JPH05503346A

JPH05503346A - 回転運動を自己案内直線運動に可逆変換する装置

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Publication number: JPH05503346A
Application number: JP4501470A
Authority: JP
Inventors: ポエタ、ローランド
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-06
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-06-03
Also published as: ES2072139T3; IT1242090B; IT9002960A0; RU2106553C1; DE69109271D1; CA2074941A1; US5359908A; EP0513324A1; DE69109271T2; EP0513324B1; ATE121824T1; WO1992010696A1; IT9002960A1

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】回転運動を自己案内直線運動に可逆変換する装置この発明は、回転運動を自己案内直線運動に可逆変換する装置に関する。

回転運動は、夫々可逆態様を異にする種々の公知の方法で直線運動から得られる。連接棒−クランク機構とカム−タペット機構は、簡便性と対称性を備える為、実際上使用を制限しなくて済むことが知られている。

背景技術これら２つの機構が、主に用いられている分野の１つは、可変容量の圧力チャンバをもたらす場合であり、これはポンプ（羽根、傾いたヘッドを備えたアキシアルピストン、又は偏心トラックにより、制御されるプレート又はピストンを備えたもの）と、内燃機関の双方に共通な分野である。

簡便性の為に最も普及し用途の多い機構は、連接棒とクランクとにより加わる運動によって円筒チャンバ内をスライドするピストンが代表的なものである。この機構は、実際、はとんど全ての内燃機関と、高圧力の圧縮機又はポンプで用いられる。

しかしながら、この機構は、クランクの回転中連接棒により加わる必要な傾斜の点て、重大な概念的な限界がある。この傾斜により、ピストンに極めて大きな横方向のスラスト力が生じ、シリンダの内壁と擦れあって損傷が生ずる。この為、摩擦により相当量の出力損失が生じ、ピストンがスライドするシリンダを潤滑しなければならず、横方向圧力を減らす為ピストン（スカート）を長くする必要があり、鋼製ピストンピンの形にするとピストンには余分な重量か加わることになる。この為、ピストンは必然的に直径と同じ長さにしなければならず、高品質の材料、シーリングには好ましくない大きな噛み合せ間隙が必要とされるばかりではなく、理論的に円にすることは不可能な為、チャンバとの接触が必然的に曖昧となる弾性リングを設けなければならない。内燃機関の場合、個々のピストンに結合された連接棒−クランク機構は、駆動トルクの割合には、部品の寸法がかなり大きなものとなる。これは、爆発によりピストンに生ずるスラスト力を用いて、他のシリンダのパッジイブ行程（吸入、圧縮、排気）をクランクシャフトを介して伝えながら行うためである。高圧力油圧ポンプの場合には、全ての現存するタイプは、直角方向にスライドするタペットの相対的前進軌道に対し傾斜している面（カム）を用いることから概念的に依頼する。この為、全ての場合において、これらのタイプのものは、回転部材（傾斜円盤、例えば半径方向にスライドするピストンが回転する偏心基準周囲等）との相対的な作動接触により横方向に応力が掛り、スライドすることによりポンピング作用を行うチャンバ等の壁と擦れ合うことによる横方向力に作用するピストン（又は羽根又はタペット）を用いる。この擦れ合いにより摩耗、出力ロス、時間の経過に伴う効率低下、及び最高回転速度の限界がもたらされる。

本発明の目的は、連接棒−クランク機構に特有であり、傾斜した面又はカムの相対的移動に概念的に基く装置に特有なこれらの欠点を解消するここれら及びその他の目的は、少なくとも２個の連接棒−クランク機構を対称的に結合し、これら連接棒−クランク機構を、これらの連接棒のスモールエンドの回転軸と、２個のクランクに対称的に固定した同一形状の歯車の組合せとにより、互いに連動させた、回転運動を自己案内直線運動に可逆的に変換する装置に関する以下の説明を読むことにより明らかとなる。

