TWI296023B - Internal combustion engine and method - Google Patents

Description

1296023 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種諸如引擎、泵及類似物的機器’尤 其係關於一種排量式內燃機及其操作方法。 【先前技術】 超過一個世紀，內燃機已依賴在一主要動力源上於各 種的應用。在這些引擎中，最常使用的是往復式活塞引 擎，其可被發現在汽車及其它型式的交通工具上，以及在 各種的工業及消費者應用上。依特定應用的動力需要而 定，此種引擎可以各種尺吋而建造，在單汽缸至32或更 多汽缸的範圍中。其它類型的內燃機，諸如旋轉引擎及內 燃渦輪機，亦被使用於許多應用上，然而不如往復式活塞 引擎那麼普通。 較小型的內燃機，包括使用於大部份汽車的引擎，係 使用汽油作爲動力。然而，柴油引擎亦被使用於一些汽 車’雖然它們係更普遍地發現於諸如火車頭與輪船的較大 應用。 所有這些引擎具有某些限制及缺點。於往復式活塞引 擎中，活塞必須停止並反轉方向四次於4衝程引擎中的輸 出軸的每次回轉，以及，於2衝程引擎中的每次輸出軸反 轉兩次。此些引擎亦需要相當複雜的閥系統，爲了在適當 時間獲得燃料混合物及進出燃料室的排氣。 諸如 Wankel引擎（U.S.P298 806 5 )的旋轉引擎避免 1296023 (2) 活塞停止及反轉的問題，且，可提供一種動力衝程於轉子 及軸的每一回轉，然而，4衝程往復式活塞引擎僅具有一 動力衝程於軸的每兩個回轉。儘管這些優點，然而，旋轉 引擎已發現由於不良油率、短的使用年限及骯髒的廢氣的 限制使用。 【發明內容】

本發明的目的在於提供一種嶄新且改良的內燃機及其 操作方法。 本發明的另一目的在於提供一種內燃機及其操作方 法’其特徵克服熟習此項技藝的限制及缺點。 本發明的另一目的在於提供一種內燃機及其操作方 法’以上特徵提供比上述的往復式活塞引擎及旋轉引擎之 顯著更大的每一軸旋轉。

本發明的另一目的在於提供一種內燃機及其操作方 法’以上特徵提供大排氣量於一小空間。 依據本發明的此些及其它目的係藉由提供一種內燃機 及其操作方法，其中一轉子上的活塞行進一預定距離，然 而’另一轉子上的活塞實質地保持不動。當界定此室的活 塞的一者自另一者移開時燃料被吸入室中，然後當第二活 塞朝向第一活塞移動時，燃料被壓縮。燃料的燃燒驅動第 一活塞遠離第二活塞，且，藉由第二活塞再次朝向第一活 塞而移動，使廢氣自此室中而排出。 輸出軸係連接至轉子，以使當轉子及活塞以分段方式 - 6 - (3) !296〇23 而轉動時，此軸連續地旋轉，以提供平順且連續 於所揭示的實施例中，一對曲軸係安裝在固定至 架上，且，藉由連接至與轉子一起轉動的曲柄的 著它們的軸線連續地旋轉。當曲軸上的齒輪繞著 地配置的恆星齒輪行進時，它們轉移此連續旋轉 軸。 依據各轉子的活塞及恆星及曲軸齒輪間的4 八個室係形成在活塞間，且，每一室中有兩個動 於輸出軸的每一反轉。於兩個反轉中，有3 2彳 程，其相當於一習知4衝程引擎中具有3 2汽缸。 【實施方式】 如圖1-3中所示，引擎具有一對具活塞23、 子21 ' 22，活塞23、24係隔開於轉子的圓周， 環形室或汽缸26內。此兩個轉子上的活塞係相 繞汽缸中，其中室27係形成於兩個轉子上的連 間。如以下更完全地討論，兩個轉子交替地且以 而轉動，一轉子上的活塞實質地保持不動，然而 上的活塞前進。