリンダ２６６Ａ，２６６Ｂピストン２６８点火プラグ２７０Ａ，２７０Ｂ連接棒２７２揺れ腕すなわちピボット腕２７４双頭矢印３００Ａ，３００Ｂねじ込みアーム３０２Ａ，３０２Ｂ重錘（電動機付）３０４フレーム３０６端壁３０８底壁３１０側壁３１２電機子３１４固定子３１６みぞ３１８電動機入力導線３２０Ａ，３２０Ｂ電位差計３２２抵抗素子３２４可動接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両、またはその他同種のものに用いる
内燃機関であって、作動チャンバで形成されるシリンダハウジング、上記作動チャンバ内の可動ピストン、該可動ピストンに結合され、かつ揺動運動で該可動ピス
トンにより駆動される揺動軸、第１および第２の反対方向に、それぞれ回転できる、第
１および第２二重反転軸、上記揺動軸を、交互に上記第１および第２二重反転軸に
結合する装置で、一方向への上記揺動軸の揺動と同時
に、上記第１方向に上記第１軸の駆動回転を行ない、か
つ反対方向に上記揺動軸の揺動と同時に、上記第２方向
に上記第２軸の駆動回転を行なう、上記結合する装置、
および上記第１および第２二重反転軸のいずれか一方の
回転と同時に、それらの同時二重反転のため、上記第１
および第２二重反転軸を相互結合する装置、からなる上記内燃機関。
【請求項２】上記揺動軸を、交互に上記第１および第
２二重反転軸に結合する装置が、上記揺動軸を、上記第１および第２二重反転軸にそれぞ
れ結合する、係合および離脱状態の間を操作できる、第
１および第２作動クラッチ、および上記揺動軸を、交互
に上記第１および第２二重反転軸に結合するため、上記
係合および離脱状態の間の、上記第１および第２作動ク
ラッチの操作を制御するクラッチ作動装置、を含む、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】上記第１および第２作動クラッチが、電
磁制御摩擦クラッチからなり、そして上記クラッチ作動
装置が、該電磁制御摩擦クラッチの付勢および消勢を制
御する装置からなる、請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】上記電磁制御摩擦クラッチの付勢および
消勢を制御するのに使用する、上記揺動軸の回転位置を
検出する装置を含む、請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】上記第１および第２二重反転軸の一方の
軸から車両車輪へ動力の伝動に使用するため、上記第１
および第２二重反転軸の一方の軸を、変速機に結合する
装置を含む、請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】上記第１および第２二重反転軸の一方の
軸を、変速機に結合する上記装置が、第３の電磁制御摩擦クラッチおよびこれと分路の一方向
オーバ・ランニング・クラッチを含み、該一方向オーバ
・ランニング・クラッチが、上記第１および第２二重反
転軸の一方の軸から、上記変速機に駆動回転を与えるよ
うになっており、その係合および離脱を制御するため、上記第３の磁気制
御クラッチの付勢および消勢を制御する装置、からなる、請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】上記第１および第２作動クラッチが、機
械制御クラッチを含み、そして上記クラッチ作動装置
が、上記クラッチ装置の係合および離脱を制御する機械
装置を含む、請求項２に記載の内燃機関。
【請求項８】上記クラッチ作動装置が、上記揺動軸に
より断続的に駆動されるカム装置、および該カム装置と
協働し、かつその係合および離脱を制御する、上記機械
制御クラッチに作動結合される第１および第２カムホロ
ワ、からなる、請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】上記揺動軸を、交互に上記第１および第
２二重反転軸に結合する、上記装置がまた、上記第１および第２作動クラッチと、それぞれ分路の第
１および第２一方向クラッチ、を含む、請求項２に記載の内燃機関。
【請求項１０】上記第１および第２一方向クラッチを
介して、上記揺動軸により上記第１および第２二重反転
軸の回転中、上記第１および第２作動クラッチを離脱状
態に維持する装置を含む、請求項９に記載の内燃機関。
【請求項１１】上記第１および第２二重反転軸により
上記揺動軸の駆動作動中、上記第１および第２作動クラ
ッチの作動を可能にする装置を含む、請求項１０に記載
の内燃機関。
