KR101103168B1 - 분기하는 피스톤들을 가지는 피스톤 장치 - Google Patents

Abstract

크랭크케이스(4), 3개의 크랭크핀(48, 50, 51)들을 가지는 크랭크샤프트(7), 입구(14) 및 출구(15) 개구들을 가지는 작동챔버(10, 11, 12, 13)들을 규정하는 분기하는 피스톤(5, 6)들을 가지는 실린더(1), 그리고 하나는 중간 크랭크핀(48)과 협력하고 다른 하나는 두 바깥 크랭크핀(50, 51)들과 협력하는 두 연결부재(27, 28)들을 포함하는 피스톤 장치. 상기 실린더(1)의 바디에는 가이드채널(16, 17)들이 제공되며, 그 안에 커넥팅로드(19, 20)들이 교호하며 연속적으로 배치되고 그들의 저부들은 한 연결부재(27) 또는 다른 연결부재(28)에 부착되고 동시 작동하는 두 그룹들을 형성한다. 상기 가이드채널(16, 17)들은 상기 실린더의 공동을 마주하는 상기 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들의 면들이 그의 작동면의 움직이는 부분들을 형성하도록 그의 공동을 향해 출구들을 가지는 상기 실린더의 작동면에 관통 절개부(18)들을 가진다. 상기 피스톤(5, 6)들은 그들의 외면들에 의해 하나의 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드(19)들 또는 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드(20)들의 측면들에 부착되고, 서로로부터 간격을 가지며, "연결부재 - 커넥팅로드들의 동시 작동하는 그룹 - 피스톤들"의 반대 방향들로 움직이며 서로 끼워진 두 개의 움직일 수 있는 단단한 두 뼈대들을 형성한다. 이 구성은 실린더의 상기 공동 안에 여러 개의 분기하는 피스톤(5, 6)들을 배치하는 것, 피스톤들 사이에 작동챔버(10, 11, 12, 13)들을 형성하는 것을 허용하고, 거기에서 독립적인 작동사이클들의 다른 행정들이 동시에 수행된다.

Description

분기하는 피스톤들을 가지는 피스톤 장치{Piston mechanism with diverging pistons}

본 발명은 기계 공학에 관련된 것으로, 특히 작동유체(가스 또는 스팀)의 에너지를 기계적 에너지로 직접 변환하거나 기계적 에너지를 작동유체의 에너지로 재변환하기 위한 피스톤 장치에 관련된 것이며, 건설 및 엔진들, 압축기들, 유압완충기들 및 그와 유사한 것의 제조에 활용될 수 있다.

분기하는(divergent) 피스톤들을 가지는 2-행정 엔진이 알려져 있는 데, 그것의 발명자는 본 출원의 출원인이다. 그 피스톤 장치는 내부에 피스톤들이 서로 마주보고 배치되어 있고, 작동챔버들을 형성하는 하나의 실린더를 포함하며, 그 피스톤들은 반대방향의 운동을 하는 두 그룹으로 두 쌍의 로드들에 의해 연결된다. 한 운동방향의 피스톤들은 로드들의 각 쌍에 단단히 부착되고, 서로로부터 간격을 두고 있고, 반대방향으로 운동하는 피스톤들과 교호적이다. 한 그룹의 피스톤들의 로드들은 다른 그룹의 피스톤들을 통과하여 움직이고 그리고 그 반대로도 또한 같다. 이 로드들은 링크들을 통해 크랭크샤프트의 3개의 크랭크핀과 협력한다. 한 운동방향의 피스톤들을 위한 두 바깥쪽 로드들은 두 바깥쪽 크랭크핀들과 연결되는 반면, 반대방향으로 움직이는 피스톤들을 위한 두 안쪽 로드들은 중간 크랭크핀과 연결된다(독일출원 DE3237858, Class F 01B 3/00, F 04B 27/00, 1984 r을 보라.).

상기 피스톤장치의 이점은 각 피스톤의 양측면으로부터 유효한 용량의 두 배의 증가를 허용하는 작동챔버들의 예비에 의한, 그리고 또한 같은 방향의 피스톤들이 동시화되고 그리고 서로에 대해 평행하게 작동하는 것을 허용하는, 상기 로드들을 상기 크랭크샤프트의 크랭크핀들에 연결하는 것에 의해 작동의 유효성의 증가를 위한 가능성에 있다.

그러나 이 디자인의 주요한 단점은 로드들이 반대방향으로 운동하는 피스톤들을 통해 작동하는 영역에서 상기 로드들의 밀봉의 문제에 있다. 유효한 밀봉의 결여는 작동챔버들의 누설을 초래하고 피스톤장치의 전체의 신뢰성을 떨어뜨린다. 더구나 이 배치에서 발생하는 상기 로드들과 피스톤의 교차운동은 실린더 벽들의 마모를 증가시키고 피스톤 운동의 균등성을 붕괴시킨다. 이는 피스톤장치의 작동특성들에 불리한 점이다.

본 발명의 출원인과 동일인이 발명한 분기하는 피스톤들을 가지는 2-행정 엔진이 알려져 있는데, 그 중에 마주하는 두 실린더들은 공통 축을 따라 배치된다. 각 실린더의 피스톤장치는 동력 요소들(커넥팅 로드들)에 의해 공통 크랭크샤프트에 직접적으로 작용하는 두 분기하는 피스톤들을 포함한다. 상기 크랭크샤프트는 두개의 기초핀들 및 세 개의 크랭크핀들, 중간 크랭크핀에 작용하는 상기 크랭크샤 프트에 인접한 두 피스톤 및 두개의 바깥쪽 것들에 작용하는 상기 크랭크샤프트로부터 떨어진 두 피스톤들을 포함한다. 같은 방향으로 운동하는 상기 크랭크샤프트에 인접한 피스톤들은 상기 중간 크랭크핀에 연결된 슬라이드바를 안내하는 힌지에 의해 서로 견고하게 부착되어 있다. 상기 크랭크샤프트로부터 떨어진 상기 피스톤들은 링크들에 의해 바깥쪽 크랭크핀들에 연결되어 있다(독일특허 DE 4135386, Class F 02B 75/28, 75/32, 1992 r을 보라.).

이 기술적 해결의 이점은 동력 요소들(power elements) - 커넥팅로드들 및 상기 크랭크샤프트들과 상기 실린더의 작동 공동(cavity)의 바깥 경계들에 직접적으로 작용하는 슬라이드 바에 의한 로드들의 대체이다. 그래서 각 실린더 안에 제 2피스톤을 수용하는 것이 가능하게 된다는 것이다. 커넥팅로드들을 위한 한 방향의 상기 피스톤 로드들의 이러한 교체는 실린더-피스톤 시스템의 연결부를 밀봉하는 것을 가능하게 만든다. 상기 제안된 2행정 엔진은 소형성, 구조의 경량성, 다중 실린더들을 사용하기 위한 가능성 및 낮은 제조 원가에 의해 특징지어진다.

분기하는 피스톤들을 가지는 상기 2-행정 엔진의 단점은 상기 힌지의 두드러진 마찰인 데, 그것은 잦은 교체를 필요로 한다.

분기하는 피스톤들을 가지는 2-행정 엔진은 입구 및 출구 개구들을 구비하는 계단모양의 내부 공동(a stepped inner cavity)의 마주보는 실린더들, 그들의 각각 에서 서로 만나는 두 피스톤들 및 3개의 크랭크핀들을 가지는 크랭크샤프트를 포함하는 피스톤 장치를 가지는 것으로 알려져 있다. 양쪽의 바깥 크랭크핀들은 링크에 의해 슬라이딩 슬리브(바깥 연결부재)에 연결되고, 상기 슬라이딩 슬리브는 가이드 레일 상에서와 같이 실린더 바디를 통해 미끄러지고 커넥팅로드들의 동시화된 그룹에 의해 상기 크랭크샤프트로부터 떨어진 상기 피스톤들에 연결된다. 이 커넥팅로드들은 실린더 바디 안에 그것의 축에 평행하게 배치된 안내 채널들 안에 앞뒤로 움직일 수 있도록 배치된다. 중간 크랭크핀은 적어도 하나의 링크와 내부 연결부재를 통해 상기 크랭크샤프트에 인접한 상기 피스톤들에 연결된다. 상기 내부 연결부재는 상기 실린더의 상기 공동 안에 놓여지고 크랭크샤프트가 통과하여 자유로이 움직일 수 있도록 하는 구멍들을 가지는 피스톤들에 일체로 연결된다(DE 19503444, F 02B 75/32, F 02B 25/10, 1998을 보라).

상기 알려진 피스톤장치의 이점은 한 운동방향의 피스톤 로드들은 한 케이스에서 하나의 연결부재와 함께 동시에 움직이는 커넥팅로드들의 한 그룹에 의해, 그리고 다른 케이스에서 양측 실린더들 안의 피스톤들의 선형적 동시적 운동을 허용하는 반대방향 운동의 피스톤들의 다른 연결부재에의 직접적인 연결에 의해 대체된다는 것이다. 상기 연결부재들과 상기 크랭크샤프트의 연결에 의해 연결힌지장치와 기본 베어링들의 마모가 줄어든다. 어떠한 위치에서, 상기 크랭크샤프트에는 주기적으로 활성화되는 가스의 힘과 상기 크랭크샤프트의 안쪽 및 바깥쪽 크랭크핀들 상의 집단(mass)의 양측 결과들의 다른 힘이 걸린다. 이 긍정적인 효과는 엔진 의 회전수의 증가에 따라 증가된다.

상기 기술적 해결의 단점은 바깥쪽과 안쪽의 연결부재들이 다른 형태라는 데에 있는 데, 그것은 디자인을 복잡하게 만들고 장치의 치수들과 무게를 증가시키고 게다가 연결부재들에 피스톤을 동적으로 연결하는 것도 어렵다. 그 구조는 매우 정밀하게 만들어져야 한다. 한 실린더 내에서의 두 분기하는 피스톤들 보다는 상기 배치의 문제가 현재까지 해결되지 않고 남아있다.