室27在活塞前進時改變容積， 活塞的背側上的室增加容積，而，前側上的室減 以轉子的交替移動，於一階段期間增加容積的室 一階段期間。 燃料係經由進氣口 2 8而吸入室中的，且， 由排氣口 2 9而排出。進氣口及排氣口係成對地 的動力。 此軸的托 連桿而繞 與軸同軸 至托架及 :1比， 力衝程用 画動力衝 24的轉 且配置於 互插入圍 續活塞之 分段方式 令一轉子 其中移動 少容積， 將減少下 廢氣係經 配置於汽 (4) 1296023 缸周圍’成對的進氣口及排氣口係相互相對直接地位於所 示的實施例中。進氣口及排氣口與汽缸開啓且直接地相 通。 輸出軸3 1與汽缸同軸地延伸，且，係藉活塞與轉子 而驅動於連續旋轉中。轉子22係藉由花鍵連接至旋轉地 安裝在輸出軸上之第一中空軸或軸套32，且，轉子21係 同樣地固定至旋轉安裝在第二中空軸或軸套33。曲柄臂 3 4、3 6係藉花鍵分別地固定至中空軸3 2、3 3的另一端用 於與轉子2 1、2 2的一致移動。 托架或支架37係藉由花鍵連接而固定至輸出軸， 且，一對的曲軸3 8、3 9係以離輸出軸的軸線的等距而旋 轉地安裝在托架上。行星齒輪4 1係設在曲軸的端，且， 它們與恆星齒輪42嚙合，恆星齒輪42係與輸出軸同軸地 安裝於一固定位置。恆星齒輪與行星齒輪的比係較佳地相 同如每一*轉子上的活塞數量，亦即n=l’其中η係每一轉 子上的活塞數量。於圖1的實施例中，各轉子上有四個活 塞，且，齒輪比爲4 : 1。以此比，活塞進行的階段係約 90度，且’每一*活塞進彳丁四個此種階段’用於畅出軸的 每一回轉。 雖然每一轉子中的活塞數量及齒輪比較佳地係相同， 亦即，每一轉子的η個活塞及η : 1的齒輪比發生’不同 數量的活塞及不同齒輪比可被使用。隨著更多的活塞及更 高的比，活塞階減小尺寸且增加數量，而’隨著更少活塞 及更低齒輪比，此階段增加尺寸且減少數量。因此’例 -8- (5) 1296023 如’以每一轉子的八個活塞及8 : 1的齒輪比，各活塞將 進行八個22.5度的階段用於輸出軸的各旋轉。以每一轉 子的兩個活塞及2 : 1的比，活塞應進行僅兩個1 8 0度的 階段。以不同方式而言，η : 1的齒輪比提供每一旋轉的η 個階段，亦即，η個3 60度 /η的階段。 曲柄臂及曲軸具有曲柄銷43、44，曲柄銷43、44係 藉由連桿46、47連接一起的。曲軸的轉動係小於曲柄臂 的轉動’其能夠使曲軸連續地旋轉，即使活塞及轉子不旋 轉。 轉子及活塞的分段移動與輸出軸的連續旋轉間之關係 更進一步地解說於圖4 Α_4Ε。於此些圖式中，以下標示被 使用。 恆星齒輪 S 曲軸 CS 1 曲柄銷 行星齒輪 G1、 曲柄臂 連桿 R1、 假設齒輪比爲 4 ： 1 (TDC )，而，曲軸CS2起 位置中，曲軸上的曲柄銷及 、CS2 PI、Ρ2 G2 CA1、CA2 R2 ，曲軸 CS1起始於上死點 始於下死點（BDC )。於此些 曲柄臂係對準在通過曲軸的軸 線之直線上。於TDC位置上，曲柄銷係位在曲柄臂與曲 軸的軸線之間，且，曲柄臂係位於其最大提前位置，亦 即，離曲軸軸線最遠。於BDC位置中，曲柄銷係定位超 (6) 1296023 過曲軸的軸線，且’曲柄臂係位於其最接近曲軸軸線的最 小提前位置。 安裝在固定至輸出軸的托架上，曲軸與行星齒輪與輸 出軸 攻地^者輸出軸的軸線而旋轉。