【請求項１２】上記揺動軸を、交互に上記第１および
第２二重反転軸に結合する上記装置が、それと共に揺動運動するため、上記揺動軸に取り付けら
れた、第１および第２扇形歯車、および上記第１および
第２二重反転軸に、それぞれ取り付けられた、第３およ
び第４扇形歯車、を含み、上記第１および第３扇形歯車ならびに上記第２および第
４扇形歯車が、上記揺動軸の揺動運動中、交互に係合お
よび離脱される、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１３】上記第１および第３扇形歯車も、なら
びに上記第２および第４扇形歯車も、上記揺動軸の行程
の両端に隣接して同時に離脱され、そして上記揺動軸
と、第１および第２二重反転軸との間で、上記第１およ
び第３扇形歯車、ならびに上記第２および第４扇形歯車
の同時離脱中、それぞれ上記揺動軸の回転運動を制限す
る、第１および第２回り止め装置、を含む、請求項１２に記載の内燃機関。
【請求項１４】上記第１および第２回り止め装置が、
上記揺動軸上で、上記第１および第２扇形歯車の半径よ
りも大きい半径方向距離を、上記揺動軸の軸線から半径
方向外側に延長された第１および第２アーム、および上
記扇形歯車が離脱される時に、上記第１および第２アー
ムと係合できるようになっている、上記第１および第２
二重反転軸上で、それぞれ第１および第２の半径方向に
延長された部材、からなる請求項１３に記載の内燃機関。
【請求項１５】上記第１および第２二重反転軸上で、
それぞれ第１および第２の半径方向に延長された部材
が、上記第１および第２二重反転軸に軸着され、そし
て、該第１および第２二重反転軸から外側にそのピボット運
動のため、上記第１および第２の半径方向に延長された
部材を弾性的に偏倚する装置、を含む、請求項１４に記載の内燃機関。
【請求項１６】上記ピストンが、上記作動チャンバ内
で揺動し、かつ該作動チャンバを第１および第２副チャ
ンバに分割し、該第１および第２副チャンバに流入しおよびこれらから
流出する流体の流れを、それぞれ制御する、第１および
第２回転弁装置、各回転弁装置には、それを貫通する別々の吸気通路およ
び排気通路が含まれ、上記揺動ピストンが、行程の両端に隣接する時、上記回
転弁装置を実質的に９０°断続的に回転させる装置が含
まれ、上記ピストンの完全な２回の揺動毎に、上記各回
転弁装置が３６０°回転を完了し、この間副チャンバの
おのおのにおいて一回の完全な作動サイクルが完了さ
れ、各副チャンバ作動サイクルが連続した吸気、圧縮、
膨張および排気期間を含む、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１７】第１および第２の、軸線方向に整列し
た、一部円筒形作動チャンバ、該第１および第２作動チャンバのそれぞれを貫通して延
長される、第１および第２の軸線方向に整列したピスト
ン軸、上記第１および第２作動チャンバ内で、それぞれ、ピボ
ット運動のため、上記第１および第２ピストン軸に取り
付けられた、第１および第２ピストン、および他方のピ
ストンが反対端部にある時に、一方のピストンがピスト
ン行程の一端部にあるように、いずれかのピストン軸の
回転と同時に、それらの同時二重反転の回転のため、上
記第１および第２ピストン軸を相互結合する装置、が含まれる、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１８】上記第１および第２二重反転軸が同軸
である請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１９】上記揺動軸に同期する揺動運動のた
め、上記揺動軸に結合された、可変慣性モーメントを有
する回転できる装置、および上記第１および第２二重反
転軸の回転速度に依存して、上記回転できる装置の慣性
モーメントを制御する装置、が含まれる、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項２０】上記回転できる装置の慣性モーメント
が、上記第１および第２二重反転軸の低回転速度中、増
加される、請求項１９に記載の内燃機関。
【請求項２１】上記回転できる装置が、その回転中心
から延長される、第１および第２直径方向に対向するね
じ込みアーム、そして上記第１および第２ねじ込みアー
ムのそれぞれにねじ込まれ、かつ機関の作動中、慣性モ
ーメントの制御のため、その付勢と同時に、上記アーム
に沿って動くことができる第１および第２電動機、を含む、請求項２０に記載の内燃機関。