以下の詳細な説明は、本発明による装置が、可変容量チャンバ、特に液体ポンプ、気体圧縮機、外燃機関、内燃機関、油圧モータ、及び圧縮空気モーターに適用できることを示すもので、交互に直線的にスライドする複数個のピストンであって、これらの支持横部材の少なくとも２個の異なる箇所で、２個の同一の対をなす互いに回転可能に結合されたクランクに対称的に取り付けられた対をなす同一の連接棒用の共通の回転軸の作用により案内されて、単−又は多ピストン用の支持横部材に、対をなすクランクの回転軸線を結ぶ線に対して絶えず直角で、ピストンがスライドするシリンダの壁と擦り合う案内動作をもたらさない運動を与えるものからなる。

横部材のこの動作モードは、回転運動中の部材から生じ又はこれに連速する往復直線運動が必要とされ、薄板金加工に用いるルーズネック機械プレス（ｓｗａｎ −ｎｅｃｋ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｅｓｓ）から公知の４行程内燃機関におけるバルブの動作にまで亘る、あらゆる分野で適応可能である。

本発明を、添付図面、とりわけ、可変容量チャンバを構成する場合に適応した場合に関して説明する。図示した態様は、直線から回転又はこの反対への運動の転換が必要な他の用途にも概念的に適応できるものとして理解すべきものである。

具体的には、第１図は、本発明の基本概念を概略的に図示するものであり、第２図は、単動式多ピストンを備え、連接棒機構が横並びに近接しており、ポンプ又は圧縮機としての使用にとりわけ適している、４シリンダ装置の中央における断面図であり、第３図は、複動式多ピストンと、互いに向い合った連接棒機構とを備え、内燃機関に適する４シリンダ装置の中央における断面図であり、第４図は、東３図に対し直角方向における第３図に示した装置の図面であり、第５図は、中央に複動式多ピストンを備え、側方に連接棒機構を離して設け、内燃機関に適するようにした、別の態様の４シリンダ装置の中央における断面図であり、第６図は、中央に、複動式多ピストンを備え、長さ方向に、向い合って連接棒機構に設けた、４個の側方シリンダを備えた装置の例の中央における断面図である。

策１図は、本発明が基礎とし、他の図に示した実施例で用いる原理を示すものである。

軌道１０９Ａに沿って回転するクランク１０７Ａには、連接棒１０８Ａが組み合わされていて、この連接棒には、第１スモールエンド１１０Ａが設けられる。この連接棒の第１スモールエンドは、連接棒１０８Ｂの一部を成す第２の連接棒スモールエンド１１０Ｂに接続される。連接棒１０８Ｂは、軌道１０９Ｂに沿って回転するクランク１０７Ｂと組み合っている。

２本の連接棒のこれらスモールエンド間の結合は、共通のピン１１１により行われる。連接棒１０８Ａと１０８Ｂは、クランク１０７Ａと１０７Ｂ同様互いに同一である。

連接棒１０７Ａには、クランク１０７Ａと回転軸線１１３Ａを同じくする歯車１１２Ａが固定される。

クランク１０７Ｂには、クランク１０７Ｂと回転軸線１１３Ｂを同じくする歯車１１２Ｂが固定される。

歯車１１２Ａは、２本のクランク１０７Ａと１０７Ｂの位置が、２個の回転中心１１３Ａと１１３Ｂとを結ぶ軸線１１５に対し直角な中心軸線１１４を中心として対称となる角度位置で、歯車１１２Ｂと噛み合う。このようにして、２つのクランクのうちの一方の回転１１６Ａにより、他方のクランクに対称な回転１１６Ｂが生して、中心軸線１１４に沿った共通ピン１１１の直線移動がもたらされる。このように、クランク（１０７Ａ又は１０７Ｂ）の回転により、ガイドの為の直線的な摩擦を生じさせることなく、回転摩擦（１１０−１１１）だけで連接棒のスモールエンド（１１０Ａ又はｌｌ０Ｂ）の直線移動をもたらす。回転摩擦は、通常の減摩技術である典型的な軸受（転がり、滑り）により容易に減少されるが、単一の連接棒のスモールエンドの直線的にスライドするガイドシュ一部材（例えば、通常の内燃機関におけるピストンのスライド）に、必ずしも伝えられるとは限らない（温度及び潤滑の問題により）。したがって、第１図に示した基本構成は、例えば、内燃機関の個々のバネ復帰型パペット弁を下げる為に、作用面に対し絶えず直角である周期的スラスト力を必要とするあらゆる場合に適用でき、弁棒のスライド用のガイド座の潤滑を不要にする。