[기술적 과제]

본 발명이 해결하고자하는 과제는 효율적이고, 신뢰성 있게 작동하고, 제조가 간단하고 응용범위가 넓으며, 금속을 조금밖에 포함하고 있지 않고 단가가 싼 새로운 피스톤장치를 만드는 데 있다. 본 발명의 다른 목적들과 이점들은 상세한 설명들과 도면들로부터 명백해질 것이다.

상기 기술적 결과는 한 실린더 내에 다수의 분기하는 피스톤들을 배치하는 것에 의한 피스톤장치의 특정한 용량의 증가이다. 분기하는 피스톤들은 그들 사이에 작동챔버를 형성하고, 독립적인 작동 사이클의 다른 행정들은 동시에 수행된다.

[기술적 해결방법]

상기 기술적 과제는 크랭크샤프트를 가지는 크랭크케이스, 입구와 출구의 개구들을 가지는 실린더와 반대 방향으로 움직이는 적어도 2개의 피스톤들, 그리고 상기 크랭크샤프트의 3 개의 크랭크핀들과 상호 작용하는 연결부재들을 포함하고, 상기 연결부재들 중의 하나는 중간 크랭크핀과 연결되고 다른 것은 두 바깥 크랭크핀들과 연결되고, 적어도 하나의 피스톤은 커넥팅로드들에 견고하게 부착되고, 그 커넥팅로드들의 저부들은 상기 연결부재들 중의 하나에 굳게 고정되고 상기 실린더 몸체 안에 그의 축과 평행하게 제공된 가이드채널들 안에 위치되고, 상기 연결부재에 대응하는 한 방향의 움직임을 가지는 커넥팅로드들의 동시 작동하는 그룹을 형성하고, 상기 실린더는 커넥팅로드들을 추가적으로 구비하고, 그 커넥팅로드들은 다른 방향으로 움직이는 적어도 하나의 피스톤에 견고하게 부착되고 그들의 저부들은 다른 연결부재에 견고하게 부착되고, 그리고 알려진 가이드채널들에 평행하고 그들과 교호적으로 연속하는 상기 실린더의 몸체 내에 형성된 추가적인 가이드채널들 내에 위치되고, 상기 다른 연결부재들에 대응하는 움직임의 방향을 가지는 커넥팅로드들의 동시 작동하는 다른 그룹을 형성하고, 그 중에 모든 가이드채널들은 상기 실린더의 공동을 마주하는 다른 방향들의 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들이 그의 작동면의 움직이는 부분들을 형성하도록 그의 공동속으로 출구들을 가지는 실린더의 작동면에 관통 절개부를 가지도록 배치되고, 그 중에 상기 피스톤들은 그들의 외면들에 의해 상기 다른 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들에 연속적으로 부착되고, 그들 사이에 작동챔버들을 형성하고, 상기 연결부재들은 상기 크랭크샤프트와 그에 인접한 상기 피스톤 사이에 위치하는 분기하는 피스톤들을 가지며; 상기 연결부재들은 서로 자유롭게 움직일 수 있는 내부 연결부재의 모양 및 중앙 개구를 가지는 바깥 연결부재로 제공되며 그래서 상기 내부 연결부재의 윤곽은 상기 바깥 연결부재의 중앙 개구의 윤곽을 반복하고; 상기 내부 연결부재는 스탠드를 가지는 하부 판과 상기 연결부재의 동시 작동하는 그룹의, 그들의 저부들에 의해 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드를 위해 외면 둘레에 방사상의 절개부를 가지는 상부 판의 두 판들이 서로 부착된 모양을 가지며, 상기 커넥팅로드들 사이에 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 두 판들에 홈들을 가지고; 상기 바깥 연결부재는 위에서 보았을 때 서로 부착되어 달걀모양을 하고 중앙 개구를 가지는 두 다중 측면판들의 모양을 가지고, 그 중의 하부의 판은 대립의 두 스탠드들을 가지고 상부 판은 상기 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 그들의 저부가 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드들을 위해 중앙 개구의 윤곽을 따라 방사상의 절개부를 가지고, 그리고 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 상기 커넥팅로드들 사이 두 판들에 홈들을 가지고; 상기 내부 연결부재는 상기 크랭크샤프트의 중간 크랭크핀에 연결되고; 상기 바깥 연결부재는 상기 크랭크샤프트의 바깥 두 크랭크핀들에 연결되고; 상기 내부 연결부재는 중앙 크랭크-힌지 프레임을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결되고; 상기 바깥 연결부재는 측면 크랭크-힌지 프레임들을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 바깥 두 크랭크핀들에 연결되고; 상기 크랭크-힌지 프레임들은 스탠드 및 상기 크랭크샤프트의 상기 대응되는 크랭크핀에 붙잡혀 자유 병진운동을 위해 상기 윤곽 내에 배치된 슬라이드바를 가지는 분리 가능한 사각 윤곽의 형식을 각각 가지고; 상기 중앙 크랭크-힌지 프레임의 상기 스탠드는 핀을 통해 상기 내부 연결부재의 상기 스탠드에 연결되고; 상기 측면의 크랭크-힌지 프레임들의 상기 스탠드들의 각각은 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결되고; 상기 크랭크-힌지 프레임들은 상기 크랭크케이스 내에 배치된 상기 가이드 판들 사이에 배치되고; 상기 내부 연결부재는 중앙 링크를 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결되고; 상기 바깥 연결부재는 측면 링크들을 통해 상기 크랭크샤프트의 바깥 크랭크핀들에 연결되고; 상기 중앙 링크는 핀을 통해 상기 내부 연결부재에 연결되고; 상기 측면 링크들의 각각은 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결되고; 상기 실린더의 공동과 마주하는 상기 내부 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 한 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 3개의 돌출부들이 형성되고; 상기 실린더의 공동과 마주하는 상기 바깥 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 반대 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 2개의 돌출부들이 형성되고; 상기 바깥 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들은 상기 내부 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들 사이에 배치되고; 하나의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들은 서로로부터 같은 거리에 배치되고, 그 것은 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들상의 돌출부들 사이의 거리와 같고; 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 돌출부들은 넓어지고, 그들의 횡단면의 면적이 증가되고; 상기 실린더의 축으로부터 그들의 측면들의 가장 멀리 떨어진 측면으로부터 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥팅로드들의 넓은 면들상에 상기 가이드채널들을 위한 견부들이 있고; 상기 견부들은 연속적으로 형성되고; 상기 견부들은 단속적으로 형성되고; 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥링로드들의 넓은 면들의 반지름 방향의 폭은, 상기 견부들의 고려 없이, 상기 커넥팅로드들의 두께를 2배 초과하고; 상기 커넥팅로드들의 횡단면은 상기 가이드채널들의 횡단면과 같고; 상기 커넥팅로드들은 0.02㎜보다 작은 갭을 가지며 상기 가이드채널들에 배치되고; 상기 피스톤들은 상기 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 돌출부들을 위한 환상의 속박홈들을 가지고; 상기 피스톤들은 실링 링들을 위한 환상의 홈들을 가지고; 상기 피스톤들은 짧아지고; 상기 피스톤들은 볼트들에 의해 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 돌출부들에 추가적으로 부착되고; 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 상기 작동실린더의 전체 길이에 걸쳐있고; 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 짧아지고; 상기 가이드채널들은 T 모양의 횡단면 윤곽을 가지고; 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 한 가이드채널씩 서로 교호적이고; 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 두 가이드채널씩 서로 교호하고; 상기 실린더 바디 내에서 서로로부터 같은 거리들에 상기 가이드채널들이 형성되고; 상기 가이드채널들의 관통 절개부들은 그들의 전체 길이에 걸쳐 있고; 상기 입구 및 출구 개구들은 두 분기하는 피스톤들에 의해 형성되는 상기 작동챔버들의 중앙 횡단면들에 위치하고; 상기 분기하는 피스톤들에 의해 형성된 상기 작동챔버들은 같은 높이를 가지고; 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 작동챔버는 상기 분기하는 피스톤들에 의해 형성된 작동챔버들보다 높이가 2배 작고; 상기 입구 및 출구 개구들은 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 작동챔버의 상부에 배치되고; 상기 입구 및 출구 개구들은 상기 가이드채널들 사이의 구역들에 배치되고; 상기 실린더는 상기 크랭크케이스에 배치된 조정 가능한 뚜껑을 가지고; 상기 크랭크케이스는 기술적 구멍들을 가지고; 상기 실린더는 뚜껑을 가지고; 상기 실린더는 작동챔버들에 점화플러그들을 구비하는 분기하는 피스톤들을 가지는 피스톤 장치에서 해결되어진다.

상기 주장된 본 발명이 가장 적절한 종래 기술과 다른 점은 상기 실린더가 반대방향으로 움직이는 적어도 한 피스톤에 견고하게 부착되고 그들의 저부들이 상기 다른 커넥팅로드들에 부착되고, 교호적으로 연속하는 알려진 가이드채널들에 평행하게 실린더 바디 내에 형성된 추가적인 가이드채널들에 배치되고, 상기 다른 연결부재의 커넥팅로드들의 동시작동 그룹을 형성하는 커넥팅로드들을 추가적으로 포함한다는 것으로, 그 중에 모든 가이드채널들은 상기 실린더의 공동을 마주하는 다른 방향들의 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들이 그의 작동면의 움직이는 부분들을 형성하도록 그의 공동속으로 출구들을 가지는 실린더의 작동면에 관통 절개부를 가지고, 그 중에 상기 피스톤들은 그들의 외면들에 의해 상기 다른 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들에 연속적으로 부착되고, 그들 사이에 작동챔버들을 형성한다는 것이다.

이러한 특징들의 각각은 본질적이고, 함께 취해진 그들은 주어진 과제를 해결하기에 충분하다.