當行星齒輪行進在 恆星齒輪周圍時，它們使曲軸繞著其軸線而旋轉，其中曲 軸及行星齒輪進行一回轉用於每90度的輸出軸旋轉。 在22 · 5度的輸出軸旋轉之後，曲軸及行星齒輪將已 旋轉至圖4B所示的位置。在此點，除了已於恆星齒輪周 圍行進22.5度外，曲軸及行星齒輪亦已繞著其本身軸線 旋轉90度。曲柄銷p 1、P2的淨行程係由於此兩旋轉其行 進的總和。 因爲曲柄銷P1的行程，由於行星齒輪G1繞著其本 身軸線的旋轉，係位於如行星齒輪G1繞著恆星齒輪的行 程的相同方向，此兩個行程分量加在一起以朝向其提前位 置而移動曲柄臂CA1。 於循環的此部份期間，然而，曲柄銷P2的行程，由 於行星齒輪G2繞著其本身軸線的旋轉，係相對於行星齒 輪繞著恆星齒輪行進的方向。因此，此兩個行程分量相互 補償，且，曲柄臂CA2實質地保持不動於其原始位置。 於下一 2 2.5度的軸旋轉期間，曲軸及行星齒輪繞著 恆星齒輪而行進另一 22.5度，且，繞著其本身軸線而旋 轉另一 90度至圖4C所示的位置，分別地將曲軸C S 1、 C S 2帶至其TD C及B D C位置。於循環的部份期間’曲柄 銷P 1的行程，由於曲軸及行星齒輪的旋轉’繼續位於如 -10- (7) 1296023 行進在恆星齒輪周圍的相同方向，且，曲柄臂C A 1係前 進至其最大提前位置。曲柄銷CP2繞著曲軸軸線的旋轉 行程係仍相對於繞著恆星齒輪的行程，且，此兩個分量繼 續相互補償，其中曲柄臂C A2實質地保持不動。 一旦曲軸C S 1已達到TD C，曲柄銷P2繞著此曲軸軸 線的旋轉行程係位於如繞著恆星齒輪進行的相同方向， 且，此兩分量加在一起，其中曲柄臂CA2開始前進。現 在’然而，曲柄臂C A1繞著其曲軸軸線的旋轉行程係相 對於繞著恆星齒輪4 2進行的方向，且，此兩行程的分量 相互補償，其中曲柄臂CA1實質地保持不動。在22.5度 的軸旋轉後，齒輪已將達到圖4D所示的位置。 於下一 22.5度的軸旋轉期間，曲軸及行星齒輪將繞 著其本身軸線旋轉另一 90度，且，將在恆星齒輪周圍進 行另一 22.5度至圖4E所示的位置。於循環的部份，曲柄 銷CP2的旋轉行程係仍於如其繞著恆星齒輪行進的相同 方向，且，此兩分量繼續結合且使曲柄臂CA2前進。曲 柄銷CP 1的旋轉行程繼續相對於其恆星齒輪的行程， 且，此兩分量繼續相互補償，其中曲柄臂C A1實質地保 持不動。 於此點中，曲軸及行星齒輪已繞著其本身軸線而旋轉 完整的3 60度度，它們已在恆星齒輪周圍進行 90度， 且，輸出軸已繞著其本身軸線旋轉9 0度。曲柄臂亦已前 進90度，然而以分段方式，因爲具有連接至其上之活塞 及轉子。此循環重複四次用於輸出軸的每一回轉。 -11 - (8) 1296023 因爲輸出軸及轉子係藉此連桿而連接一起的，它們一 起旋轉在相同的總速率，其中轉子進行總共一回轉用於輸 出軸的每一回轉。然而，由於曲軸及曲柄臂的作用，轉子 事實上亦來回搖動，當它們隨著輸出軸而旋轉時，產生分 段旋轉。 因爲曲柄臂的移動係部份地受限於曲軸上的曲柄銷的 圓形運動，曲柄臂及轉子的移動不是直線的。當曲軸係接 近TDC及BDC且圓形運動係大致垂直至連桿軸線時，這 是最慢的，以及當曲軸係大約於TDC及BDC間的中途且 圓形運動係更接近地與連桿軸線對齊時，這是最快的。此 非線性導致約9度的進行期間，其能夠使兩轉子上的活塞 在不同時間實質地停留於進氣口及排氣口間的相同位置。 活塞行程與輸出軸間的關係係更經驗地解說於圖5。 