この点、本発明の動作原理によれば、あらゆる横方向スラスト力、ダイレクトアクションの場合（オーバーヘッド・カム）のカム形状に対する「逆カブ（ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ｃｕｐｓ）Ｊ摩擦により生ずるスラスト力、更に、従来のパペット弁の弁棒が間接的に作動される場合、ロッカ・アームの弓状の移動により生ずるスラスト力にさらされることがない。もし、１本以上の弁棒が、同時に押される場合には、必要となる力は、第１図に示した複式連接棒−クランク機構を一対設けることによりそれ自体に対し直角方向に駆動される横部材により好適にもたらされる。このように連接棒−クランク機構をダブルペアーで設けることにより、横部材に、横方向リアクション能力（あたかも、直線的なスライドガイドを設けたかのように）が与えられ、この動作は、第２図に示すように、典型的にはポンプ又は内燃機関等の可変容積チャンバシステムのピストンの運動に、この概念を適応することから明らかとなる。ピン６、　７．　８及び９の各々を保持するクランクのシャフト２．　３．　４及び５は、フレーム１に支持される。

各連接棒１０，１１．１２及び１３のビグエンドは、これらクランクピンに回転自在に止められる。連接棒１０及び１１と、連接棒１２及び１３のスモールエンドは、横部材１６に固定された、共通シャフト１４及び１５の各々に回転自在に止められる。１個以上のピストン１７．　１８．　１９及び２０を、この横部材に設けて、−続きになった空洞、即ち円筒形チャンバ２１，２２．２３及び２４内で作動させることができる。これら円筒形チャンバの頂部には、通常の吸入弁及び吐出しく排気）弁２５Ａ、２５Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、２８Ａ、２８Ｂが設けられ、これらは、ポンプとして作用する場合には、バネ負荷型のもの、又は、エンジンとして作用する場合には作動型のもの（ａｃｔｕａｔｅｄ　ｔｙｐｅ）が用いられる。

各クランクのシャフト２．　３．　４及び５には、同一形状の歯車２９．３０．３１及び３１が回転するように設けられていて、これら歯車は、クランクと結合されると共に互いに噛み合っている。こうして、１つの歯車に（又は、いくつかの歯車に接続したいずれかのクランクに）生じた回転は、他の全ての歯車に等しく伝達される。同様に、ピストン１７．　１８．　１９又は２０の直線的な運動により、他のピストンに等しい直線的な運動が生じる。これは、これらピストンが載っている横部材１６が、それ自体に対し並行に、即ち、２本の共通ピン１４及び１５を結ぶ線３３に対し垂直に絶えず移動する為である。このため、これら２本の共通ピン１４及び１５は、直線的軌道に沿って、個々のクランク６、　７．　８及び９間の個々の同一形状の歯車２９，３０．３１及び３２によってもたらされる結合の効果により等しい量で、絶えず移動する。個々のクランクにより、連接棒１０゜１１及び１２．１３の各々に共通なピン１４および１５の位置を調節する。