상기 크랭크샤프트와 그에 인접한 피스톤 사이에의 상기 연결부재들의 배치; 서로 자유롭게 움직일 수 있는 내부 연결부재 및 중앙 개구를 가지는 바깥 연결부재로 제공되며 그래서 상기 내부 연결부재의 윤곽이 상기 바깥 연결부재의 중앙 개구의 윤곽을 반복하는 상기 연결부재들; 서로에게 부착된 두 판들의 형식을 가지며, 하부의 판은 스탠드를 가지고 상부의 판은 상기 연결부재의 동시 작동하는 그룹의, 그들의 저부들에 의해 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드를 위해 외면 둘레에 방사상의 절개부를 가지며, 상기 커넥팅로드들 사이에 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 두 판들에 홈들을 가지는 상기 내부 연결부재; 위에서 보았을 때 서로 부착되어 달걀모양을 하고 중앙 개구를 가지는 두 다중 측면판들의 모양을 가지고, 그 중의 하부의 판은 대립의 두 스탠드들을 가지고 상부 판은 상기 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 그들의 저부가 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드들을 위해 중앙 개구의 윤곽을 따라 방사상의 절개부를 가지고, 그리고 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 상기 커넥팅로드들 사이 두 판들에 홈들을 가지는 바깥 연결부재; 상기 내부 연결부재를 상기 크랭크샤프트의 중간 크랭크핀에 연결하는 것; 상기 바깥 연결부재를 상기 크랭크샤프트의 바깥 두 크랭크핀들에 연결하는 것; 상기 내부 연결부재를 중앙 크랭크-힌지 프레임을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결 하는 것; 상기 바깥 연결부재를 측면 크랭크-힌지 프레임들을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 바깥 두 크랭크핀들에 연결하는 것; 스탠드 및 상기 크랭크샤프트의 상기 대응되는 크랭크핀에 붙잡혀 자유 병진운동을 위해 상기 윤곽 내에 배치된 슬라이드바를 가지는 분리 가능한 사각 윤곽의 형식을 각각 가지는 상기 크랭크-힌지 프레임들; 상기 중앙 크랭크-힌지 프레임의 상기 스탠드를 핀을 통해 상기 내부 연결부재의 상기 스탠드에 연결하는 것; 상기 측면의 크랭크-힌지 프레임들의 상기 스탠드들의 각각을 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결하는 것; 상기 크랭크-힌지 프레임들을 상기 크랭크케이스 내에 배치된 상기 가이드 판들 사이에 배치하는 것; 상기 내부 연결부재를 중앙 링크를 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결하는 것; 상기 바깥 연결부재를 측면 링크들을 통해 상기 크랭크샤프트의 바깥 크랭크핀들에 연결하는 것; 상기 중앙 링크를 핀을 통해 상기 내부 연결부재의 스탠드에 연결하는 것; 상기 측면 링크들의 각각을 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결하는 것; 상기 실린더의 공동과 마주하는 상기 내부 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 한 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 3개의 돌출부들을 배치하는 것; 상기 실린더의 공동과 마주하는 상기 바깥 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 반대 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 2개의 돌출부들을 배치하는 것; 상기 바깥 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들을 상기 내부 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들 사이에 배치하는 것; 하나의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들을 서로로부터 같은 거리에 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들상의 돌출부들 사이의 거리와 같도록 배치하는 것; 그들의 횡단면의 면적이 증가되도록 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 돌출부들을 넓히는 것; 상기 실린더의 축으로부터 그들의 측면들의 가장 멀리 떨어진 측면으로부터 상기 커넥팅로드들의 넓은 면들상에 상기 가이드채널들을 위한 견부들을 갖는 동시 작동하는 두 그룹을 제공하는 것; 상기 견부들을 연속적으로 만드는 것; 상기 견부들을 단속적으로 만드는 것; 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥링로드들의 넓은 면들의 반지름 방향의 폭이 상기 견부들의 고려 없이, 상기 커넥팅로드들의 두께를 2배 초과하는 것; 상기 커넥팅로드들의 횡단면이 상기 가이드채널들의 횡단면과 같은 것; 상기 가이드채널들에 0.02㎜보다 작은 갭을 가지는 상기 커넥팅로드들의 배치; 상기 피스톤들에 상기 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 돌출부들을 위한 환상의 속박홈들을 제공하는 것; 상기 피스톤들에 실링 링들을 위한 환상의 홈들을 제공하는 것; 상기 피스톤들이 짧아지는 것; 상기 피스톤들을 볼트들에 의해 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 돌출부들에 추가적으로 고정하는 것; 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들을 상기 작동실린더의 전체 길이에 걸쳐 배치하는 것; 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 짧아지게 하는 것; T 모양의 횡단면 윤곽을 가지는 상기 가이드채널들; 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들 서로간의 한 가이드채널씩의 교호; 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들 서로간의 두 가이드채널씩의 교호; 상기 실린더 바디 내에서 서로로부터 같은 거리들에 상기 가이드채널들을 형성하는 것; 상기 가이드채널들 내의 관통 절개부들을 그들의 전체 길이에 걸쳐 배치하는 것; 상기 입구 및 출구 개구들을 두 분기하는 피스톤들에 의해 형성되는 상기 작동챔버들의 중앙 횡단면들에 두는 것; 상기 분기하는 피스톤들에 의해 형성된 상기 작동챔버들 서로에 대한 같은 높이; 상기 분기하는 피스톤들에 의해 형성된 작동챔버들보다 높이가 2배 작은 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 작동챔버를 만드는 것; 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 작동챔버의 상부에 상기 입구 및 출구 개구들을 배치하는 것; 상기 입구 및 출구 개구들을 상기 가이드채널들 사이의 구역들에 배치하는 것; 상기 크랭크케이스에 배치된 조정 가능한 뚜껑을 가지는 상기 실린더를 제공하는 것; 상기 크랭크케이스에 기술적 구멍들을 제공하는 것; 뚜껑을 가지는 실린더를 제공하는 것; 작동챔버들 안에 점화플러그들을 가지는 실린더를 제공하는 것들은 특별한 실시 예에서의 제안된 발명을 특징 특징들이다.

[발명의 효과]

반대로 향하는 적어도 하나의 피스톤에 견고하게 부착되고, 그들의 저부들에 의해 다른 연결부재에 견고하게 부착되는 추가적인 커넥팅로드들의 존재는 반대 방향으로 운동하는 커넥팅로드들의 다른 동시 작동하는 그룹을 생성하는 것을 허용하고, 그것은 알려진 커넥팅로드들의 동시 작동하는 그룹과 동일하고, 그것은 같은 부품들을 사용하는 것 및 연결부재들을 가지는 피스톤들의 동적 연결성의 가능성들이 증가되면서도 그들의 제조의 단순화를 허용한다.

상기 알려진 가이드채널들에 평행하고 교호의 방식으로 상기 실린더 바디 내에 배치된 상기 추가적인 가이드채널들에의 추가적인 커넥팅로드들의 배치는 상기 알려진 커넥팅로드들의 그룹과 정확하게 같은 반대 방향으로 움직이는 커넥팅로드들의 제 2의 동시 작동하는 그룹의 배치와 상기 실린더의 작동 공동의 과부하를 줄이는 것을 허용하고, 그것은 피스톤 장치의 설계의 단순화, 그것의 치수의 감소 및 상기 실린더의 작동 공동의 보다 효과적인 사용을 허용한다.

그것의 공동속으로 향하는 출구들을 가지는 상기 실린더의 작동표면에 관통 절개부를 갖는 모든 가이드채널들을 제공하는 것은 상기 실린더 공동을 마주하는 그들의 측면들이 반대방향의 움직임을 가지는 그것의 작동면의 움직이는 부분들을 형성하도록 상기 가이드채널들 안의 두 동시 작동하는 그룹들의 상기 커넥팅로드들의 배치를 허용하고, 그것은 상기 피스톤들을 그들의 외면들에 의해 바로 상기 실린더의 작동면의 움직이는 부분들에 견고하게 부착하는 것을 허용한다. 그들의 외면들에 의한 양 방향으로 움직이는 피스톤들에의 그러한 부착은 한 실린더 안에 필요한 수의 피스톤을 배치하는 것과 관련된 모든 제한들을 없앤다.

다른 그룹들의 상기 동시 작동하는 커넥팅로드들상의 상기 피스톤들의 연속적인 배치는 하나의 실린더 내에 분기하는 피스톤들 사이에 필요한 수의 작동챔버들을 배치하는 것과 관련된 제한들을 없애고, 그것은 독립적인 작동사이클들의 다른 행정들을 동시에 수행한다.

상기 전부의 주장된 특징들은 그것의 증가된 구체적 용량, 낮은 무게, 소형, 단순한 설계와 구성, 낮은 제조단가, 증가된 신뢰성, 긴 작동수명 및 적용범위의 증대에 의해 특징지어지는 피스톤 장치를 얻는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 본질적인 특징들은 첨부한 도면들을 참조하여 만든 다음 기술들로부터 명확해질 것이다.

