JPH0693874A - 機関本体が回転する３燃焼室機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】原動機革命を目標とし，構造が簡単で振動が
少なく，飛躍的に小型軽量大出力で，熱効率の高い１サ
イクル火花点火機関を提供することを目的とする。 【構 成】２つのピストン３が往復できる程度の長さの
機関本体１に，４つのピストンを収容して，対向するピ
ストン間に３つの燃焼室を設け，機関本体１が１回転す
る間にそれぞれの燃焼室で２回づつ計６回爆発する構成
とした。１サイクル火花点火機関。排気タービンは，容
積形エネルギーとしてピストンで利用したあと，速度形
エネルギーとして大気に開放される瞬間をとらえて，動
力を得る画期的なものである。 【効 果】曲溝機構は回転速度と共にトルクが増大し，
排気タービンも速度と共に出力が増大するため，最適の
高速往復機関が得られる。又，空間を極限まで利用した
ため，小型軽量大出力で飛躍的に熱効率の高い内燃機関
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は，ピストンが往復しな
がら機関本体と共に回転し，機関本体の回転を動力とし
て利用する新機構による１サイクル内燃機関に関するも
のであり，略式名称を曲溝機関とする。 【０００２】 【従来の技術】従来の内燃機は，ピストンの往復動をク
ランク機構を介して動力軸の回転に変換する構成をとっ
ている。そのためクランク機構による排気損失が３５％
冷却損失が３０％にも達するといわれているが，ピスト
ン等の往復運動は時計の振り子運動のような理想の往復
運動で損失がないとも考えられている。この発明は，ク
ランク機構で損失のない理想の往復運動が行われている
と考えておらず，３０％前後の損失があると考えてお
り，言葉より実証するのが良いので省エネの往復運動を
求めて試作を繰返しております。即ち，ピストンが往復
しながら機関本体と共に回転して動力を得る最も簡単な
新機構を発明し，特許を取得しました。特許第１６０７
１５１号回転往復ピストン内燃機関，特許第１６０９６
１７号機関本体が回転する航空用燃料噴射内燃機関，外
に特許公報平３−９２９０機関本体が回転する内燃機
関。これら発明の概要は以下のとおりである。通常の内
燃機関のシリンダに対応する機関本体に，対向してピス
トンを収容して，ピストン間に燃焼室を形成する。機関
本体が回転自在に機関本体に外嵌して固定した曲溝筒の
内周面には曲溝を凹設してピストンから直径方向へ突設
したピストンピンを曲溝に摺動自在に嵌め込む。そして
ピストンが２往復する間に１回転するよう曲溝を形成す
る。このように構成したこれらの発明は，省エネの往復
運動が得られるのであるが未解決の問題も多い。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで前記回転往復
ピストン内燃機関に於いては，給気室の容量が非常に大
きく，混合気の吹抜けを防止する手段の発明が急がれて
おり，又排気を有効利用するため，点火配線を工夫して
排気タービンの取付手段を発明するのが急務となってい
た。 【０００４】そこでこの発明は前記課題を解決し，多少
の改良を加えて，熱効率を飛躍的に上昇させることを目
的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題のうち混合気の
吹抜けを防止する手段として，中央の燃焼室（４）の両
側にそれぞれ両側燃焼室８ａ，８ｂを設ける。即ち給気
室蓋６ａ，６ｂをピストン３ａ，３ｂ内に延長して子供
ピストン７ａ，７ｂを形成させて両側燃焼室８ａ，８ｂ
を構成させるため燃焼室の容積が飛躍的に大きくなり，
外側給気室５ａ，５ｂの容積は同量減少する。 【０００６】ピストン案内穴２ａ，２ｂとピストンの突
起１０ａ，１０ｂで内側給気室１３ａ，１３ｂがすでに
構成されており穴により連絡すれば両側燃焼室８ａ，８
ｂと内側給気室１３ａ，１３ｂが完成する。即ち内側給
