436579 Α7 Β7 五、發明說明（I ) 本發明之領域 本發明相關於液壓或氣壓操作之擺動活塞引擎或環形 活塞引擎’亦即意味著引擎具有一活塞及一中心輸出軸， 其中活塞於環形汽缸內是可左右擺動的，且藉由如油'水 或其他液體之液壓介質，或如空氣、其他氣體、蒸汽、燃 燒氣體等之氣壓介質之觸動，使活塞進行擺動之動作，在 此壓力介質變換地引入引擎之相反壓力室，以使活塞進行 擺動（往復）動作。 本發明之背景： 該形式之擺動活塞引擎或環形活塞引擎可從英國專利 GB 2,312,248爲例而得知。該公開專利揭示輸出軸之擺動 ，該動作適合某種應用。然而使用該擺動作爲同一方向之 固定驅動之動作就顯得有困難。因此該引擎不適合作爲轉 動機器'車輛和其他固定方向轉動及需要固定或接近固定 驅動力之器具的驅動引擎。 SE 434,416揭示一種相似引擎，其中往復運動係由彎 成一圓之兩活塞-汽缸裝置而得，其中活塞作用於第一碟 上，且其中汽缸支持活塞，且其中兩活塞藉由透過自由輪 之齒輪第二系統被安排來啓動外驅動軸。 剛提及之引擎爲構造複雜之機械裝置。其係無增進功 效且有著需要依賴大量齒輪和其他配合零件之缺點。 本發明之槪要： 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 436579 B7 % 月 五、發明說明（>) 本發明之目的因此乃爲解決提供上述形式之擺動活塞 引擎之問題，其中輸出軸固定在一且同一方向轉動且具可 控制、固定或接近固定力而不管事實上活塞移動於左右（ 往復）擺動運動，且擺動活塞引擎形成爲僅具一些零件之 堅固整體單元，特別是具有一包含兩個活塞，各於環形汽 缸操作之單一弓體形成的驅動機構，一單一力量傳遞機構 和一單一反向機構，以在活塞移動方向之一反轉轉動方向 ，而提供中心輸出軸之一且同一方向之轉動。 該式引擎顯示一些優點，亦即它能形成小尺寸及低重 量，引擎的力量能輕易適合於需要，它能由不同形式之液 壓或氣壓介質所驅動，它提供相關於其重量之高效率，它 提供實質固定之力於整個工作行程，它能由壓力介質操作 而不釋放出任何廢氣或其他反環境效應，當相關於引擎效 應計算時，較之於習知之OTTO，DIESEL或WANKEL引 擎和其它內燃燒引擎所能花費的，實質上它能以低價製造 。現在討論中的引擎的更大優點乃爲在每一工作週期引擎 所施功率遠大於內燃燒引擎所施者，亦即其功率6-10倍於 習知4行程形式引擎於每一操作週期所發展出來者，或至 少4倍於2行程形式內燃燒引擎所發展出來之功率。 圖式第4圖以圖表顯示（標以點記號曲線）具往復活 塞和轉動曲柄軸及輸出軸之內燃燒引擎之已知原理，說明 作動功率相對於所施功之關係。已知從如此之引擎所出之 力係依照高斯(GAUSS)曲線形式所展出，對於2行程引擎 其慢慢地從0°上升，或對於4行程引擎則從360° ，個別 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先Μ讀背面之注意?項再填寫本頁》 裝---- --訂---------線 經濟部智慧財產局負工消费合作社印製 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 3 65 79 ψ)丨丨 p .·*-^···*· ,-..-i 五、發明說明（）） 在大約90°和450°提供最大功率至輸出軸，而後個別在 或極接近180°和540°慢慢地降至零功率。 擺動活塞引擎能被形成以提供滿功率於兩方向中幾乎 整個擺動移動期間。藉由提供壓力和轉變液壓或氣壓介質 之方向來限制功率輸出。其機構能被限制在5-10°之角度 。依照本發明之擺動活塞引擎圖示於第1，2和3圖中， 且於第4圖的曲線中則由曲線陰影部份顯示，平行於4行 程引擎曲線（點記號曲線），平行於功率/功曲線。顯然 地由4行程引擎所發展出來之功只大約包含輸出軸兩轉之 功週期之10-15%，但依照本發明之擺動活塞引擎在包含 輸出軸兩轉之相同週期所發展則大約爲95-100%。得自 360°和540°間，亦即引擎轉動之兩轉，由點標示曲線所 圖示之4行程引擎之輸出功率，由此功率開始發展於 360° ’依照類似高斯曲線連續地上升到位於大約450°的 最大値且連續地降至位於540°之零値。擺動活塞引擎所 出之功率於整個720°之工作移動實際上是不變的。 顯然的由4行程引擎所作用之平均功只大約位於同樣 的操作期間擺動活塞引擎所施的1 /8。由2行程引擎所施 之平均功只大約爲於輸出軸兩轉轉動期間擺動活塞引擎所 施之功之1 /4。 