これら連接棒に作用するスラスト力の横方向成分は、絶えず互いに無効化されるので、合成力は、ピストンがスライドする方向と一致する方向３４にいつも且つこの方向にのみ生ずる。横部材１６に作用する仮定的横方向力は、ピストンの軌道に何らの変更も生じさせないので、ピストンは、ゼロ間隙で円筒形チャンバ内を、円筒形チャンバとの間で必ずしも接触を生じさせることな（スライドできる。この仮定的な不均衡状態は、上述した構造から、連接棒１３、クランク９及び歯車３２を取り除くことにより生ずる。ついで、この不均衡状態は、二等辺形状にした連接棒１０，１１を、それ自体のクランクを備えた別の連接棒１２と組み合せ、これらを全て、歯車２９．３０及び３１と、別々のピン１４及び１５を備えた横部材１６とにより結合することによってもたらされる。この不均衡状態は、自己案内ピストンシステム（ｓｅｌｆ−ｇｕｉｄｅｄ　ｐｉｓｔｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）では、最も生じにくい状態である。この不均衡状態は、何らかの経済的必要性がある場合を除いて、第２図に示した２対の連接棒を備えた均衡状態よりも好ましくないことは明らかである。第３図には、対称になった２対の連接棒３５．３６及び３７．３８を備えた本発明によるシステムの別の態様が示してあり、これら連接棒は、横部材４１に設けたピン３９及び４０に、第２図に示すような横並びではなく、向い合った配置に回転自在に止められている。ピン３９及び４０は、これらの軸線４２及び４３が、クロス力（ｃｒｏｓｓ　ｆｏｒｃｅｓ）が横部材４１に生ずるためのリアクションアーム（ｒｅａｃｔｉｏｎ　ａｒｍ）を形成するのに必要な距離で互いに離れている。これら連接棒が、対称軸４４に対して傾斜して作用するようにすれば、これら連接棒は、互いに異なった角度を形成し、これらのうち一方の対のみが、例えばクランク４６に固定したシャフト４５等の出力又は入力駆動シャフトに結合される。他方の対は、自由にアイドル回転して単に幾何学的ガイド機能を果す。連接棒３７及び３８からなる対は、各ビグエンドでクランクピン４６及び４７に取り付けられる。

これらクランクのシャフトの各々は、それ自体用の歯車４８及び４９に固定され、これら歯車は互いに同一形状で噛み合っている。連接棒３５及び３６の対は、各々のビグエンドでクランクピン５０及び５１に取り付けられる。これらクランクのシャフトの各々は、それ自体用の歯車５２及び５３に固定され、これら歯車は互いに同一形状で噛み合っている。このようにして、２対の連接棒が、横部材４１を、対称軸４４と同じ方向にある直線上軌道に沿って案内する。

動力テークオフ、即ち駆動シャフトは、４個のクランクのうちのいずれか１つのシャフトでよく、他の３個のクランクは、この１個により駆動される。ピストン５４，５５．５６及び５７が、横部材４１の両端に設けられて、各々連設されたチャンバ５８．５９．６０及び６１内をスライドすることにより、これらの中に収容した流体の圧縮と膨張とを交互に行う。

第３図に示した態様は、内燃機関の使用にとりわけ適したものである。なお、第３図に示した態様のピストン５４．５５及び５６．５７は、夫々同一直線上にあって対置されており、すべて横部材４１を含め単一体内に構成できる。即ち、チャンバ５９が吸入を終えると、チャンバ５８は前段階の燃焼ガスの排出を終え、チャンバ６０は、爆発による膨張行程を終えチャンバ６１は次の爆発に先立って圧縮を終えることになる。したがって、各チャンバ５８，５９．６０及び６１は、夫々−行程ずつずれた順序で必要とされる全ての４行程を遂行する。この為、駆動シャフト、例えばシャフト４５は、他のパッシブ力（ｐａｓｓｉｖｅ　ｆｏｒｃｅｓ）を引くことにより生ずる有効力だけを受けるという図り知れない利点をもたらす。

反対に、従来の多シリンダ機関では、駆動シャフトは、各シリンダの全爆発力にさらされ、この爆発力は、他の連接棒−クランク機構を通じてこの駆動シャフトにより用いられて、他のシリンダにおけるパッシブ行程（ｐａｓｓｉｖｅ　ｓｔａｇｅ）、即ち吸入、圧縮及び排気に影響を与える。

この為、従来のエンジンは、極めて小さな有効出力トルクを伝達する為、極めて大きなトルク用の寸法で形成しなくてはならない駆動シャフトを備えている。更に、このことを達成する為には、通常のスライディングガイドピストンを備えた従来の連接棒−クランク機構の動作によって生ずる、かなりの量の摩擦エネルギーを放散させなればならない。連接棒３５，３６．３７及び３８は、他のシリンダにおけるパッシブ行程を行うのに必要とされる力よりも小さい爆発力を伝えることが要求されるという点で、従来の機関とは異なった形で効率的に作動する。