気室１３ａ，１３ｂに開口する回転弁１４ａ，１４ｂを
曲溝筒９ａ，９ｂに設け，それに連絡する吸気穴１５
ａ，１５ｂを図２の如く設け，内側給気室１３ａ，１３
ｂに吸気する。 【０００７】両側燃焼室８ａ，８ｂにはそれぞれ子供ピ
ストン７ａ，７ｂにより開閉する両側燃焼室掃気穴４２
ａ，４２ｂを設けて内側給気室１３ａ，１３ｂに常時開
口され，両側排気穴２９ａ，２９ｂも同様に子供ピスト
ン７ａ，７ｂにより開閉する構成とし，同時に排気噴射
口群３０ａ，３０ｂに開口する構成とする。 【０００８】上記課題のうち排気タービンの取付手段と
しては，点火栓の配線が問題となります。３燃焼室とし
たことにより最少３組の点火配線が必要で，回転バラン
スや燃焼速度を考慮すれば，６組以上の点火配線が必要
です。そこでこの発明は，機関本体内長軸方向に穴を貫
通して配線します。高速度で回転する配線を最も効果的
に安全に配線できるし，排気タービンの取付けを可能に
します。 【０００９】排気タービンを取付けたとき冷却空気の問
題が発生します。この問題を解決する最高の手段は，前
記配線穴と同様に機関本体内長軸方向に貫通穴を設け，
両端給気室蓋の中心付近に空気吸込穴を設けて空気冷却
します。この場合，中央燃焼室を外側から冷却できる効
果があり，小供ピストンを内側から空気冷却できる効果
も発生します。 【００１０】この排気タービンは脈流タービンとなり，
回転数も機関本体の回転数の５倍から１０倍以上と高速
のため，送風機としても大きな容量があり，低圧部をつ
くり易い要素があるので，大容量の空気取入口をタービ
ン歯車箱に設けて中央燃焼室を外側から冷却し，排気タ
ービンを内外両側から冷却し，歯車箱も冷却して空気の
冷却効果を増大させるとともに，バランス用空気として
も活用します。 【００１１】排気タービンと歯車装置が隣接しており，
ラビリンス気止め装置を使用しますので，その付近には
圧力バランス用の空気を供給して，潤滑油を吸い出さな
いようにし，歯車箱も冷却します。歯車箱を排気が通過
するので熱歪も考慮した冷却となります。 【００１２】 【作用】上記のように構成された機関本体が回転する３
燃焼室機関（略称曲溝機関）は，１回転で２個のピスト
ンが２往復するだけで，子供ピストンは動きませんが，
３つの燃焼室で２回づつ計６回の爆発を得るため，大き
なトルクを発生します。従って作用からの名称は，対向
ピストン１サイクル機関となります。空間利用率１００
％のエンジンで，振動もなく，運動エネルギーの減少も
ないエンジンの総称です。 【００１３】点火時期やピストン弁，回転弁の開閉時期
等は，通常の２サイクル火花点火機関と同じにしてある
ので，作用の相違点を比較して説明します。本発明の曲
溝機構にした場合，構造が非常に簡単なため実施例の如
く１気筒４ピストン３燃焼室機関が構成できるため，ピ
ストンの往復運動を省エネの往復運動にできる。即ち，
完全弾性衝突では衝突の際に運動エネルギーが減少しな
い事が証明されており，完全弾性衝突にどちらが近いか
比較します。本発明の曲溝機関の場合は構造が簡単なた
め，４ピストンにしても２つのピストンが往復すれば良
いのですが，クランク機構では４つのピストン全部往復
さすので２倍近いエネルギーを必要とします。更に完全
弾性衝突で比較したとき，曲溝機構は上死点と下死点が
完全弾性衝突にできますが，クランク機構では上死点だ
け完全弾性衝突にできます。即ち，曲溝機構の方が省エ
ネの往復運動が得られます。構造が簡単なため，給気室
も含めて１００％完全弾性衝突にできます。 【００１４】排気タービンを，はずみ車として使用しま
す。単気筒機関として使用する場合は，はずみ車を欠く
ことができません。即ち，はずみ車を機関本体に取付け
た場合と比較しますと，排気タービンの回転数を機関本
体の回転数の１０倍にしたときは，運動エネルギーが速
度の２乗に比例するので，はずみ車の重量を百分の１程
度にできる可能性があります。即ち，軽量にできる効果
が大きい。又，２つのピストンが往復できる長さの１シ