도 1은 피스톤장치의 종단면도로서, 축의 왼쪽은 반대 방향들로 축을 따른 최대변위에서 그리고 반대의 데드 센터들에서의 커넥팅로드들의 동시적으로 작동하는 한 그룹 및 다른 그룹의 피스톤들이고, 축의 오른쪽은 본 발명에 따른 한 행정 후의 그것과 같은 것;

도 2는 도 1의 A-A에 따른 종단면도로서, 축의 왼쪽은 도 1에서 축의 왼쪽에 있는 피스톤들의 위치에 유사한 피스톤들의 위치이고, 축의 오른쪽은 한 행정 후의 위치;

도 3은 도 1의 B-B면에 따른 횡단면도;

도 4는 조정 가능한 뚜껑이 제거된 도 1의 C-C면에 따른 횡단면도로서, 축의 왼쪽은 커넥팅로드들과 피스톤들 및 바깥 연결부재가 제거된 상태이고, 축의 오른 쪽은 내부 연결부재가 제거된 상태;

도 5는 상기 피스톤장치의 실린더의 횡단면도;

도 6은 내부 연결부재에 견고하게 부착되는 커넥팅로드들의 동시작동 그룹의 커넥팅로드의 측면도;

도 7은 바깥 연결부재에 견고하게 부착되는 커넥팅로드들의 동시작동 그룹의 커넥팅로드의 측면도;

도 8은 조립된 상태에서 중간 크랭크-힌지 프레임의 정면도로서, 축의 왼쪽은 종단면;

도 9는 도 8의 D-D면에 따른 도면으로서, 축의 왼쪽은 횡단면;

도 10은 내부 연결부재에 견고하게 부착되는 커넥팅로드들의 동시작동하는 그룹의 커넥팅로드의 측면도로서, 넓어진 돌출부들과 단속적인 견부들을 가지는 변형된 커넥팅로드를 나타낸 도면;

도 11은 도 10 커넥팅로드의 정면도;

도 12는 도 8의 화살표 E방향으로 본 크랭크-힌지 프레임의 끝단으로부터 보아 나타낸 도면으로서, 축의 왼쪽은 종방향 도면;

도 13은 피스톤의 측면도로서, 축의 왼쪽은 종단면;

도 14는 도 10의 F-F면에 따른 횡단면도;

도 15는 대응되는 동시작동 그룹의 커넥팅로드들과 조립된 상태의 내부 연결부재의 측면도;

도 16은 도 15의 G-G면에 따른 횡단면도;

도 17은 대응되는 동시작동 그룹의 커넥팅로드들과 조립된 상태의 외부 연결부재의 측면도;

도 18은 도 17의 H-H면에 따른 횡단면도이다.

[발명의 실시를 위한 최선의 형태]

제안된 피스톤장치의 바람직한 하나로서 4행정 내연기관(ICE)의 예가 한 실시예로 선택되어진다. 피스톤장치(ICE)(도 1을 보라)는 크랭크케이스(4)에 배치된 제거 가능한 삽입물(3)상에 부착된 조정 가능한 뚜껑(2)을 가진 실린더(1)를 포함한다. 피스톤(5, 6)들은 실린더(1) 내에 배치되고, 반면에 크랭크케이스(4) 내에서 크랭크샤프트(7)는 베어링조립체(8)들 안에 설치된 베어링(9)들상에 배치된다. 세 피스톤(5)들과 두 피스톤(6)들은 그들 각각의 횡단면에서 그들 사이에 입구(14)와 출구(15) 개구들(도 2와 도 4를 보라)을 가지는 작동챔버(10, 11, 12, 13)들을 형성한다. 실린더(1)의 몸체 내에(도 5를 보라) 두 그룹의 가이드채널(16, 17)들이 원을 따라 그 축에 평행하게 균일하게 배치되고, 각 그룹은 3개의 채널들을 가진다. 가이드채널(16, 17)들은 서로 교대로 배치되어 있다. 가이드채널(16, 17)들은 그들의 전체길이에 걸쳐 상기 실린더(1)의 작동면에 관통 절개부(through-cut)를 가지며, 실린더의 공동을 향해 출구들을 가진다. 가이드채널(16, 17)들은 T-모양의 횡단면 윤곽을 가진다. 가이드채널(16) 내에 커넥팅로드(19)들이 병진 운동을 위해 배치되고, 가이드채널(17) 내에 커넥팅로드(20)들이 같은 방식으로 배치된다. 커넥팅로드(19, 20)들의 각각은 실린더(1)의 작동면의 윤곽을 가지는 그의 좁은 측면(21)에 의해(도 6, 7을 보라) 실린더(1)의 공동을 향한다. 그래서 모 든 커넥팅로드(19, 20)의 측면(21)들은 그 작동면의 움직이는 부분들을 형성한다. 반경방향으로 충분한 폭을 가지는 좁은 커넥팅로드(19, 20)들은 높은 축방향의 하중을 견딜 수 있다. 그들은 그들이 작동챔버들의 필요한 밀봉을 제공하도록 0.02㎜보다 작은 갭을 가지고 긴 가이드채널(16, 17)들 안에 배치될 수 있도록 횡방향으로 충분한 유연성을 가진다. 움직일 수 없는 것들에 대해 움직일 수 있는 부분들의 매끈한 변이를 제공하는 움직일 수 있는 부분들에서 실린더(1) 작동면의 원통형 구성을 유지하기 위해, 견부(24)들은 측면(22)의 면으로부터 커넥팅로드(19, 20)들 각각의 넓은 측면(22)들 상에 형성되고, 상기 커넥팅로드들의 반경 방향의 변위를 방지하는 가이드채널(16, 17)들의 윤곽을 위해 실린더(1)의 축으로부터 가장 멀리 떨어져 있다. 견부(24)들을 고려하지 않은 커넥팅로드(19, 20)들의 측면(22)들의 넓이는 그들 두께의 2배보다 작지 않게 초과한다. 대응되는 높이에서 모든 커넥팅로드(19)들에 그 표면의 각각의 주위로 3개의 피스톤(5)들을 부착하기 위해 각 커넥팅로드(19)의 측면(21)들 상에(도 6을 보라) 그의 낮은 끝으로부터 다른 높이의 세 돌출부(25)들이 배치되어 있다. 대응되는 높이에서 모든 커넥팅로드(20)들에 그 표면의 각각의 주위로 2개의 피스톤(6)들을 부착하기 위해 각 커넥팅로드(20)의 측면(21)상에(도 7을 보라) 그의 낮은 끝으로부터 다른 높이를 갖는 두 돌출부(26)들이 배치되어 있다. 각 커넥팅로드(19, 20)의 돌출부(25, 26)들 사이의 거리는 서로 같다. 커넥팅로드(20)들의 돌출부(26)들은 커넥팅로드(19)들의 돌출부(25)들 사이에 배치되고 피스톤(6)들이 대응되는 피스톤(5)들 사이의 중간 위치에 있을 때 돌출부(25)들 사이의 중앙 위치를 차지한다(도 2를 보라).

커넥팅로드(19)들의 낮은 저부들은 커넥팅로드(19)들의 하나의 동시 작동하는 그룹을 형성하는 내부 연결부재(27)에 견고하게 부착되고(도 15, 16을 보라), 커넥팅로드(20)들의 낮은 저부들은 커넥팅로드(20)들의 다른 동시 작동하는 그룹을 형성하는 바깥 연결부재(28)에 견고하게 부착된다(도 17, 18을 보라). 내부연결부재(27)와 외부연결부재(28)들은 서로 자유롭게 움직이도록 배치되고 그래서 바깥 연결부재(28)의 내부 윤곽은 내부 연결부재(27)의 윤곽을 반복한다(도 3을 보라). 그들은 실린더(1)와 크랭크샤프트(7) 사이에 위치한다(도 1, 2를 보라).

내부연결부재(27)는 스탠드(stand, 30)를 가지는 하부 판(29)과 커넥팅로드(19)를 위한 외면 둘레의 방사상의 절개부(32)들을 가지는 상부 판(31), 두 판들이 서로 부착된 형식을 가지며, 그들 사이에 커넥팅로드(20)를 위해 두 판들에 홈(33)들을 가진다. 커넥팅로드(19)들은 아래의 판(29)상에 그들의 저부를 가지도록 배치된다. 그들의 안전 파지부(34)들은 볼트(35)에 의해 판들(29, 31) 사이에 속박된다.

바깥 연결부재(28)는(도 17, 18을 보라) 그들의 꼭대기에서 보았을 때 달걀모양으로 형성된 2개의 다중 측면판들을 가지고 중앙 개구(36)들을 가지며 서로에게 부착된 형식을 가진다. 그들 중 아래의 판(37)은 반대 위치의 두 스탠드(38)들을 가지고, 위의 판(39)은 이 연결부재의 동시작동 그룹의 커넥팅로드(20)를 위해 중앙 개구(36)에 따르는 반경방향의 절개부(40)와 다른 동시작동 그룹의 커넥팅로드(19)를 위해 두 판들에서 이 커넥팅로드 사이에 홈(41)들을 가진다. 커넥팅로드(20)들은 그들의 저부들에 의해 아래의 판(37)상에 위치된다. 그들의 안전 파지부(42)들은 볼트(43)들에 의해 판(37, 39)들 사이에 속박된다.

연결부재(27, 28)들이 한 평면에 배치될 때(도 2의 축의 오른쪽으로 보라), 기본 작동챔버(10, 11, 12, 13)들은 높이에 있어서 서로 같다. 상부 피스톤(5)은 실린더(1)의 뚜껑(44)과 함께 추가적인 챔버(45)를 형성하는 데, 그것의 높이는 연결부재(27, 28)들이 같은 높이로 장착될 때 연결부재(27, 28)들의 같은 위치를 가지는 기본 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 높이의 반과 같다.

피스톤(5, 6)들의 측면들의 외면들에(도 13을 보라) 환상의 속박홈(46)들이 있고 그것에 의해 피스톤(5, 6)들은 대응되는 커넥팅로드(19, 20)들의 돌출부(25, 26)들에 압력을 가지고 견고하게 부착된다. 그들의 외면들에 의해 3개의 동시작동의 커넥팅로드(19 또는 20)들에의 피스톤(5, 6)들 각각의 부착은 그들의 수직 위치를 확실하게 안정화시키고 각 커넥팅로드에 걸리는 하중을 3배 감소시킨다. 그러한 부착은 그들이 가열될 때 대응되는 돌출부(25, 26)들을 따라 그들을 변위시키는 피스톤(5, 6)들의 반경방향의 넓히기를 허용하고, 그들이 식을 때 그들의 초기위치로 그들을 되돌리는 것을 허용한다. 환상의 속박홈(46)들로부터의 양측면 그들의 외면 둘레의 피스톤(5, 6)들의 측면에 실링 링들을 위해 환상의 홈(47)들이 형성되 어 있다.