如上所述沒有應用特別機構之一般的擺動活塞引擎所 提供之往復，或擺動移動不能備用爲驅動力，爲了應用需 要取得具固定方向轉動之驅動力。 依照本發明’擺動活塞引擎因而於擺動活塞在順時針 6 本紙張尺度適用中卵家楳準（CNS>A4规袼（21G X 297公釐〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :w裝--------訂 -線>· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4365 79 A7 B7 五、發明說明（+ ) 方向期間或在反時針方向期間形成具反向輸出軸轉動方向 之機構。這可於4個不同形式而齒輪比爲1 ‘ 1之鈍齒輪戶斤 形成之引擎來完成，齒輪配合二自由輪其旋轉於兩擺動活 塞移動之一旋轉轉動方向。爲使功率輸出可能出現於二轉 動方向引擎亦包括二自由輪聯結件，其等相對於軸之轉動 驅動方式以相反方向操作。該二自由輪聯結件反向相對亦 允許個別的驅動動作和自由輪動作轉動於不同的轉動方向 。差動鈍齒輪具齒輪比1 : 1，但爲了提供特別效果’其亦 可使用?壬何其它齒輪比關係於行星齒輪’藉此輸出軸之驅 動移動之週期變動可得到。 本發明之特別較佳實施例中擺動活塞引擎被形成以驅 動作用於活塞之活塞邊之介質（氣體或液體），且使得其 它活塞被相同壓力作用於活塞桿邊，藉此旋轉運動伴隨著 比如同以前已知系統般只在活塞邊作動50-80%更大之力 。現在本發明將藉圖式詳加說明。 附圖之簡略說明： 第1圖中圖示本發明第一實施例之第一階段運行之截 面圖。 第2圖顯示第一方向中某些移動後的狀態。 第3圖顯示緊接轉動方向被反轉後之狀態。 第4圖係於輸出軸兩轉轉動期間4行程引擎和依照本 發明之擺動活塞引擎個別之比較圖。 第5圖相似於第2圖顯示透過本發明第二實施例之截 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚.) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
衷i I I 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 436579 ^ 五、發明說明（f) 面圖。 第6圖顯示依照第5圖之線VI-VI之截面圖。 第7圖係圖示平行於輸出軸之截面顯示二擺動活塞引 擎作用於同一軸。 第8圖顯示依照本發明之兩擺動活塞引擎之截面圖， 兩者互相平行地置放於同一輸出軸，但引擎卻相對彼此轉 了某一角度。 主要部件之符號說明 ^--------訂_---I----I (請先閲讀背面之王意事項再填寫衣頁) 1 汽缸殻 2 汽缸軌道 3 汽缸軌道 4 外壁 5 內壁 6 活塞 7 活塞 8 活塞桿 9 飛塊 10 臂 11 輸出軸 12 軸承 13 殼半體 14 殼半體 15 壓力供應機構 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 436579 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（知 16 17 18 19 20 21 22 23 24^ 25 26 27 28 29 30 31 32a 32b 34 35 36 37 38 39 反向閥 通道，順時針 通道，逆時針 反向機構 齒輪對 齒輪對 軸承 軸承 自由輪聯結件 自由輪聯結件 螺絲 齒輪 齒輪 齒輪 齒輪 軸承 箭頭 箭頭 支管 丄山 m 密封物 支管 端 密封物 ------------ 装·-------訂.--------« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/y規格（210 X 297公釐） 436579 A7 _____B7 五、發明說明（9 ) 最佳實施例之說明： 顯示於圖示中之擺動活塞引擎一般包含一汽缸外殼1 ，其具兩環形汽缸軌道2和3，其個別於順時針方向從最 高位置0°延伸到120° (0- 120° )和逆時針方向（360 -24〇° )，亦即各於相反方向橫跨一轉圏的三分之一。汽 缸外殼1以其外壁4延繞整個引擎且包納引擎的所有零件 。而內壁5則個別確定該汽缸軌道2及3於120°和240° 。活塞'6和7分別移動於各汽缸軌道2及3於大約±〇°和 120°之間及±240°和360°之間。活塞互相連接且彼此間 由弓形活塞桿8保持固結，接著桿8由突出的啓動臂10連 接到飛塊9。