リンダーに４ピストン３燃焼室と超合理的に構成できる
ため，単位容積当りの出力が飛躍的に大きくなる可能性
もあります。更に排気タービンが加わるため，飛躍的に
熱効率が高く小型軽量で大出力のエンジンが得られる。 【００１５】排気タービンについて比較すると，本発明
の曲溝機関では，容積形エネルギーとしてピストンを駆
動し，残りのエネルギーが排気穴から大気圧まで，速度
形エネルギーとして開放された瞬間をとらえて，排気タ
ービンを駆動し動力に変換する構成にできるのですが，
クランク機関は，いづれも構造が複雑なため，大気圧ま
で開放する瞬間をとらえて排気タービンで動力に変換す
る構成にできない欠点があり，大気圧まで開放せず途中
までとして，背圧を上昇させて排気タービン過給機を駆
動し，大気圧まで開放する構成にしたものもあります
が，エネルギーの有効利用で比較したとき，曲溝機関の
方が遥かに良いと思います。 【００１６】過給機について比較すると，本発明の曲溝
機関では，ピストン案内穴２ａ，２ｂの幅又は高さを大
きくし，内外給気室５ａ，５ｂ，１３ａ，１３ｂの圧縮
比を高め，掃気角をクランク角に換算して，普通１２０
゜〜１６０゜をたとえば６０゜〜１００゜というように
小さくすれば良く，部品数に全く関係なく構成でき，超
高過給機関も完全弾性衝突という理想の状態にできま
す。クランク機関では，排気タービン過給機が最良のも
のとして評価される現状です。比較にならない程曲溝機
関の方が良いのです。即ち，構造は簡単な程，得るもの
が多いということです。 【００１７】 【実施例】実施例について図面を参照しながら説明し，
左右にあるものは符号ａ，ｂを付して説明します。図
７，図８，図９に機関本体１を示すもので，この機関本
体１は通常の内燃機関のシリンダーに相当する。２ａ，
２ｂはピストン案内穴であり，機関本体１の長軸方向に
左右に回転中心軸を挾んで対向して設けている。２６は
本体側従動大歯車であり，図１，図２では機関本体１の
中央部左よりの外周に固着している。３０は排気噴射口
群であり，機関本体１に螺着してある。図２で示すよう
に後述のピストン３ａ，３ｂが後退して下死点付近にあ
るときは中央燃焼室４の両側に位置し，図１では両側燃
焼室排気穴２９に開口する。これら排気噴射口群３０
ａ，３０ｂは機関本体１の内周面から外周面に開口し，
図９に示すようにほぼインボリュート曲線状に形成さ
れ，機関本体１の排気により機関本体１の回転を助勢す
る。３１は掃気路群であって，図７，図９で示すように
中央燃焼室４の両側，機関本体１の内周面に溝状に対向
にそれぞれ２本以上（図では２本）設けており，中央燃
焼室４の掃気に使用する。３２は冷却ヒレで冷却面積を
拡大しておく，２７は点火栓で中央燃焼室に対向に設け
てある。３４はスラストカラーで左側３４ａは本体側従
動大歯車２６の兼務となっており，機関本体に螺着した
排気噴射口群３０ａに固着してあり，右側スラストカラ
ー３４ｂは排気噴射口群３０ｂと１体に成形してある。
２１は配線穴群で機関本体内長軸方向に貫通穴を設け
る。２３は冷却空気穴群で配線穴群２１と同様に貫通す
る。 【００１８】図３，図４，図５，図６に左右一対のうち
右側のピストン３ｂを示す。このピストン３ｂは左側の
３ａと同一に形成し，後述する潤滑油供給管２５に往復
自在に外嵌する冷却内筒３５を有し，対向するピストン
３ａ・３ｂ間に中央燃焼室４を形成するため，冷却内筒
３５と連絡したヘッド３６を有する外筒３７，外筒３７
から半径方向へ突設された箱状の案内部１０，及び後述
のピストンピン１１を嵌着するピストンピン収容筒３
８，後述の子供ピストン７を収容して両側燃焼室８が形
成するシリンダー３９とから構成している。４０は中央
燃焼室給気穴群でピストン３の後部に開口し，長軸方向
に対向に設けられた中央燃焼室給気路４１のヘッド３６
寄りにそれぞれ設け，機関本体の掃気路３１に開口し
て，中央燃焼室４を掃気する。４２は両側燃焼室掃気穴
で機関本体１のピストン案内穴２とピストン３の案内部