내부 연결부재(27)는 중앙의 크랭크-힌지 프레임(49)을 통해 크랭크샤프트(7)의 중간 크랭크핀(48)에 연결되고(도 1을 보라), 바깥 연결부재(28)는 측면의 크랭크-힌지 프레임(52, 53)들을 통해 크랭크샤프트(7)의 바깥 크랭크핀(50, 51)에 연결된다. 중앙 크랭크-힌지 프레임(49)은 측면의 크랭크-힌지 프레임(52, 53)들과 유사하고, 오직 2배의 하중을 받도록 설계되었기 때문에 그의 강화된 구조에서 그들과 차이가 있다. 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들 각각은(도 8, 9, 12를 보라) 두 커플링 볼트(57)들의 도움으로 두 지지부(56)들상에 배치된 두 크로스 바(55)들의 형식으로 내부에 배치된 각각의 슬라이드 바(54)를 가지는 프레임을 구비한다. 상부 크로스 바(55)는 실린더(1)의 측면으로부터 그것의 중간 부분에 하나의 스탠드(58)를 가진다. 각 슬라이드 바(54)는 크랭크샤프트(7)의 크랭크핀(48, 50, 51)들 중 하나를 위한 중앙 개구(59)를 가지는 두꺼운 사각의 구멍 뚫린 판이다. 각 슬라이드 바(54)의 양 조립의 부분(60)들은 대응되는 크랭크핀(48, 50, 51)에서 상기의 부분들을 볼트(62)에 의해 서로 함께 고정하기 위한 돌출부(61)들을 가진다.

중앙 크랭크-힌지 프레임(49)의 스탠드(58)는 핀(63)에 의해(도 2를 보라) 스탠드(30)에 선회 가능케 연결되는 데, 그 스탠드(30)는 내부 연결부재(27)의 하부 판(29)의 중간 부분에 제공된다. 측면의 크랭크-힌지 프레임(52, 53)들의 스탠 드(58)는 핀(63)들에 의해 바깥 연결부재(28)의 하부 판(37)상의 두 반대의 스탠드(38)들의 하나에 선회 가능케 각각 연결된다. 그래서 크랭크샤프트(7)의 중간 크랭크핀(48)은 중앙 크랭크-힌지 프레임(49)에 의해 내부 연결부재(27)에 연결되고, 반면에 두 바깥 크랭크핀(50, 51)들은 측면의 크랭크-힌지 프레임(52, 53)들에 의해 바깥 연결부재(28)에 연결된다. 그러한 동적 연결에서, 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들은 크랭크샤프트(7)의 모든 위치에서 대응되는 핀(63) 주위로 자유 회전 활동범위(stage)를 가진다. 그들 위치의 안정성은 안내판(64)(도 2를 보라)과 크랭크케이스(4) 안에 놓여진 조절 볼트(65)들에 의해 얻어진다. 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 횡단면들에서 실린더(1)의 벽들 상에 점화 플러그(66)들이 배치된다. 실린더(1)의 뚜껑(44) 아래 추가적인 작동챔버(45) 내에 입구와 출구 개구(67, 68)들 각각이 제공되고 하나의 점화 플러그(66)가 배치된다(도 2를 보라).

본 발명의 실시예로 예시되지 않은 것에서, 실린더(1)들의 반대 배치의 변화가 있다. 이 실시 예에서, 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들에 반대로 배치되는 2개의 스탠드(58)들이 제공되는 데, 그것은 두 측면들로부터 반대로 배치된 실린더(1)들의 연결부재(27, 28)들에 연결된다. 반대로 배치되는 실린더(1)들의 수는 내연기관의 요구되는 용량에 의존한다.

피스톤 장치의 가능한 실시 예들에서 피스톤(5, 6)들의 전체의 수는 둘과 같거나 그 이상일 수 있다.

각 그룹에서 동시 작동하는 커넥팅로드(19, 20)들은 둘 또는 그 이상이 될 수 있다. 가이드채널(16, 17)의 수는 커넥팅 로드(19, 20)의 수와 일치하여 정해진다.

다른 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드(19, 20)들은 한 커넥팅로드씩 또는 그 이상씩 서로 교대로 배치될 수 있다. 가이드채널(16, 17)들은 대응되는 커넥팅 로드(19, 20)들을 위해 제공된다.

커넥팅 로드(19)들에는 보다 큰 폭을 가지는 넓은 돌출부(25)들(도 10, 11, 14를 보라)이 제공되며, 그들의 높이에 따라 그리고 그들이 커넥팅로드(19)들에 연결되는 라인을 따라 그들 상의 힘의 보다 균등한 분배가 제공된다. 커넥팅로드(20)들은 유사한 방식으로 제공되어진다.

가이드채널(16, 17)들은 대응되는 커넥팅로드(19, 20)들의 움직임을 제한하기 위해 짧아질 수 있다(도 1을 보라).

커넥팅로드(19)들에는 그들의 유연성의 대응되는 증가를 가지는 단속적인 견부(24)들이 제공될 수 있다. 커넥팅로드(20)들은 유사한 방식으로 제공되어진다.

연결부재(27, 28)들은 링크들에 의해 크랭크샤프트(7)의 대응되는 크랭크핀(48, 50, 51)들에 연결될 수 있다.

피스톤(5, 6)들은 대응되는 커넥팅로드들의 돌출부들에 볼트에 의해 추가적으로 부착되어질 수 있다.

4행정 ICE의 예를 위한 피스톤장치의 위에서 기술된 실시 예의 내용은 제안된 발명의 넓은 범위의 가능성들을 명백히 보여준다. 4행정 ICE의 시스템에서 한 독립적인 작동 사이클은 각 작동챔버(10, 11, 12, 13)에서 연속적으로 반복되어지고, 4행정들의 연속을 포함 한다: 제 1행정은 작동행정이고, 제 2행정은 배기행정이고, 제 3행정은 흡기행정이고, 제 4행정은 작동유체(혼합연료 또는 연소생성물들)의 결정된 부피(determined mass)를 수반하는 압축행정이다. 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 초기상태(도 1의 축의 왼쪽을 보라)는 다음 행정들이 그들 안에서 동시에 완성될 수 있도록 모든 챔버들이 준비되어 있는 상태이다: 작동챔버(10)에서의 작동행정, 작동챔버(11)에서의 압축행정, 작동챔버(12)에서의 흡기행정, 작동챔버(13)에서의 배기행정, 그것은 대응되는 작동챔버들의 독립적인 작동 사이클들에 부속되고, 상기에 나타낸 연속에서 작동챔버당 한 행정에 의해 대체된다.

초기상태에서 작동챔버(10)는 연료혼합물로 채워져 있고, 상기 챔버에 배치된 점화플러그(66)에 고전압이 가해질 때 연료혼합물은 연소된다. 연료혼합물이 연소되는 동안 작동챔버(10)에서의 압력의 증가는 반대 방향으로 피스톤(5, 6)들의 순차적인 움직임을 발생하고, 힘을 그들로부터 크랭크샤프트(7)의 크랭크핀(48, 50, 51)들로 전달한다. 이 힘은 동시작동 커넥팅로드(19, 20)들의 대응되는 그룹들, 연결부재(27, 28)들, 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들 및 슬라이드 바(54)들을 통해 전달된다. 커넥팅로드(19, 20)들의 동시작동 그룹은 가이드채널(16, 17) 안에서 반대방향들로 움직인다. 그 결과, 작동챔버(10)에서 작동 작용이 완성된다. 크랭크샤프트(7)는 반 바퀴 회전하고, 작동챔버(10)의 전체 작동 사이클의 제 1행정(작동 작용)은 완성된다. 동시적으로 작동챔버(11, 12, 13)들에서 다음 행정들은 각각 완성 된다: 상기 챔버들 각각의 전체 작동 사이클의 작동챔버(11)에서의 제 4행정(압축), 작동챔버(12)에서의 제 3행정(흡기), 작동챔버(13)에서의 제 2행정(배기). 피스톤(5, 6)(도 1에서 축의 오른쪽으로 보라)들은 작동 실린더(1) 내의 반대 위치들에 있다. 기본 작동챔버(10, 11, 12, 13)들은 각각 다음 행정들의 완성을 준비 한다: 작동챔버(10)에서의 배기(제 2행정), 작동챔버(11)에서의 작동 작용(제 1행정), 작동챔버(12)에서의 압축(제 4행정), 작동챔버(13)에서의 흡기(제 3행정).

이 상태에서 압축된 연료혼합물은 작동챔버(11)를 채우고, 그 후에 고전압이 상기 챔버에 배치된 점화플러그(66)에 가해지고, 연료혼합물의 연소가 그 안에서 유사한 방식으로 일어나고, 작동 작용이 완성된다. 크랭크샤프트(7)는 다른 반 회전을 하고, 작동챔버(11)의 전체 작동 사이클의 제 1행정(작동 작용, working operation)이 완성된다. 동시적으로 작동챔버(12, 13, 10)들에서 다음의 행정들이 각각 완성 된다: 상기 챔버들 각각의 전체 작동 사이클의 작동챔버(12)에서의 제 4행정(압축), 작동챔버(13)에서의 제 3행정(흡기), 작동챔버(10)에서의 제 2행정(배기). 피스톤(5, 6)(도 1에서 축의 왼쪽을 보라)들은 작동 실린더(1) 내에서 그들의 초기 위치를 차지한다. 그 결과, 기본 작동챔버(10, 11, 12, 13)들은 다음 행정들의 완성을 각각 준비 한다: 작동챔버(10)에서의 흡기(제 2행정), 작동챔버(11)에서의 배기(제 2행정), 작동챔버(12)에서의 작동 작용(제 1행정), 작동챔버(13)에서의 압축(제 4행정).