此表中的資料係藉由量測在具有4 : 1的齒輪比的原型引 擎上而獲得，例如，此循環以在BDC ( 0度）的曲軸及連 接至在零角度（0度）參考點的曲軸的轉子上之活塞而開 始的。 此資料顯示，當輸出軸自1 0度旋轉至40度時，淨活 塞行程係僅2.5度，以及，於活塞自1 5度移動至3 5度的 期間，淨活塞運動係零，其中當曲軸自2 5度移動至3 0度 時，活塞實際上支撐一小量。當曲軸到達40度點時，活 塞開始更快速地移動，自I2.5度前進至90度，當曲軸自 4〇度來到90度時。至於50度與85度間之曲軸位置，活 塞行進約8至1 0度用於每5度的軸旋轉，再次減速至約 -12- 1296023 (9) 如幫曲軸到達8 5度時的曲軸之相同速度。在此循環的整 個期間，輸出軸及曲軸連續且平順地旋轉如由其移動中的 正常間隔所示。 曲軸的補償移動，當它們繞著它們本身軸線而旋轉且 繞著恆星齒輪進行時，有效地鎖定轉子及活塞於其實質地 不動的位置。當一轉子及其上的活塞被鎖定時，另一轉子 及在其活塞係自由前進。因此，當燃燒發生時，鎖定的轉 子實質地保持不動，且，另一轉子上的活塞係隨著膨脹氣 體的全力而向前驅動。轉子的移動驅動連接至其上的曲 軸，且，曲軸的旋轉致使在曲軸上的行星齒輪行進繞著恆 星齒輪周圍，因此旋轉固定至托架的輸出軸。在幾乎立即 開始的下一動力衝程，另一轉子被驅動，且，連接至此轉 子的曲軸驅動輸出軸。此曲軸連續地轉動，每3 6 0度的旋 轉接收1 6個動力衝程。 轉子的分段運動及鎖定被達到，而無曲軸、齒輪及輸 出軸的旋轉中的阻礙或反轉。此是越過習知引擎的主要改 良，其中活塞必須停止並反轉方向，反轉兩次用於輸出軸 的每一旋轉，及，四次用於每一動力衝程。 轉子可被設定成使活塞的對抗面在各衝程開始及結束 時非常接近一起，且，引擎可具有非常高壓縮比，例如， 3 5 : 1或更高。結果，引擎可被操作於柴油模式，無需火 星塞或點火引線及正時。然而，若需要的話，其亦可被操 作在汽油或需要點火燃燒的另一燃料上，其中一適當的點 火系統可被利用。 -13- (10) 1296023 引擎操作於如圖6A至61中所示的4衝程循環，於此 些圖式中’轉子標示爲A及B，而在轉子上的活塞標示爲 A 1、B 1。在此循環狀態時，轉子係於圖6A所示的位置， 其中活塞B1及B3形成一密封在進氣口 28與排氣口 29 之間。於此些圖式中，進氣及排氣口係分別地由箭頭IN 及EX所代表。 於第一 45度的軸旋轉期間，轉子A上的活塞前進約 9〇度至圖6B所示的位置，其中轉子B上的活塞實質地保 持不動。當在轉子A上的活塞前進時，形成在活塞A1、 B 1及 A3、B 3間的室經過一進氣衝程時，因此增加容 量’且將燃料混合物經由進氣口 2 8而吸入此些室中。 於下一 45度的軸旋轉期間，轉子B的活塞前進約90 度至圖6C所示的位置，其中在轉子A上的活塞實質地保 持不動。當轉子B上的活塞前進時，在活塞 A1、B 1及 A3 ' B 3間的室經過一壓縮衝程，因此減少容量且壓縮燃 料混合物於此些室中。 燃料混合物的壓縮將溫度提高至點火的點，且，結果 的燃燒致使活塞A1、B 1及A3、B 3間的室增加容量，其 中轉子B保持實質地不動，且，轉子A前進另一 90度至 圖6D所示的位置。於此動力衝程期間，輸出軸旋轉另一 45度。 於下一 4 5度的軸旋轉期間，轉子B上的活塞前進約 90度至圖6E所示的位置，其中轉子A上的活塞實質地保 持不動，且，活塞A 1、A 3形成密封在進氣口及排氣口之 -14- (11) 1296023 間。