１０により構成された内側給気室１３（図２参照）よ
り，給気を両側燃焼室８内へ掃気する。２９は両側燃焼
室排気穴で，両側燃焼室８内の外側寄りに開口し，ピス
トン３が上死点に近づいたとき排気噴射口群３０に開口
する。ピストン案内部１０には，軽量化穴２８を設け，
そしてピストン案内部１０ａ，１０ｂをピストン案内穴
２ａ，２ｂにそれぞれ摺動自在に嵌め込むことによっ
て，一対のピストン３ａ，３ｂは対向して機関本体１内
に往復動自在に収容する（図１，図２，図７参照）。 【００１９】図１０に示すピストンピン１１は，図１，
図３に示すようにピストン３のピストンピン収容筒３８
にそれぞれ嵌着するものである。ピストンピン１１は，
頂部に傘状の推力受部４３，及びピストン側に近い鍔状
推力受部４４を備えており，傘状推力受部４３と鍔状推
力受部４４との間には先転動輪４６を，又鍔状推力受部
４４のピストン３側には，元転動輪４５を転動自在に取
付けている。さらにこのピストンピン１１の内部には図
示しない油濾過材を収容している。４７は複数の給油小
孔でピストンピン１１に貫設している。ピストンピン１
１は図１，図１１のように後述する曲溝筒９ａ，９ｂの
曲溝１２ａ，１２ｂに，両転動輪４５ａ，４５ｂ４６
ａ，４６ｂが転動自在に嵌めこむ。 【００２０】機関本体１を回転自在に外嵌する曲溝筒９
ａ，９ｂは，図１，図２，図１１に示している。この曲
溝筒９ａ，９ｂは，機関本体１の両スラストカラー３４
ａ，３４ｂの外側に対向して外嵌し，内周面にそれぞれ
曲溝１２を凹設している。そして曲溝１２にはそれぞれ
ピストンピン１１の転動輪４５，４６を嵌めこみ，ピス
トン３が２往復する間に機関本体１が１回転するよう，
曲溝１２はほぼサイン曲線状に形成している。又１５は
内側吸気穴で，１７は外側吸気穴で，両曲溝筒９ａ，９
ｂの内側と外側にそれぞれ対向に貫設しており，機関本
体１の回転により，機関本体１のピストン案内穴２ａ，
２ｂとそれぞれ開閉する内側回転弁１４ａ，１４ｂ及び
外側回転弁１６ａ，１６ｂを構成するため，それぞれ９
０゜間隔に設けて，その機関本体１側を吸入時期及び吸
入角度に合わせて回転方向の長さを決定する。例えば，
図１１の如く矩形にする。又曲溝１２の中央付近で２分
割して組立てやすくしてある。 【００２１】図１の４８ａ，４８ｂは曲溝筒蓋で，曲溝
筒９の外端面に固着している。４９は補機用従動歯車
で，一方の曲溝筒蓋４８ａに枢支された支軸５０に固定
する。この曲溝筒蓋４８ａには図外潤滑油ポンプ，点火
装置等の補機を固着する。 【００２２】図１２，図１３，図１４，図１５，図１
６，図１７及び図１，図２に左右の子供ピストン７，兼
給気室蓋６を示す。図１に示す如く機関本体１の両端部
にそれぞれ固着して，外側給気室５ａ，５ｂを形成し，
左右の曲溝筒蓋４８ａ，４８ｂに枢支している。右側子
供ピストン７，兼給気室蓋６には，動力軸５１を形成し
ており，その端面には冷却空気穴群２３ｂが動力軸５１
を軸方向に貫通して開口しており，給気室蓋６ｂ部も図
１２の如く貫通して，図２に示すように機関本体１の冷
却空気穴群２３に連絡する。又点火栓３７ｂの配線穴２
１ｂも同様に，給気室蓋６ｂ部を貫通して機関本体１の
配線穴２１ｂに連絡する。給気室蓋６ｂを機関本体１内
に延長し，ピストン３ｂのシリンダー３９ｂに収容し，
子供ピストン７ｂを形成し，ピストン３ｂとの間に両側
燃焼室８ｂを構成する。子供ピストン７ｂ内には潤滑油
供給管２５を３分割し，２５ａ部，２５部，２５ｂ部と
し２５ｂ部を固着する。子供ピストン７ｂは頭部を分割
し，点火栓２７，２７等を取付けたあと分割部分を固着
し，潤滑油供給管２５部を組立てる。左側子供ピストン
７ａは図１に示す如く，右側子供ピストン７ｂとほぼ同
様に構成し，電極軸５２と共に補機主動歯車５３を設け
る。この主動歯車５３は，前述の曲溝筒蓋４８ａの補機
用従動歯車４９と噛合する。電極軸５２には図１６，図
１７に示すように，冷却空気穴群２３ａと電極穴群５４
が貫通しており，電極穴群５４には図にないが電極群５