伝達される力は、全体の４分の１だけであり、４本の連接棒間で分担される。この為、重量が著しく軽くなり、経済性が増し、より大きなａカの機関がもたらされる。本発明によるシステムは、受ける摩擦が小さくて済み、ピストンとチャンバ間の擦れ合いがない為に、機関をかなり高い温度（熱力学サイクルの効率を向上させるものとして周知である）で作動させることができるので、出力か極めて大きなものとなる。ピストンによる擦れ合いがないということは、潤滑の必要がないことになり、この為、空中への潤滑油の分散がなくなり、又、可燃性炭化水素や残留燃焼生成物による潤滑油の劣化もなくせるので、経済的で生態系にもよい利点がもたらされることが明らかである。本発明によるこの態様で必要とされる油は、クランク、歯車及びピンを潤滑する為のものだけであり、このような潤滑油は、密閉したボックス内で作用し、爆発チャンバに入り込まないので、消費されることもなく、劣化も起らない。個々のピストンの作動順序を次のように仮定する。５９−吸入、５８−排気、６〇−膨張、６１−圧縮この順序は、他の段階で２個のチャンバ５９及び、６０で同時に爆発が起る対称的な順序でもよいという点で、純然たる単なる例示として仮定したものであり、合成力は対称軸を通る為、ピン３９及び４０に横から応力を加える対をなす力を、横部材４１に生じさせない。対称軸４４に関して対称であるこのような複動式を用いることにより、より均衡の取れた機関（単一の連接棒を備えた従来の機関に比べて、対をなす連接棒の対称的な傾斜によりもたらされる補償によって助成される）がもたらされるだけでなく、不安定な力により応力を受けないので、重量が軽くて済む機関を提供できる。個々のチャンバに設ける弁は、第３図及び他の図には示していない。これは、これら弁が公知技術であり、更に、特定のタイプの弁を必要とする機能の違いに応じて、種々のシステムを用いられる為である。第３図では、第５図及び第６図におけるのと同様に、ピストンは、シリンダ全体に亘って示されており、横部材が溶接される。このことは、薄肉、即ち、超軽量管を用いることができることを意味する。横部材は、リブを設けたプレートで構成すると重量を軽くてきるので、連接棒のサイズが小さいことを考えると、このシステムの往復運動部品は、従来の機関よりも慣性が小さくなることが明らかである。慣性は、連接棒が大きくなればなるほど、又、ピストンが重くなればなるほど、厚くて長い鋼製ピストンピンの数が多くなればなるほど、大きくなる。

本発明によるシステムのピストンは、次のような利点を持っている。本発明によるピストンは、チャンバに擦れない。本発明によるピストンは、理論的には、クリアランスなしで作動する。本発明によるピストンは、連接棒とこれらから生ずる力のインクリネーション・リバーサルズ（ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ｒｅｖｅｒｓａｌｓ）によって、従来の連接棒−クランク機構では生ずるスラ・ソピング（ｓｌａｐｐｉｎｇ）を受けない。

この為、本発明によるシステムは、極めて高い温度でも、何らかのガスケットをも用いることなく、液体をポンプで汲み上げるのに適したピストンを用いることができる。本発明によるシステムは、ピストンを、腐食性液体を汲み上げる為のもの、又は、食物用の液体を汲み上げる為のもの、又は一般に、潤滑油で汚れてはならない液体を汲み上げる為のものとすることができる。本発明によるシステムは又、ピストンを、ピストンが衝撃や摩擦を受けないので、軽くて高温に耐え得る比較的環れやすい材料（例えばセラミックス）で構成できる。