飛塊9位於外殼中間，且連接至中心輸出軸 Η。臂10固定到活塞桿兩活塞6和7之正中間，且包含活 塞6、7，飛塊9及臂10之系統能於相反方向轉動大約120 ° ，即以臂10移動於120°和240°之間。飛塊9帶有反 向機構（見第6圖），且該等零件由二或更多固定軸承12 保持位於中心。 汽缸外殼1包含於垂直輸出軸11分開之兩外殼半體 13和14，且就如習知技藝兩者向外和向內密封以界定兩相 反活塞室2和3，其爲兩者互相密封。 爲了壓力介質（氣體或液體）之供應，該裝置器械包 含一壓力供應和壓力反向機構丨5,其形成爲在引擎外殼1 中0 / 360°處相對窄之端壁。壓力供應機構包含反向閥16 ，其能變換地連接至用於順時針室2或逆時針室3之進給 10 (請先閱讀背面之注S事項再填寫本頁) ^• — 1—— — 訂--------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 436579 A7 ____B7_________ 五、發明說明（孓） 通道I7。閥可爲一機械、電子或其它方式之控制閥，其作 用於自動反向壓力介質的供應，而這些介質當活塞6或7 接近工作室2或3中之終端位置時，被饋入相反的工作室 。壓力介質藉此將變換地，且實際上無中斷地被供應到兩 活塞室2和3。第1圖中顯示壓力介質如何將進入順時針 室2，而第2圖中顯示活塞6和7加上活塞桿8己轉動大 約80° 。當活塞7來到其接近反向機構15鄰近之終端位 置時，閥16轉換且壓力介質因而供應至逆時針室3。 與飛塊9連結的反向機構19係由具兩對相反且互相作 用之角齒輪（20、21)之差動齒輪列所構成，所有齒輪具相 同數目之齒，因而齒輪比爲1 : 1。齒輪機構19裝設於於 輸出軸11上，接著軸11被樞接於外殼之每一半體13、14 內之軸承22、23。每一齒輪20和輸出軸11之間安裝有自 由輪聯結件24、Μ。自由輪之一，例如自由輪24提供於 一方向之驅動（例如順時針方向，見第6和7圖中之箭頭 )，及於相反方向之一自由輪作用，而另一自由輪具有相 反的作用，且提供於逆時針方向之驅動及於順時針方向之 一自由輪作用。 飛塊9利用類如螺絲26連結到齒輪對20之齒輪27之 一，因此該齒輪27經常跟隨飛塊9、活塞6、7及活塞桿8 的轉動。 當壓力介質供應通過通道17而到順時針室2之後，而 活塞6和7受力於順時針方向時，自由輪24因而將傳遞飛 塊9和齒輪27之該驅動作用至輸出軸11行使順時針轉動 11 參紙張尺度適用中®國家標準(CNS)A4規格⑵G κ 297公爱) {請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) ^ - I ------^-----111 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 436579 A7 ____ B7 五、發明說明（q) 。同時依賴差動齒輪形式反向機構的形成，藉由對邊齒輪 21之齒輪29及30的作用’轉動運動傳遞至齒輪對20之 相反齒輪28。齒輪28之自由輪25具有作用於活塞系統6-8之順時轉動之自由輪功用’就如第6和7圖之箭頭所指 。齒輪27之移動亦傳遞至側對齒輪21之齒輪29和30。 上面述及之齒輪29和30藉由軸承31而由軸11所帶動° 於順時針轉動期間逆時針室3被排空，如圖式之箭頭32a 所指。 當洁塞機構於順時針轉動終端反向其移動方向時，順 時針室2的壓力被釋放，且該室被排空，見第3圖中箭頭 32b ’且同時逆時針室3被充以壓力，由此活塞系統6-8於 逆時針方向轉動。自由輪24得到自由輪功用，同時自由輪 25傳遞轉動至輸出軸π之轉動，其轉動如前面的轉動之 相同方向。結合自由輪24和25之反向機構19因此使輸出 軸Π維持於同方向轉動。顯然以變換自由輪24和25之運 行方向提供輸出軸11轉動是可能的。基本特性是只要論及 輸出軸的轉動則兩自由輪24和25具相反運行方向。 第5圖顯示本發明另一實施例，其中引擎被形成爲雙 重壓力作用。爲了達成這個目的此處具有支管34 ’其從反 向閥16之順時針壓力吸入通道17延伸至逆時針室3之端 35，在這個情況，該是由密封物36密封於該端。第二隻管 37從反向閥16逆時針通道18延伸至順時針室2之端’該 端利用密封物39密封。各活塞6和7將從活塞室邊和活塞 桿邊兩方被啓動，而這就完成了： '2 _______ 本紙張疋度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ! I ----!