５が設けられている。この電極群５５に多数の点火栓２
７から配線が集まり，適時，点火電圧を供給する。子供
ピストン７ａ，７ｂの頭部にはそれぞれ円筒形の気密内
筒５６を設けており，前述のピストン３の冷却内筒３５
ａ，３５ｂを往復自在に収容している。 【００２３】図１８，図１９に排気タービン１８を示
す。この排気タービン１８は図１，図２のように機関本
体１の中央部に回転自在に外嵌するもので，機関本体１
の排気噴射口群３０ａ，３０ｂの噴射排気により，排気
タービン１８を回転させるタービン翼群５７ａ，５７ｂ
を有し，又タービン側主動大歯車２０を具備している。
１９ａ，１９ｂは一対の転動支持輪であって，タービン
側主動大歯車２０のピッチ円径に近い外径を有して両側
に固着する。５９はバランス兼冷却空気穴で，排気ター
ビン１８の左寄りに貫設する。 【００２４】図１，図２，図２０，図２１に排気タービ
ン歯車箱６０を示す。図２１に示すように，この排気タ
ービン歯車箱６０は上下左右に４分割し，左右の曲溝筒
９ａ，９ｂの間にそれぞれ固着し，フランジ部５８でそ
れぞれ水平に固着している。この排気タービン歯車箱６
０には，排気タービン１８の回転を機関本体１に伝える
歯車装置６５を収容している。図１，図２の上部に排気
タービン歯車箱６０に枢支された，タービン側支軸６１
を図示しており，下部にも同様に枢支された本体側支軸
６２を図示しておる。この２本の支軸を１組として６
組，歯車箱６０に収容していて，図２０で示すように，
６本のタービン側支軸６１によって排気タービン１８を
支持し，６本の本体側支軸６２によって，機関本体１に
排気タービン１８の回転を伝える構成にしてある。ター
ビン側支軸６１には，タービン側主動大歯車２０に噛合
する第１従動小歯車６３，及び第１主動小歯車６４をそ
れぞれ固定していて，第１従動小歯車６３には第１従動
小歯車６３のピッチ円径に近い外径の一対の転動支持輪
３３ａ，３３ｂを固着しており，この転動支持輪３３
ａ，３３ｂにより排気タービン１８を支持する。即ち第
１従動小歯車６３に噛合するタービン側主動大歯車２０
にも同様に転動支持輪１９ａ，１９ｂを固着しており，
歯車と転動支持輪が協力して排気タービン１８を支持す
る。本体側支軸６２には，第１主動小歯車６４に噛合す
る第２従動小歯車６６，及び機関本体１の本体側従動大
歯車２６に噛合する第２主動小歯車６７をそれぞれ固定
している。このような構成にすることにより，大きな変
速比が得られる。たとえば実施例では，１０：１の速比
にできる。機関本体１が左回転で１，０００ｒｐｍのと
き，排気タービン１８は１０，０００ｒｐｍで右回転す
る。又，排気タービン１８をはずみ車として兼用でき
る。即ち，運動エネルギが速度の２乗に比例するため高
速の回転体程，はずみ車としても有利である。機関本体
１に同程度の外径のはずみ車を取付けたときと比較する
と，排気タービン１８の重量を百分の１程度にできる可
能性があり，即ち，はずみ車を考慮する必要がなくな
り，排気タ−ビン１８を金属以外にできる可能性も強
く，音も摩耗も少ない排気タービンができる可能性も大
きい。図２１に排気タービン歯車箱６０，及び全体の外
形を示す。排気タービン歯車箱６０の外側フランジ部５
８寄りに排気穴２４ａ，２４ｂがそれぞれ６箇所づつ開
口しており，水平接手部に特に開口しております。即
ち，排気穴２４ａ，２４ｂはタービン側支軸６１，及び
本体側支軸６２よりできるだけ離して設けてあり，両支
軸６１，６２を枢支できない所に開口します。又，容量
の大きいバランス兼冷却空気取入穴６８も同様に開口さ
せます。図示しないが，この排気タービン１８にもラビ
リンス気止装置が設けてあり，その付近にはバランス兼
冷却空気供給口が多数設けてあります。 【００２５】外側給気室５ａ，５ｂ，内側給気室１３
ａ，１３ｂの気密について，図３，図４，図７により説
明する。図示しないが，合成ゴムのような柔軟な材料を
接着するのであるが，Ｖ溝やアリ溝等を設けてはがれな
いように接着する。接着箇所は図３では，ピストン３の