이 상태에서, 압축된 연료혼합물은 작동챔버(12)를 채우고, 작동 작용은 그 안에서 유사한 방식으로 완성되는 데, 또 다른 반회전에 의한 대응되는 크랭크샤프트(7)의 회전을 가진다. 작동챔버(12)의 전체 작동 사이클의 제 1행정(작동 작용)이 완성된다. 동시적으로 작동챔버(13, 10, 11)에서, 다음의 행정들이 각각 완성 된다: 상기 챔버들 각각의 전체 작동 사이클의 작동챔버(13)에서의 제 4행정(압축), 작동챔버(10)에서의 제 3행정(흡기), 작동챔버(11)에서의 제 2행정(배기). 피스톤(5, 6)(도 1에서 축의 오른쪽으로 보라)들은 다시 실린더(1) 내의 그들의 초기 위치에 반대되는 위치를 차지한다. 작동챔버(10, 11, 12, 13)들은 다음 행정들의 완성을 각각 준비 한다: 작동챔버(10)에서의 압축(제 4행정), 작동챔버(11)에서의 흡기(제 3행정), 작동챔버(12)에서의 배기(제 2행정), 작동챔버(13)에서의 작동 작용(제 1행정).

이 상태에서 작동챔버(13)에는 압축된 연료혼합물이 채워진다. 또 다른 반바퀴의 회전에 의해 크랭크샤프트(7)의 대응되는 회전을 가지는 유사한 방식으로 그 안에서 작동 작용이 완성된 후에, 작동챔버(13)의 전체 작동 사이클의 제 1행정(작동 작용)이 완성된다. 동시적으로, 챔버(10, 11, 12)들에서 다음의 행정들이 각각 완성 된다: 상기 챔버들 각각의 전체 작동 사이클의 작동챔버(10)에서의 제 4행정(압축), 작동챔버(11)에서의 제 3행정(흡기), 작동챔버(12)에서의 제 2행정(배기). 그 결과, 상기 챔버들 각각의 전체 작동 사이클의 모든 작동챔버(10, 11, 12, 13)들에서 제 1행정의 연속적 완성 후에, 크랭크샤프트는 2바퀴 전체의 회전을 완성하고, 피스톤(5, 6)(도 1에서 축의 왼쪽으로 보라)들은 그들이 시작했던 바로 그 자리인 그들의 초기 위치를 차지하고, 작동챔버(10, 11, 12, 13)들은 각각 다음 행정들의 완성을 다시 준비 한다: 작동챔버(10)에서의 작동 작용(제 1행정), 작동챔버(11)에서의 압축(제 4행정), 작동챔버(12)에서의 흡기(제 3행정), 작동챔버(13)에서의 배기(제 2행정). 이 상태에서 작동챔버(10)는 제 2의 그리고 뒤따르는 작동 사이클들을 준비하고, 작동챔버(11, 12, 13)들은 이전 사이클의 완성을 준비한다.

작동챔버(10, 11, 12, 13)들 속으로의 혼합연료의 공급은 입구 개구(14)들을 통해 흡기 행정에서 이루어진다. 작동챔버(10, 11, 12, 13)들로부터의 배기가스들의 제거는 출구 개구(15)를 통해 배기행정에서 이루어진다. 작동작용과 압축행정 모드들에서 입구 개구(14)들과 출구 개구(15)들은 닫혀 있다.

추가적인 작동챔버(45)는 하나의 피스톤에 의해 형성된다. 그것의 높이는 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 높이 보다 두 배 이상 작다. 그것은 ICE 형식에 사용되는 피스톤 장치의 출력 용량을 증가시키기 위해 유사하게 사용될 수 있다. 추가적인 작동챔버(45) 속으로의 연료 혼합물의 공급은 입구 개구(67)들을 통해 흡기행정에서 이루어진다. 배기가스의 제거는 출구 개구(68)들을 통해 배기행정에서 이루어진다. 작동 작용과 압축행정 모드들에서 입구 개구(67)들과 출구 개구(68)들은 닫혀 있다. 추가적인 작동챔버(45)의 작동모드는 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 모드들에 연결되지 않고, 그러므로 그것의 사용은 ICE의 동적 설계에서 약간의 하중 대칭의 혼란을 초래한다. 추가적인 작동챔버(45)의 용량은 작동챔버(10, 11, 12, 13)들의 어떠한 것의 용량보다 2배 이상 작기 때문에, 그것은 피스톤 장치의 크기와 구성요소들의 강도 특성들에 어떤 고려할만한 영향을 미치지 않는다.

제안된 피스톤 장치에서, 최하의 부분을 제외한 모든 피스톤들의 양측들의 실린더 공동의 유효한 사용으로, 그것의 유효한 작동 부피와 그에 부합하여 용량은 1.9배 증가하고, 추가적인 작동챔버의 고려 없이는 1.8배 증가한다. 그것의 작동 사이클들은 국면당 한 행정에 의해(by one stroke per phase) 이웃한 작동챔버로 옮겨지고, 그래서 반회전에 의한 크랭크샤프트의 매 회전을 위한 작동 작용은 그들 중의 오직 하나에서 이루어진다. 그 결과, 한 실린더에서 작동챔버의 수가 4개까 지 증가하는 것은 크랭크샤프트에 작용하는 순간적인 하중의 증가를 일으키지 않는다. 그러므로 3개의 크랭크핀들을 가지는 짧은 크랭크샤프트가 사용되고, 한 피스톤의 작용동안 받는 힘으로 설계되어진다. 따라서 유사한 용량의 알려진 4 실린더 피스톤 장치와 대비하여, 크랭크케이스의 치수는 약 3배 감소된다. 그 결과, 실린더 공동의 효과적인 사용과 작동챔버들에서 작동사이클들의 국면들의 변위로, 전체의 부피 그리고 그 결과로서 피스톤 장치의 무게 또한 2-3배 감소된다.

피스톤 장치의 부피와 무게의 추가적인 감소는 피스톤들의 높이의 감소와 그들, 커넥팅로드들 및 연결부재들에 주어진 하중뿐만 아니라 크랭크샤프트의 크랭크핀의 회전 반경의 대응되는 감소를 가지는 그들의 작용에 의한 것이다. 크랭크샤프트의 크랭크핀들의 회전반경의 감소는 그의 회전들의 증가를 허용한다. 맞은편의 실린더의 배치는 피스톤 장치의 용량이 2배가 되도록 한다.

분기하는 피스톤들의 채용은 베어링조립체들 상의 상호 보완을 가지는 크랭크샤프트의 마주보고 있는 크랭크핀들 상에 작동하중의 재분배를 균등하게 이끈다. 이는 그들의 수명을 증가시키고 피스톤 장치의 신뢰성을 증가시킨다. 피스톤 장치의 효율 및 신뢰성의 증가는 실링 링들의 마모의 본질적 감소에 추가적으로 기인한다. 실링 링들은 피스톤들의 그들 자신의 그룹의 동시 작동하는 커넥팅로드들에 보다 단단하게 부착되고 전체적으로 그들 자신의 탄성에 기인하여 오직 그들에 의존하고, 실린더 작동면의 움직이지 않는 부분들에 대한 그들의 운행과 피스톤들의 반대방향으로 향한 그룹의 동시 작동하는 커넥팅로드들에 의해 형성되는 그들의 움직이는 부분들에 대한 그들의 운행에 의지한다. 이는 감속을 일으키고 그에 따라 밀봉 링들의 마모가 방지되면서도 그들의 탄성은 거의 완전히 유지된다. 피스톤들 상의 하중의 축에 대한 대칭과 환상의 홈들의 실링 링들의 위치의 안정성 때문에, 상기 홈들의 측벽들과 이들 벽들에 접촉되는 영역에서의 실링 링들의 마모는 또한 방지된다. 바람직하게, 증가된 탄성을 가지는 실링 링들이 채용된다.

동시 작동하는 커넥팅로드들의 고열 모드(temperature mode)는 실린더 벽들의 고열 모드와 다르지 않다. 이는 매끄러운 작동에 필요한 요구들을 유지하고 작동챔버의 기밀을 보장하면서 0.02㎜보다 작은 갭을 가지는 긴 가이드채널들 안에 그들이 배치되는 것을 허용한다. 상기 기술된 실시 예는 본 발명의 본질적 특징들을 설명한 것으로 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 그것은 청구항들에 의해 정의 되고 다른 실시 예들로 수행될 수 있다.