訂--一！1 _線 (請先Μ讀背面之注意^項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43 6579 ^ A_ A/ ____B7______ 五、發明說明（π) -在順時轉動時，活塞室2的活塞6被從順時針通道 17來的壓力啓動於活塞室邊，而同時活塞室3的活塞8則 被從順時針通道Π來的同樣壓力啓動於活塞桿邊，且 -在逆時轉動時活塞室3的活塞7被從逆時針通道18 來的壓力啓動於活塞室邊，而同時活塞室2的活塞6則被 從逆時針通道18來的同樣壓力啓動於活塞桿邊。 裝置如此被從兩邊上的壓力所啓動，亦即以活塞室邊 上之100%壓力及以從活桿邊來的大約75%壓力啓動，由 此可知較之於在壓力個別啓動在活塞6和7且只在一邊的 情形中之壓力傳遞的總功率（扭力）大約爲175%。顯然 地順時針轉動和逆時針轉動之作用是完全類似的，因此輸 出軸被強大地增加的扭力固定地作動於同一方向。 歸功於上述裝置非常簡單和輕巧的設計，使引擎形成 扁平引擎包裝成爲可能，且因此二或更多個如此之引擎能 互相平行連結於共用的輸出軸Π，就如第7圖所示。兩個 引擎可有共同的壓力供應機構（圖式未顯示），且它們可 能形成單一作動，就如第1 - 3圖所示，或如第5和8圖之 雙重作動。以如此之互相平行連結提供利用一些分離且互 相連結於共同輸出軸上之基本引擎單位而具有巨大變化效 果之引擎式可能的。 飛塊9作用有如飛輪，其帶來無意義的操作干擾，當 活塞系統6-8在轉動（搖擺）運動的終點變換其移動方向 時干擾無可避免會出現。若必須有效去除如此之操作干擾 ，可在輸出軸上相對彼此之間旋轉稍微外圍轉動地安裝分 13 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 敢--------訂 --- ----Ϊ » I (請先閱讀背面之生意事項再填寫本頁) A7 436579 ___B7__ 五、發明說明（I丨） 離的引擎，如第8圖所示。引擎單位之共同轉動式可依需 要而改變，惟對於分離的引擎之帶來的存在的操作干擾足 夠預見於只有5-〖0°的角度間之該等引擎之共同轉動 若引擎平行連結，該等引擎可依照355° -0° -5°的角度 系統安裝。 壓力可視需要和考慮輸出軸η所需得到的扭力及轉動 速度而變化。裝置可具提供平順開動且可控制速度及可控 制扭力之阻氣閥。 上述形式之擺動活塞引擎能用於一些不同目的，例如 作爲車輛或機器或任何形式之驅動引擎，甚至不須使用齒 輪箱，因爲只以控制驅動壓力介質就可使功率和速度從零 變至最大値。提供平順開動之釋放摩擦聯結件亦無需要， 因爲使用控制到達工作室之壓力和流量從零至最大値之阻 氣閥就可輕易得到平順之開動。車輛之自由輪跑動由兩自 由輪聯結件24和25的作用得到。反向驅動功用可使用簡 單機械反向齒輪而得到。 從順時針通道Π至逆時針通道18 (反之亦然）反向 壓力介質之機構可爲任何已知之機械、電子 '氣壓或液壓 形式，而這些機構不在此詳述。然而，必須補充的是在特 有的活塞作動下該反向能被實行，其中在它們工作的行程 末端，該等活塞機械式地啓動一可轉動之滑件或相似機構 ，其可形成如向下伸展於活塞室壁每一邊之啓動臂，且當 到達它們行程的末端時’活塞撞擊臂’藉此活塞從順時針 啓動調整至逆時針啓動。 本纸張尺㈣中國固家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公餐） t 疚·----i— 訂--— — — — — — I (請先閱讀背面之注$事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印楚 436579 五、發明說明（a) 描述的擺動活動引擎操作於轉動/搖擺轉圏之120° ，且這可由第4圖之圖表曲線淸楚看出 -從壓力分別被供應到壓力室2和到壓力室3之片刻 滿功率已被發展出， -因而於整個操作運動期間十足的性能已被展出， -因此壓力在壓力室間互換， -且除了在大約5°的一瞬間外於整個轉圈期間滿功 量被發展出，其功實質上高於OTTO或DIESEL形式之內 燃燒引擎之曲柄兩轉圈期間所發展出來之功。 顯然於相關時間期間4行程引擎所展現之功平均上僅 大約爲擺動活塞引擎所展現之功的1 /8，而2行程引擎所 展現之功最多爲擺動活塞引擎所展現之功的1/4。 ------------裒--------訂---------線 (諝先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）