後端面，及びピストン３の案内部１０の前端面であり，
図４では，外形線に添って溝を設けて接着する。図７で
は，ピストン案内穴２ａ，２ｂの周囲に，曲溝筒９ａ，
９ｂ側に，図では表面に溝を設けて接着する。その他，
気密を要する所にはオイルシールというように，通常必
要な装置等が設けてあります。 【００２６】図２２に第２実施例を示す。第１実施例よ
り，潤滑油供給管２５を取去ったもので，構造が非常に
簡単になるので，小型のものに実施すると良い。この場
合はピストンピン１１の元転動輪４５，及び先転動輪４
６を図の如く，ころがり軸受のような，元転動輪４５，
及び先転動輪４６とするのが良い。 【００２７】図２３に第３実施例を示す。第１実施例よ
り，潤滑油供給管２５を取去ったあとに，平成２年特許
願第２３９７５号の実施例に記載の固定軸８１を取付け
て燃料噴射弁９１を２箇所増設し，３箇所としたもので
す。このように構成したものは，昔の焼玉機関のように
実施するのも良い。即ち，本発明の曲溝機関は，他の曲
溝機関と組合わせてもよいし，又，通常の２サイクル内
燃機関で実施されているものを，すべて実施するのも良
い。特に外側給気室５ａ，５ｂ及び内側給気室１３ａ，
１３ｂの圧縮比を高め，掃気時間を短縮したエンジンに
するのが良い。 【００２８】図２４，図２５にコイルバネ状ピストンリ
ング６９を示す。このコイル状ピストンリングは，図２
４に示す外径用と図２５に示す内径用があり，外径用コ
イルバネ状ピストンリング６９は，使用外径より大きい
外径に形成しており，使用時はテーパ穴を介して外径を
小さくして装着し，外径を小さくする程バネの力が多く
作用する性質を利用する。内径用コイルバネ状ピストン
リング６９は，使用内径より小さく形成されており，装
着具により内径を大きくして装着し内径を大きくする
程，バネの力が多く作用する性質を利用する。又，気密
については，ラビリンスパッキンのような機能と，小間
隔にして毛細管現象のような機能をもたせ，油の保有が
良く漏洩のないコイルバネ状ピストンリングを得る。
又，内径用ピストンリングの良いものがなく，従って，
内径用コイルバネ状ピストンリングを本発明の部品とす
る。 【００２９】 【発明の効果】本発明は，以上説明したように構成して
いるので，以下に記載するような効果を有するが，通常
の熱理論に欠点があり，明らかに誤りの説明になるので
す。即ち，平成２年特許願第２３９７５号，機関本体が
回転する燃料噴射内燃機関は，超高過給を利用して通常
の空気の４倍程度の空気を燃焼室内を素通りさせて，燃
焼室内を内部から冷却する構成になっており，従って，
冷却損失に対応する３０％の熱量と排気損失に対応する
３５％の熱量により，即ち６５％の熱量により排気ター
ビンを運転し，３５％の熱量でピストンを駆動する。と
いうことになり，明らかに誤った説明をしております。
従って，本発明は実証試験をする関係もあり，私の理論
によって説明します。 【００３０】本発明の最大の特徴は，構造が非常に簡単
なため，ピストンのあらゆる往復回転運動をすべて完全
弾性衝突にでき，運動エネルギーの減少が殆んどなく，
理想の回転往復運動が得られます。即ち，完全弾性衝突
では衝突の際に運動エネルギーが減少しないことが証明
されております。即ち，ピストンが密封された気体に衝
突すると気体の圧力が上昇する状態です。従って，上死
点と下死点で気体を圧縮するのが良く，本発明では，中
央燃焼室及び両側燃焼室に加えて，内側給気室及び外側
給気室も気体を圧縮するように構成しており，又，ピス
トンを支持するピストンピンも，全方向に弾性支持して
おります。運動エネルギーの減少を測定する方法を確立
しておらず，非常に漠然としておりますが，通常のエン
ジンの運動エネルギーの減少は，３０％前後と予想して
おり，従って最も上手に造った場合，６０％前後の熱効
率が得られるのではと予想しており，排気タービンを加
えて８０％前後の熱効率が得られれば，最高と予想して
おります。即ち，構造は簡単な程良い結果が得られま