피스톤장치의 구성은 다음의 순서에 따라 수행된다. 크랭크샤프트(7)는 피스톤 장치의 크랭크케이스 안에 배치된다. 그 후에 베어링(9)들을 가지는 베어링조립체(8)들이 장착되고, 그것은 크랭크샤프트(7)를 지지한다. 크랭크샤프트(7)의 크랭크핀(48, 50, 51)들 상에 대응되는 슬라이드 바(54)들과 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들의 연속적인 구성이 수행된다. 실링 링들은 피스톤(5, 6)들 상의 환상의 홈(47)들 안에 배치된다. 내부 연결부재(27)는 그의 하부 판(29)상의 스탠드(30)에 의해 중앙 크랭크 힌지-프레임(49)의 스탠드(58)상에 수평으로 배치된다. 스탠드(30)와 스탠드(58)들은 핀(63)에 의해 서로 연결된다. 커넥팅로드(19)들은 상부 판(29)에 있는 절개부(32)들에 수직으로 배치된 상태에서 내부 연결부재(27)의 하부 판(29)상에 안전 파지부(34)들에 의해 원형을 이루어 배치된다. 초기에 두 커넥팅로드(19)들이 배치된다. 그 다음에 실링 링들과 함께 모든 다섯 피스톤(5, 6)들은 하나씩 하나씩, 필요한 순서대로 바닥에서 위쪽으로 쌓여진다. 그 후에 3번째 커넥팅로드(19)가 필요한 위치에 배치된다. 구성하는 동안, 커넥팅로드(19)들의 안전 파지부(34)들은 볼트에 의해 작은 힘으로 하부 판(29)과 상부 판(31) 사이에 각각 안정되게 부착된다. 피스톤(5)들은 그들의 환상의 속박홈(46)들이 커넥팅로드(19)들의 대응되는 돌출부(25)들의 높이들에 위치되도록 계산 삽입물들을 이용하여 높이에 따라 분포된다. 피스톤(6)들은 그 아래에 위치한 피스톤(5)들 위에 배치된다. 돌출부(25)들은 필요한 위치에 상호 고정하기 위해 피스톤(5)들의 환상의 속박홈(46)들 속으로 조금의 깊이로, 대응되는 커넥팅로드(19)상의 방사상 힘들이 균일하게 분포되도록 미리 결정된 값을 적용하는 것에 의해 이들 커넥팅로드들의 연속에서의 모든 커넥팅로드들상의 3그룹들에 동시에 삽입된다. 필요에 따라 피스톤(5)들 상의 돌출부(25)들의 예비위치에 배치하기는 약한 볼트(35)들을 사용하여 수행된다. 피스톤(5)들에 예비적으로 고정된 돌출부(25)들은 동시에 충분한 깊이로 그리고 모든 커넥팅로드(19)들 상의 균일하게 분포되고 같은 방사상의 힘을 동시에 작용시키는 것에 의한 압력 하에서 피스톤(5)들의 환상의 속박홈(46)들에 배치된다. 그 후에 내부 연결부재(27)의 커넥팅로드(19)들의 안전 파지부(34)들과 돌출부(25)들 상의 피스톤(5)들의 위치는 최대 깊이에서 임시적으로 그들 내에 작동실린더(1)를 배치하는 것에 의해 가이드채널(16)들 내의 커넥팅로드(19)들의 실제 위치에 따라 수정된다. 커넥팅로드(19)들은 작동실린더(1)가 그들 상에 배치될 때 볼트(35)들에 의해 내부 연결부재(27)에 고정된다. 커넥팅로드 (19)들의 이 고정은 작동실린더(1)가 여러 번 앞뒤로 움직일 때, 그들에 고정되는 다른 부재들에 대한 그들의 위치 수정 없이 가이드채널(16)들 내에서 그들 작동의 매끈함을 유지하는 것을 허용한다.

피스톤 장치와 별도로, 커넥팅로드(20)들을 가지는 바깥 연결부재(28)의 예비적 구성이 수행된다. 이를 위해, 상기 바깥 연결부재(28)는 수평으로 배치된다. 커넥팅로드(20)들은 수직한 상태로 안전 파지부(42)들에 의해 그의 하부 판(37)상에 원형으로 배치되고, 피스톤(5, 6)들을 위한 채널이 그들의 돌출부(26)들 사이에 유지되도록 상부 판(39)의 절개부(40)들 내에 배치된다. 커넥팅로드(20)들의 안전 파지부(42)들은 볼트(43)들의 작은 힘으로 하부 판(37)과 상부 판(39) 사이에 각각 고정된다. 크랭크샤프트(7)는 그의 바깥 크랭크핀(50, 51)들이 상부 위치를 점하도록 배치되고, 그 위에 슬라이드 바(54)가 배치되는 중간 크랭크핀(48), 내부 연결부재(27)를 가지는 중앙 크랭크-힌지 프레임(49), 커넥팅로드(19)들 및 피스톤(5, 6)들은 낮은 위치를 점한다. 작동 실린더(1)가 제거된다. 커넥팅로드(20)들과 조립되는 바깥 연결부재(28)는 그의 하부 플레이드(37)상의 동적 스탠드(38)들에 의해 측면의 크랭크-힌지 프레임(52, 53)들의 스탠드(58)들에 수평으로 위치된다. 내부 연결부재(27)는 바깥 연결부재를 배치하는 공정에서 중앙 개구(36)를 통과한다. 대응되는 스탠드(38, 58)들은 핀(63)들에 의해 서로 연결된다. 크랭크샤프트(7)의 회전과 함께, 연결부재(27, 28)들은 한 높이 상에 배치된다. 대응되는 측정 삽입물에 의해 비고정 피스톤(6)들은 그들의 환상의 속박홈(46)들이 바깥 연결부재(28)의 커넥팅로드(20)들의 대응되는 돌출부(26)들의 높이에 위치되도록 하 는 높이로 배치된다. 커넥팅로드(19)들의 돌출부(25)들과 유사하게, 돌출부(26)들은 필요한 위치에 고정하기 위해 피스톤(6)들의 환상의 속박홈(46)들 속으로 조금의 깊이로, 대응되는 커넥팅로드(20)상의 방사상 힘들이 균일하게 분포되도록 미리 결정된 값을 적용하는 것에 의해 이들 커넥팅로드들의 연속에서의 모든 커넥팅로드(20)상의 2그룹들에 동시에 삽입된다. 필요에 따라 피스톤(6)들 상의 돌출부(26)들의 예비위치에 배치하기는 약한 볼트(43)들을 사용하여 수행된다. 피스톤(6)들에 예비적으로 고정된 돌출부(26)들은 동시에 충분한 깊이로 그리고 모든 커넥팅로드(20)들 상의 균일하게 분포되고 같은 방사상의 힘을 동시에 작용시키는 것에 의한 압력 하에서 피스톤(6)들의 환상의 속박홈(46)들에 배치된다. 그 후에 외부 연결부재(28)의 커넥팅로드(20)들의 안전 파지부(42)들과 돌출부(26)들 상의 피스톤(6)들의 위치는 최대 깊이에서 임시적으로 그들 내에 작동실린더(1)를 배치하는 것에 의해 가이드채널(17)들 내의 커넥팅로드(20)들의 실제 위치에 따라 수정된다. 커넥팅로드(20)들은 작동실린더(1)가 그들 상에 배치될 때 볼트(43)들에 의해 외부 연결부재(28)에 고정된다. 커넥팅로드(20)들의 이 고정은 가이드채널(17)들 내에서 그들 작동의 매끈함을 유지하는 것과, 작동실린더(1)가 여러 번 앞뒤로 움직일 때, 그들에 고정되는 다른 부재들에 대한 커넥팅로드(19, 20)들의 연속적인 위치 수정 없이 가이드채널(16)들 내에서 커넥팅로드들의 작동의 매끈함을 동시적으로 유지하는 것을 허용한다.

작동실린더(1)가 제거되고, 제거 가능한 삽입물(3)이 적당한 방식으로 크랭크케이스(4)에 고정된다. 그 후, 작동실린더(1)는 필요한 깊이로 커넥팅로드(19, 20)들 상에 배치되고, 그것의 조절 가능한 뚜껑(2)이 적당한 방식으로 제거 가능한 삽입물(3)상에 고정된다. 크랭크-힌지 프레임(49, 52, 53)들의 굳은(rigid) 축변위는 그들의 수정 배치를 위한 조절 볼트(65)들을 사용하는 대응되는 가이드 판(64)들에 의해 가능해진다. 조정은 크랭크샤프트(7)의 회전에 의해 수행된다.

[발명의 실시를 위한 형태]

피스톤 장치가 제거 가능한 삽입물(3) 없이 제공될 때, 작동실린더(1)의 조정 가능한 뚜껑(2)은 크랭크케이스(4)상에 바로 배치된다. 이 실시 예에서 하나 또는 그 이상의 기술적 구멍들이 그의 구성을 위해 작동실린더(1)의 크랭크케이스(4)에 제공되어진다.

상기 피스톤 장치의 이점은 반대로 향하는 필요한 수의 피스톤들이 대응되는 개수의 작동챔버들을 형성하는 한 실린더의 몸체 내에 배치되고, 독립의 작동사이클들의 다른 행정들이 동시에 완성된다는 것이다.

상기 피스톤 장치는 증가된 동적 균형과 마모 강도의 경감과 함께 보다 긴 작동수명을 가진다. 그것은 가겹고, 단순하고, 조립과 해체가 빠르다. 그의 무게는 2 ~ 3배 줄어들고, 그 가격은 1.5 ~ 2배 정도 감해진다. 분기하는 피스톤들을 가지는 제안된 피스톤 장치의 사용은 구체적인 용량을 최소 1.8배 증가시킨다.

본 발명의 “분기하는 피스톤들을 가지는 피스톤 장치”에 첨부된 도면들에서의 참조부호의 목록

1: 실린더 2: 조정 가능한 뚜껑 3: 제거 가능한 삽입물 4: 크랭크케이스 5,6: 분기하는 피스톤들 7: 크랭크샤프트 8: 베어링조립체 9: 베어링 10,11,12,13: 작동챔버들 14: 작동챔버(10,11,12,13)들의 입구 개구들 15: 작동챔버(10,11,12,13)들의 출구 개구들 16,17: 가이드채널들 18: 관통 절개부들 19,20: 커넥팅로드들 21: 실린더의 공동을 마주하는 커넥팅로드(19,20)의 좁은 측면 22: 커넥팅로드(19,20)의 넓은 면 23: 실린더의 공동으로부터 떨어져 마주하는 커넥팅로드들의 좁은 측면 24: 견부들 25: 커넥팅로드(19)들의 돌출부 26: 커넥팅로드(20)들의 돌출부 27: 내부 연결부재 28: 바깥 연결부재 29: 내부 연결부재의 하부판 30: 하부 판(29)의 스탠드 31: 내부 연결부재(27)의 상부 판 32: 상부 판(31)의 방사상의 절개부 33: 판(29,31)의 홈들 34: 커넥팅로드(19)들상의 안전 파지부들 35: 연결부재(27)의 볼트들 36: 바깥 연결부재(28)의 중앙 개구 37: 바깥 연결부재(28)의 하부 판 38: 하부 판(37)의 대립의 스탠드들 39: 바깥 연결부재(28)의 상부 판 40: 상부 판(39)의 방사상 절개부 41: 바깥 연결부재(28)의 홈들 42: 커넥팅로드(28)들상의 안전 파지부들 43: 연결부재(28)의 볼트들 44: 실린더의 뚜껑 45: 추가적인 작동챔버 46: 환상의 속박홈 47: 피스톤(5,6)들 상의 환상의 홈들 48: 중간 크랭크핀 49: 중앙 크랭크-힌지 프레임 50,51: 바깥 크랭크핀 52,53: 측면 크랭크-힌지 프레임들 54: 슬라이드 바 55: 크로스 바 56: 지지부 57: 결합 볼트들 58: 프레임(49,50,51)들의 스탠드 59: 슬라이드 바의 중앙 개구 60: 슬라이드바의 조립 부분들 61: 슬라이드바의 돌출부들 62: 슬라이드바의 볼트들 63: 핀 64: 안내판들 65: 조절 볼트들 66: 점화플러그 67: 작동챔버(45)의 입구개구 68: 작동챔버(45)의 출구 개구