第５図には、内燃機関として一般に使用できるだけでなく、ピストンがたどる通常の行程順序を変更できる使用にも適した態様を示すものである。

この態様では、策３図の態様と異なり、ピストン６１．６３及び６２゜６４は、これらの軸線が互いに極めて近接していて、対称軸線６５を中心とする作用の小さなアームを持つことにより、各ピストンヘッドへのスラスト力を均一化するため、支持横部材６６Ａ、６６Ｂへのクロストルクを小さくする。更に、横部材６６Ａ、６６Ｂは、必然的に長いものとなり、大きなリアクションアームを持つので、必要な連接棒対６９．７０及び７１．７２を支持するピン６７及び６８に、小さな不均衡力が掛らなくて済む。これら連接棒は又、同一形状で互いに噛み合った歯車７７、　７８．　７９及び８０に固定されたクランクピン７３．７４．７５及び７５と連動し、歯車は、矢印ｆで示す方向に回転する。図示した回転方向を持った相互の噛み合いを連続させるためには、これら歯車は、間に設けた２個のアイドル歯車８１及び８２により作動する。全ての歯車７７、　７８．　８１，８２゜７９及び８０は、燃焼チャンバとクランクの構造外形の外側の同一面で作動できる。クランクは、これら歯車に所要の長さを持ったシャフトで固定される。第６図には、本発明によるシステムの別の配置を示してあり、２対の連接棒（２個ずつ結合される）８３．８４及び８５．８６が、一方が他方の上となるように（図示の表示において）配置される。これらのクランクピン８７，８８．８９及び９０は、対をなして噛み合う歯車、即ち９１と９２、及び９３と９４に固定される。歯車９１は又、アイドル歯車９５を介して歯車９３と噛み合い、歯車９２はアイドル歯車９６を介して歯車９４と噛み合う。こうすることにより、他の態様で示し、横部材９７が方向９８の方に、この方向に対し絶えず直角を保ったまま移動するのに必要な同期かもたらされる。こうして、横部材は、その互いに向い合った端部ピストン９９，１００，１０１，１０２に等しい移動軌道をもたらし、これらピストンは、連設されたチャンバ１０３，１０４．１０５及び１０６内をスライドしてこれらの中で必要な容積変化を達成する。

要約書本発明による回転運動を往復直線運動に可逆的に変換する装置は、少なくとも２個の連接棒−クランク（１０８Ａ、１０８Ｂ、１０７Ａ、１０７Ｂ）機構であって、これら連接棒のスモールエンド（１１０）の回転軸（１１１）により、さらに２個の特定のクランクに対称的に固定された同一形状の歯車（１１２Ａ、１１２Ｂ）を噛み合わせにより、互いに組み合わせることによって達成される特性を有する。