す。 【００３１】本発明は，構造が非常に簡単なため，２つ
のピストンが往復できる程度の長さのシリンダーに，４
つのピストンをすべて対向に収容することができ，燃焼
室も中央と両側で３箇所と強力な陣容にできる。排気噴
射口も中央燃焼室と両側燃焼室で共用する超合理的な構
成で，排気タービンを強力に駆動する。排気タービン
は，はずみ車の役目を代行しながら，冷却空気を強力
に，大量に吸出し，すべての部品が渾然一体となって，
低燃費と無振動に協力し，小型軽量で飛躍的に強力な内
燃機関を得ることができます。 【００３２】

【図面の簡単な説明】 【図 １】本発明の第１実施例を示す断面図であり，一
部断面を回転して図示してある。 【図 ２】本発明の第１実施例を示す断面図で，ピスト
ンを下死点に移動し，中心線より下側を９０゜回転して
図示してある。 【図 ３】第１実施例のピストン３を示す一部断面図で
ある。 【図 ４】第１実施例のピストン３を後部から見た図で
ある。 【図 ５】図３に示すピストン３の平面図で，一部断面
を示す。 【図 ６】図５に示すピストン３のＡ−Ａ´断面図で，
各穴の中心を複雑に切断してある。 【図 ７】第１実施例の機関本体１を示す一部断面図で
ある。 【図 ８】図７に示す機関本体１のＢ−Ｂ´視図であ
る。 【図 ９】図７に示す機関本体１のＣ−Ｃ´断面図であ
る。 【図 １０】第１実施例のピストンピン１１を示す一部
断面図である。 【図 １１】第１実施例の曲溝筒９を示す断面図であ
る。 【図 １２】第１実施例の給気室蓋６ｂ，兼子供ピスト
ン７ｂを示す断面図である。 【図 １３】図１２のＤ−Ｄ´視図である。 【図 １４】図１２の平面を示す断面図である。 【図 １５】図１４のＥ−Ｅ´視図である。 【図 １６】図１７のＦ−Ｆ´視図である。 【図 １７】第１実施例の左側給気室蓋６ａ兼子供ピス
トン７ａを示す断面図である。 【図 １８】第１実施例の排気タービン１８を示す正面
図で一部断面で示す。 【図 １９】第１実施例の排気タービン１８を示す側面
図である。 【図 ２０】第１実施例の排気タービン用の歯車装置６
５を示す略図である。 【図 ２１】第１実施例の外形を示す正面図である。 【図 ２２】第２実施例を示す断面図である。 【図 ２３】第３実施例を示す断面図である。 【図 ２４】外径用コイルバネ状ピストンリングを示す
断面図である。 【図 ２５】内径用コイルバネ状ピストンリングを示す
断面図である。 【符号の説明】 左右に同じようなものがあるときは，左側にａの符号を
付け右をｂとします。 １…機関本体 ２…ピストン案内穴 ３…ピストン
４…中央燃焼室 ５…外側給気室 ６…給気室蓋 ７…子供ピストン
８…両側燃焼室 ９…曲溝筒 １０…ピストン案内部 １１…ピスト
ンピン １２…曲溝 １３…内側給気室 １４…内側回転弁 １５…内側
吸気穴 １６…外側回転弁 １７…外側吸気穴 １
８…排気タービン １９…転動支持輪 ２０…タービン側主動大歯車 ２１…配線穴 ２２
…電極部 ２３…冷却空気穴群 ２４…排気穴
２５…潤滑油供給管 ２６…本体側従動大歯車 ２７…点火栓 ２８…軽量化穴 ２９…両側燃焼室
排気穴 ３０…排気噴射口群 ３１…掃気路 ３
２…冷却ヒレ ３３…転動支持輪 ３４…スラスト
カラー ３５…冷却内筒 ３６…ヘッド ３７…
外筒 ３８…ピストンピン収容筒 ３９…シリンダ
ー ４０…中央燃焼室給気穴群 ４１…中央燃焼室給気路 ４２…両側燃焼室掃気穴
４３…傘状推力受け部 ４４…鍔状推力受け部 ４５…元転動輪 ４６…先
転動輪 ４７…給油小孔 ４８…曲溝筒蓋 ４９
…補機用従動歯車 ５０…支軸 ５１…動力軸
５２…電極軸 ５３…補機用主動歯車 ５４…電極
穴群 ５５…電極 ５６…気密内筒 ５７…ター
ビン翼群 ５８…フランジ部 ５９…バランス兼冷
却空気穴 ６０…排気タービン歯車箱 ６１…ター
ビン側支軸 ６２…本体側支軸 ６３…第１従動小
歯車 ６４…第１主動小歯車 ６５…歯車装置 ６６…第２従動小歯車 ６７…第
２主動小歯車 ６８…バランス兼冷却空気取入穴