Claims (48)

1. 크랭크샤프트를 가지는 크랭크케이스, 입구와 출구의 개구들을 가지는 실린더와 반대 방향으로 움직이는 적어도 2개의 피스톤들, 그리고 상기 크랭크샤프트의 3 개의 크랭크핀들과 상호 작용하는 연결부재들을 포함하고, 상기 연결부재들 중의 하나는 중간 크랭크핀과 연결되고 다른 것은 두 바깥 크랭크핀들과 연결되고, 적어도 하나의 피스톤은 커넥팅로드들에 견고하게 부착되고, 그 커넥팅로드들은 그들의 저부들에 의해 상기 연결부재들 중의 하나에 굳게 고정되고 상기 실린더 안에 그의 축과 평행하게 제공된 가이드채널들 안에 위치되고, 상기 연결부재에 대응하는 한 방향의 움직임을 가지는 커넥팅로드들의 동시 작동하는 그룹을 형성하고, 상기 실린더는 커넥팅로드들을 추가적으로 구비하고, 상기 커넥팅로드들은 다른 방향으로 움직이는 적어도 하나의 피스톤에 견고하게 부착되고 그들의 저부들에 의해 다른 연결부재에 부착되고, 그리고 상기의 가이드채널들에 평행하고 그들과 교호적으로 연속하는 상기 실린더의 몸체 내에 형성된 추가적인 가이드채널들 내에 위치되고, 상기 다른 연결부재들에 대응하는 움직임의 방향을 가지는 커넥팅로드들의 동시 작동하는 다른 그룹을 형성하고, 그 중에 모든 가이드채널들은 상기 실린더의 공동을 마주하는 다른 방향들의 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들이 그의 작동면의 움직이는 부분들을 형성하도록 그의 공동속으로 출구들을 가지는 실린더의 작동면에 관통 절개부를 가지도록 제공되고, 그 중에 상기 피스톤들은 그들의 외면들에 의해 상기 다른 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 측면들에 연속적으로 부착되고, 그들 사이에 작동챔버들을 형성하는 것을 특징으로 하는 분기 피스톤들을 가지는 피스톤 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결부재들은 상기 크랭크샤프트와 그것에 이웃하는 피스톤 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 연결부재들은 서로 자유롭게 움직일 수 있도록 하기 위해 내부 연결부재 및 중앙 개구를 가지는 바깥 연결부재의 형식을 가지고, 상기 내부 연결부재의 윤곽은 상기 바깥 연결부재의 중앙 개구의 윤곽을 반복하는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 내부 연결부재는 스탠드를 가지는 하부 판과 이 연결부재의 동시 작동하는 그룹의, 그들의 저부에 의해 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드를 위해 외면 둘레에 방사상의 절개부를 가지는 상부 판의 두 판들이 서로 연결된 형식을 가지며, 상기 커넥팅로드들 사이에 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 두 판들에 홈들을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 바깥 연결부재는 위에서 보았을 때, 중앙 개구를 가지며, 달걀모양을 하는 모서리를 따라 여러 개의 깎은 면을 가지고, 대립의 두 스탠드들을 가지는 하부 판과 이 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 그들의 저부가 상기 하부 판에 부착된 커넥팅로드들을 위해 중앙 개구의 윤곽 둘레로 방사상의 절개부를 가지는 상부 판의 두 판들이 서로 부착된 형식을 가지고, 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위해 상기 커넥팅로드들 사이 두 판들에 홈들을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 내부 연결부재는 상기 크랭크샤프트의 중간 크랭크핀에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 바깥 연결부재는 상기 크랭크샤프트의 바깥 두 크랭크핀들에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 내부 연결부재는 중앙 크랭크-힌지 프레임을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
9. 제 7항에 있어서, 상기 바깥 연결부재는 측면 크랭크-힌지 프레임들을 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 바깥 크랭크핀들에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 중앙과 측면의 크랭크-힌지 프레임들은 분리 가능한 사각 윤곽의 형식과 상기 크랭크샤프트의 상기 대응되는 크랭크핀에 속박되어 자유 병진운동을 위해 상기 윤곽 내에 배치된 슬라이드바를 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 중앙 크랭크-힌지 프레임의 상기 스탠드는 핀을 통해 상기 내부 연결부재의 상기 스탠드에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
12. 제 9항에 있어서, 상기 측면의 크랭크-힌지 프레임들의 각각은 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결되는 스탠드를 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 중앙 및 측면 크랭크-힌지 프레임들은 상기 크랭크케이스 내에 배치된 가이드 판들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
14. 제 6항에 있어서, 상기 내부 연결부재는 중앙 링크를 통해 상기 크랭크샤프트의 상기 중간 크랭크핀에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
15. 제 7항에 있어서, 상기 바깥 연결부재는 측면 링크들을 통해 상기 크랭크샤프트의 바깥 크랭크핀들에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
16. 제 14항에 있어서, 상기 중앙 링크는 핀을 통해 상기 내부 연결부재의 상기 스탠드에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
17. 제 15항에 있어서, 상기 측면 링크들의 각각은 핀을 통해 상기 바깥 연결부재의 대응되는 스탠드에 연결된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
18. 제 3항에 있어서, 한 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 3개의 돌출부들이 상기 실린더의 공동과 마주하는 상기 내부 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
19. 제 3항에 있어서, 반대 방향으로 움직이는 상기 피스톤들에 부착하기 위한 2개의 돌출부들은 상기 실린더의 공동을 향하는 상기 바깥 연결부재의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 측면들에 형성된 것을 피스톤 장치.
20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 바깥 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들은 상기 내부 연결부재의 상기 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
21. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 하나의 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 상기 돌출부들은 서로간의 거리에 있어서 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들상의 돌출부들 사이의 거리와 같은 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
22. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥팅로드들상의 돌출부들은 그들 횡단면의 증가된 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
23. 제 1항에 있어서, 두 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들은 넓은 면들을 가지도록 배치되고 상기 가이드채널들을 위한 견부들은 상기 실린더의 축으로부터 그들의 측면들의 가장 멀리 떨어진 측면으로부터 상기 커넥팅로드들의 넓은 면들상에 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
24. 제 23항에 있어서, 상기 견부들은 연속적인 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
25. 제 23항에 있어서, 상기 견부들은 단속적인 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
26. 제 23항에 있어서, 동시 작동하는 두 그룹의 상기 커넥링로드들의 넓은 면 들의 폭은 상기 견부들의 고려 없이 반지름 방향으로 이들 커넥팅로드들의 두께를 2배 초과하는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
27. 제 1항에 있어서, 상기 커넥팅로드들의 횡단면은 상기 가이드채널들의 횡단면과 같은 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
28. 제 1항에 있어서, 상기 커넥팅로드들은 0.02㎜보다 작은 갭을 가지며 상기 가이드채널들에 배치되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
29. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 피스톤들에는 상기 동시 작동하는 그룹들의 커넥팅로드들의 돌출부들을 위한 환상의 속박홈들이 제공되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
30. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤들에는 실링 링들을 위한 환상의 홈들이 제공되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
31. 제 18항 또는 제 19항에 있어서, 상기 피스톤들은 볼트들에 의해 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들의 돌출부들에 추가적으로 부착되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
32. 제 1항에 있어서, 두 동시 작동하는 그룹의 상기 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 상기 실린더의 전체 길이에 걸쳐있는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
33. 제 1항에 있어서, 상기 가이드채널들은 T 모양의 횡단면 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
34. 제 1항에 있어서, 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 한 채널씩 서로 교호적인 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
35. 제 1항에 있어서, 상기 다른 동시 작동하는 그룹의 커넥팅로드들을 위한 상기 가이드채널들은 두 채널씩 서로 교호하는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
36. 제 1항에 있어서, 상기 가이드채널들은 상기 실린더 내에 서로로부터 같은 거리에 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
37. 제 1항에 있어서, 상기 가이드채널들의 관통 절개부들은 그들의 전체 길이에 걸쳐 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
38. 제 1항에 있어서, 상기 입구 및 출구 개구들은 두 분기하는 피스톤들에 의해 형성되는 상기 작동챔버들의 중간 단면들에 위치하는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
39. 제 38항에 있어서, 상기 작동챔버들은 분기하는 피스톤들에 의해 형성되고 높이가 같은 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
40. 제 1항에 있어서, 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 추가적인 작동챔버는 상기 분기하는 피스톤들에 의해 형성된 작동챔버들보다 높이가 2배 작은 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
41. 제 1항에 있어서, 상기 입구 및 출구 개구들은 하나의 바깥 피스톤에 의해 형성된 작동챔버의 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
42. 제 1항에 있어서, 상기 입구 및 출구 개구들은 가이드채널들 사이의 구역들에 형성된 것을 특징으로 피스톤 장치.
43. 제 1항에 있어서, 상기 실린더는 상기 크랭크케이스상에 배치된 조정 가능한 뚜껑을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
44. 제 1항에 있어서, 상기 크랭크케이스는 기술적 구멍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
45. 제 1항에 있어서, 상기 실린더는 뚜껑을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
46. 제 1항에 있어서, 상기 실린더는 작동챔버들에 점화플러그들을 가지는 것을 특징으로 하는 피스톤 장치.
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