補正書の写（翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成４年７月３１日函

Claims

【特許請求の範囲】

１．回転運動（１１６Ａ，１１６Ｂ）を往復直線運動に可逆的に変換する、特に可変容量圧力チャンバを作り出す装置において、往復直線運動が、少なくとも２個の連接棒−クランク機構（１０７Ａ，１０８Ａ，１０７Ｂ，１０８Ｂ）であって、これらの連接棒のスモールエンド（１１０Ａ，１１０Ｂ）の回転軸により、さらに同一形状の歯車（１１２Ａ，１１２Ｂ）の噛み合わせにより、互いに組み合わされた連接棒−クランク機構を対称的に結合することによって、自己案内され、これら歯車（１１３Ａ，１１３Ｂ）のシャフトに、これらの２個のクランク（１０７Ａ，１０７Ｂ）が、歯車（１１２Ａ，１１２Ｂ）の回転中心（１１３Ａ，１１３Ｂ）同士を結ぶ線（１１５）に対し直角で、往復直線運動の方向（１１４）をなす中間軸線（１１４）に関し、同心的かつ対称的に、各々取り付けられることを特徴とする装置。
２．請求項１に記載した、回転運動（１１６Ａ，１１６Ｂ）を往復直線運動に可逆的に変換して、可変容量圧力チャンバ、特に、液体ポンプ、気体圧縮機、外燃機関、内燃機関、油圧モータ及び圧縮空気モータを作り出す装置において、直線的スライド運動を行う複数個のピストン（１７，１８，１９，２０；９９，１００，１０１，１０２；６１，６２，６３，６４；５４，５５，５６，５７）であつて、これらの支持横部材（１６；９７；６６Ａ，６６Ｂ；１６Ａ）の少なくとも２個の離れた箇所（１４，１５；１４Ａ，１５Ａ；６７，６８；４２，４３）で、互いに回転可能に結合された２個の同一形状対のクランク（６，７；８，９；８７，８８；８９，９０；７３，７４；７５，７６；４６，４７；５０，５１）に対称的に取り付けた対をなす同一形状の連接棒（１０，１１；１２，１３；８３，８４；８５，８６；６９，７０；７１，７２；３５，３６；３７，３８）用の共通回転軸（１４，１５；１４Ａ，１５Ａ；６７，６８；４２，４３）の作用で案内されるピストンを備えることによって、対をなすクランクの回転軸線同士を横切って結ぶ線に対し絶えず直角であり、ピストンがスライドするシリンダ（２１，２２，２３，２４；５８，５９，６０，６１；５８Ａ，５９Ａ，６０Ａ，６１Ａ；１０３，１０３，１０５，１０６）の壁との摩擦案内作用を生じない運動を行う、単一または多ピストン用の支持横部材（１６；９７；６６Ａ，６６Ｂ；１６Ａ）をもたらすことを特徴とする装置。
３．請求項１または２の記載において、ピストン（１７，１８，１９，２０）を支持し、それぞれ同一形状の歯車（２９，３０，３１，３２）に固定されたクランク（６，７，８，９）に対称的に取り付けられた２対の同一形状の連接棒（１０，１１，１２，１３）と組み合わされた横部材（６）を備え、これら歯車は、一列配置に互いに噛み合うことにより、対をなす連接棒（１０．１１，１２，１３）のスモールエンドを保持するピン（１４，１５）は、横部材（１６）が、横部材に設けたボンピングピストン（１７，１８，１９，２０）の正しい動作を得るために、２個のピン（１４，１５）の往復運動の方向（３４）を横切る方向を絶えず維持するように同じ方向に等しく平行運動を行わせられることを特徴とする装置（第２図）。
４．請求項１または２の記載において、それぞれ同一形状の歯車（４８，４９，５２，５３）に固定されたクランク（５０，５１，４６，４７）の各々に対称的に取り付けられた、２対の同一形状の連接棒（３５，３６，３７，３８）を備え、これら歯車は、対をなすものとのみ噛み合って、クランクのスモールエンドを共に支持するピン（４２，４３）が、両端に２対の向かい合わせのピストンを保持する横部材（１６Ａ）で、２対の歯車（４８，４９，５２，５３）の回転軸線を結ぶ線の各々と直角な共通中間軸線に沿って離れている、請求項１に記載した機構を向かい合わせに形成することを特徴とする装置（第３図）。
５．請求項１または２の記載において、それぞれ同一形状の歯車（７７，７８，７９，８０）に固定されたクランク（７３，７４，７５，７６）の各々に対称的に取り付けられた、２対の同一形状の連接棒（６９，７０，７１，７２）を備え、これら歯車は、平行に並んだピストン（６３，６４）であって、これら（６３，６４）と向き合う一列に並べた他のピストンと同様に、ピストン支持横部材の構成チーク（ｃｈｅｅｋ）から突出するピストンが作動するチャンバの全体外形の外部で平行面上を、別の２個のアイドル歯車（８１，８２）により互いに噛み合うことを特徴とする装置（第４図）。
６．請求項１または２の記載において、それぞれ同一形状の歯車（９１，９２；９３，９４）に固定されたクランク（８７，８８；８９，９０）の各々に対称的に取り付けられた、２対の同一形状の連接棒（８３，８４；８５，８６）を備え、これら歯車は、長さ方向の往復移動方向に配置された別の２個のアイドル歯車（９５，９６）により互いに噛み合うことによって、密閉された回転循環路（９３，９５，９１，９２，９６，９４）であって、対をなす連接棒（８３，８４；８５，８６）のスモールエンドを共に支持するピン（１４ａ，１５ａ）が、直線的移動方向において離れて、横部材（９７）で作用できる回転循環路をもたらし、この横部材は、その両端で、連設したチャンバ（１０３，１０６，１０４，１０５）内で作動する対をなす向かい合ったピストン（９９，１０２，１００，１０１）を支持することを特徴とする装置（第６図）。