當轉子B上的活塞前進時，活塞A1、B1及A3、B3 間的室減少容量，因此排氣口 29排出燃燒廢氣。 接在排氣衝程後，循環重複，且，活塞 Al、B1及 A3、B 3間的室經過另一進氣衝程，其中轉子A上的活塞 前進至圖6F所示的位置。於下一 45度的軸旋轉期間，在 轉子B上的活塞前進至圖6G所示的位置，因此壓縮燃料 混合物於此些室中。壓縮的燃料混合物的燃燒驅動轉子A 上的活塞至圖6H所示的位置，其中輸出軸前進另一 45 度。於下一 4 5度的軸旋轉其間，轉子B的活塞前進至圖 61所示的位置，因此排出廢氣並完成此循環。活塞及軸 現已完成3 60度的旋轉，且，活塞回到圖6A所示的位 置。 同時，形成在活塞A1、B1及A3、B 3間的室經過它 們的操作循環，相似的循環亦發生於形成在其它活塞間的 室。因此，例如，當轉子A移動在圖6A及6B所示的位 置之間，且，一進氣衝程發生於活塞Al、B1及 A3、B3 間的室，壓縮衝程發生於活塞Al、B2及 A3、B4間的 室，動力衝程發生於活塞A2、B2及A4、B4間的室，以 及，排氣衝程發生於活塞A2、B3及A4、B1間的室。 圖7顯示發生於此室的衝程於3 60度的軸旋轉期間。 自此圖表中，將考慮到，引擎經過兩個全循環的操作於8 個室的每一者中於輸出軸的每一回轉期間。因此，每一室 中有兩個動力衝程，且，於輸出軸的兩回轉中，8個室中 總共有32個動力衝程，其相當於習知設計的3 2汽缸引 - 15- (12) 1296023 擎。 以旋轉並共用環形汽缸中的相同空間的作用室’引擎 達到一顯著高位移於一相對小的空間。於一實施例中，例 如，環形汽缸具有1 1.2 5英吋的外徑，且，各室具有3.0 英吋的直徑及3.7 5英吋的衝程，輸出軸的一回轉具有4 2 4 立方英吋的有效總位移。以如習知4衝程引擎的軸的兩回 轉，引擎具有幾乎850立分英吋的有效位移。當以高強度 且輕量的材料架構時，引擎具有皆爲約1 4英吋的總直徑 與長度，及，約200磅的重量。這是超越可比較位移的習 知6汽缸直立式引擎之非常實在且明顯地改善，位移典型 地將具有約5英尺的長度、約2英尺的寬度、約4英尺的 高度及約2 5 0 0磅的重量。 而且，本實施例的動力輸出實質地係大於可比較位移 的習知引擎的動力輸出。上述的 8 5 0立方英吋位移 (C.I.D.)引擎被認爲能夠產生2000匹馬力或更大，然 而習知S50 C.I.D.典型地將熄滅不超過約400匹馬力。 圖8至1 5解說一較佳實施例，其中引擎係架構以包 括中央部5 2及端蓋5 3、54的汽缸殼部5 1，其具有冷卻 鰭片上在所有三個部份的外部上。殼部的一端作爲引擎體 5 5，而，另一端容納曲軸箱。於引擎體中，半圓形橫截的 圓形凹部5 6、5 7係形成於中央部5 2及端蓋5 3的對抗 面，以形成用於活塞的環形室或汽缸5 8，徑向內徑5 9、 6 1穿過對抗面且結合在一起，以形成進氣及排氣□。環 形橋接（未顯示）跨接進氣及排氣口，以防止活塞環通過 -16- (13) 1296023 進氣及排氣口時受損。 輸出軸63與汽缸殻部同軸地延伸並自兩個用於 其它裝置的端蓋突出。在此端中’輸出軸具有外鍵 另一端，其具有對應的內鍵6 6及環形連結凸緣6 7。 花鍵允許兩個或更多的引擎隨時連接一起或層疊，若 要的話。 一對具有圓周上間隔的翼狀活塞7 1、72的轉子 6 9係與輸出軸同軸地配置，其中此兩個轉子上的活 繞著汽缸5 8相互插置。