６９…コイルバネ状ピストンリング ７０…潤滑油取
入口

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【手続補正書】 【提出日】平成５年９月２０日 【手続補正１】 【補正対象書類名】図面 【補正対象項目名】全図 【補正方法】変更 【補正内容】 【図１０】 【図１２】 【図１３】 【図１５】 【図１】 【図２】 【図３】 【図４】 【図５】 【図６】 【図１４】 【図７】 【図８】 【図９】 【図１１】 【図１６】 【図１７】 【図１８】 【図１９】 【図２４】 【図２０】 【図２１】 【図２５】 【図２２】 【図２３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 和永 岡山県岡山市江並428−35 (72)発明者 谷川 幸永 岡山県岡山市江並428−35

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】機関本体（１）の両端長軸方向に対向して
   設けたピストン案内穴（２ａ）（２ｂ）を介して機関本
   体（１）内に対向して往復動自在にピストン（３ａ）
   （３ｂ）をそれぞれ収容しピストン（３ａ）（３ｂ）間
   に中央燃焼室（４）を形成し，ピストン（３ａ）（３
   ｂ）内には機関本体（１）の両端に固着して中央燃焼室
   （４）に給気する外側給気室（５ａ）（５ｂ）を形成さ
   れた給気室蓋（６ａ）（６ｂ）を延長して子供ピストン
   （７ａ）（７ｂ）を形成され，ピストン（３ａ）（３
   ｂ）内に両側熱焼室（８ａ）（８ｂ）を設け，機関本体
   （１）を回転自在に外嵌した対向する曲溝筒（９ａ）
   （９ｂ）の内周面にピストン（３ａ）（３ｂ）からそれ
   ぞれ突出してピストン案内穴（２ａ）（２ｂ）に収容す
   る案内部（１０ａ）（１０ｂ）を通して突出したピスト
   ンピン（１１ａ）（１１ｂ）をピストン（３ａ）（３
   ｂ）がそれぞれ２往復する間に１回転するよう嵌めこむ
   曲溝（１２ａ）（１２ｂ）を凹設するとともに，曲溝筒
   （９ａ）（９ｂ）の中央燃焼室（４）寄りには両側燃焼
   室（８ａ）（８ｂ）に吸気するピストン案内穴（２ａ）
   （２ｂ）内にピストンの案内部（１０ａ）（１０ｂ）に
   より構成する内側給気室（１３ａ）（１３ｂ）に開口す
   る回転弁（１４ａ）（１４ｂ）とそれに連絡した吸気穴
   （１５ａ）（１５ｂ）を設け，外側には外側給気室（５
   ａ）（５ｂ）に吸気する外側回転弁（１６ａ）（１６
   ｂ）とそれに連絡した外側吸気穴（１７ａ）（１７ｂ）
   を設け，中央燃焼室（４）に開口する排気噴射口群（３
   ０ａ）（３０ｂ）を両側燃焼室（８ａ）（８ｂ）とそれ
   ぞれ共用することを特徴とした機関本体が回転する３燃
   焼室機関。 【請求項２】歯車装置（６５）は，本体側従動大歯車
   （２６）の外径を転動支持輪（１９）を具備するタービ
   ン側大歯車（２０）の外径より大きくし，歯元部分を幅
   広として曲溝筒（９）側に突出した〔請求項１〕記載の
   機関本体が回転する３熱焼室機関。 【請求項３】点火装置は，機関本体（１）に配線穴（２
   １）を軸方向に貫通して配線し，１箇所に集めて電極部
   （２２）を構成し，多くの点火栓（２７）に電極部（２
   ２）を介してそれぞれ点火電圧を送電する〔請求項１〕
   記載の機関本体が回転する３燃焼室機関。 【請求項４】空気冷却は，機関本体（１）に冷却空気穴
   群（２３）を軸方向に貫通して多数設け，給気室蓋（６
   ａ）（６ｂ）の冷却空気穴群（２３ａ）（２３ｂ）に連
   絡した〔請求項１〕記載の機関本体が回転する３燃焼室
   機関。 【請求項５】潤滑油の供給は，回転中心に潤滑油供給管
   （２５）を設け，給気室蓋（６ａ）（６ｂ）に支持し，
   ポンプ圧と遠心力により潤滑油を供給する〔請求項１〕
   記載の機関本体が回転する３燃焼室機関。