於此實施例中，轉子及活塞 成如單一結構。活塞具有圓形或橫截，且具有徑 73、74在其相對側上，徑向面73、74截斷約9度 度。轉子具有碟狀體 68a、69a，其具有凹面彎曲的 表面68b、6 9b，此表面符合凹部56、57的曲度，且 一部份的汽缸壁。 兩轉子間的密封係藉由環形槽68c、69c的環76 於轉子碟的內面。轉子與汽缸體間的密封係藉由環 68d、69d中的環77而設於轉子的外面及中央部52 蓋5 3的面。活塞具有周圍環槽及對著汽缸的壁密封 70 〇 如果如較佳實施例所示，活塞及汽缸具有圓形 面，習知活塞環可被使用。然而，活塞及汽缸不具有 截面，且，它們可具有想要的任何其它橫截面，包括 及梯形。 轉子係藉由中空軸或軸套8 1、82而連接至曲柄 連接 64， 此些 有需 68、 塞係 係形 向面 的角 圓周 作爲 而設 形槽 與端 的環 橫截 圓形 矩形 箱中 -17- (14) 1296023 的曲柄臂78、7 9，中空軸或軸套8 1、8 2係相似於圖1 - 3 的實施例中之中空的軸3 1、3 2。此些軸係與輸出軸6 3同 軸地配置，其中係旋轉地安裝在輸出軸上之內中空軸 8 1，且，外中空軸8 2係旋轉地安裝在內軸上。內中空軸 多少大於外中空軸，且，轉子6 8及曲柄臂7 8、7 9係藉由 花鍵8 3而固定至外中空軸的端。轉子6 8及曲柄臂7 8係 藉由花鍵83而固定至外中空軸的端。轉子69及曲柄臂 係同樣地藉由花鍵84而固定至內中空軸的突起端。 每一曲柄臂具有兩個徑向臂78a、7 8b及79a、79b， 其中僅一者固定至中空軸。另一臂係旋轉安裝在輸出軸 上，用以增加強度及穩定度，其中曲柄銷7 8 c、7 9 c延伸 在每一曲柄的兩臂之間。 托架或支架86係藉由花鍵87而固定至輸出軸63， 且，一對曲軸8 8、8 9係旋轉地安裝在托架上於直徑上相 對位置。曲軸具有行星齒輪88a、89a，行星齒輪 88a、 8 9 a係形成作爲曲軸的組合部件且與恆星齒輪9 1、9 2嚙 合，恆星齒輪9 1、92係固定至殼部且與輸出軸63同軸地 配置。曲軸亦具有偏心輪，偏心輪係藉由連桿93、94而 連接至曲柄臂上的曲柄銷78c、79c。 此實施例的操作及使用係相似於上述的操作及使用。 以每一轉子的四個活塞及4 ·· 1的齒輪比，此引擎係點火 1 6次於輸出軸的每一回轉，及3 2次於兩個回轉。如上 述，其可自量測僅14英吋直徑、1 4英吋長度及僅約2 〇 〇 磅的重量的套裝傳送2000匹馬力。 -18- (15) 1296023 第二階可加至圖8_15的引擎，其藉由增加一第二環 形汽缸給曲柄箱的外部端，及，連結汽缸中的轉子及活塞 至現有的驅動機構。此係藉由延伸輸出軸63穿過增加的 汽缸並安裝另一對的中空軸在驅動軸的延伸部份上，其中 中空軸的一端係鍵接在曲柄臂的自由臂78b、79b，且， 另一端係鍵在增加的轉子中。當完成此操作後，一單一驅 動機構適用兩汽缸的活塞，且，引擎的動力可被加倍，亦 不需加倍引擎的尺吋。 引擎運轉非常有效，且可使用各種替代燃料以及柴油 與汽油。其亦可使用作爲用於燃燒垃圾的焚化爐，此垃圾 已被液化且與其它燃料結合。其中高至70百分比的混合 物係汽油。其亦可架構如微型引擎，且，使用於諸如電池 充電的應用。 引擎亦可藉重新配置進氣、排氣口並驅動輸出軸而架 構成一泵。作爲一泵，口的數量較佳地係等於轉子上的活 塞數量。因此，例如，以每一轉子四個活塞，四對進氣及 排氣口係繞著汽缸周圍而等距間隔。如附圖所示，每當一 活塞前進時，其將流體吸入位於其後的室，且，自位於其 前的室排出液體。此造成一具有高容積、高流動性及高壓 力於一精密單位中之泵。 此泵可與圖8-15的引擎作用，其中一單一機構使用 於兩者上。 本發明具有許多重要的特性及優點。提供一非常精密 且高效率引擎，可被使用於一各種大小的應用，其可燃燒 -19- (16) 1296023 各種燃料，且，可以柴油模式或火星塞點火而操作。於汽 車應用中，高燃燒效率及大排氣量提供非常高燃料里程數 及高動力。引擎具有非常少的組件，且，簡單且精密的設 計。其亦可架構作爲一泵，而未改變基本機構。 明顯地自以上的明中，一種新且改良的內燃機及操作 方法已提供。雖然僅詳細地說明某些較佳實施例，對於·熟 習此項技藝者而言係顯而易見的，某些改變及修改可被製 作，而不會背離以下申請專利範圍中所界定本發明的領 域。 【圖式簡單說明】 圖1係依據本發明排量式引擎的一個實施例的中心線 截面圖。 圖2係沿著圖1中的線2-2之橫截面圖。 圖3係沿著圖1中的線3 - 3之放大橫截面圖。 圖4A-4E係解說圖1至3的實施例中轉子及活塞的 分段移動及輸出軸的連續旋轉間的關係之示意圖。 圖5係顯示相似於圖1的實施例的原型引擎中活塞行 程與輸出軸旋轉間的關係之表。 圖6 A-6I係解說圖1-3的實施例中於輸出軸的一回轉 期間由活塞所作的衝程之示意圖。 圖7係顯示於3 60度的輸出軸旋轉期間之圖1 _3的實 施例中發生於所有室中的衝程的表。 圖8係依據本發明之排量式引擎的另一實施例的部份 -20- (17) 1296023 .切除之示意圖。 圖9係圖8的實施例的曲軸箱組件於不同操作位置的 斷片示意圖。 圖1 0係圖8的實施例中之殼部的示意圖，其中端蓋 的一者係位於開啓位置。 圖1 1係大致相似於圖1 〇的斷片示意圖，其中端蓋係 位於定位。 圖1 2係圖8的實施例中之轉子的一者的示意圖，其 中活塞係位於環形汽缸中。 圖1 3係圖8的實施例中之輸出軸的示意圖。 圖1 4係圖8的實施例中之轉子的斷片橫截面圖。 圖1 5係圖8的實施例中之曲柄臂的橫截面圖。 圖16A-16I係相似於圖6A-6I的示意圖，其解說架構 如泵的引擎的操作。 圖1 7係顯示當引擎操作如泵時發生於所有室中的衝1 程的表。 【符號說明】

Al、B1 活塞 A3、B3 活塞 A及B 轉子 BDC 下死點 C.I.D. 立方英吋位移 C A1 曲柄臂 -21 - 1296023 (18) C A2 曲 柄 臂 CPI 曲柄 銷 CP2 曲 柄 銷 CS 1 曲 軸 CS2 曲 軸 G1 行 星 齒 輪 G2 行 星 齒 輪 PI、 P2 曲柄 銷 TDC 上 死 點 21、 22 轉 子 23、 24 活 塞 26 汽 缸 27 室 28 進 氣 □ 29 排 氣 □ 3 1 輸 出 軸 32 第 一 中 空 軸 或 軸 套 33 第 二 中 空 軸 或 軸 套 34、 3 6 曲 柄 臂 37 托 架 或 支 架 38 > 3 9 曲 軸 4 1 行 星 齒 輪 42 恆 星 齒 輪 43、 44 曲 柄 銷

- 22- (19) 1296023 46、4 7 連 5 1 汽 52 中 53、54 端 5 5 引 56 > 57 圓 58 xm 59、6 1 徑 63 輸 64 外 6 6 內 67 68 ' 6 9 轉 68a' 69a 碟 68b 、 69b 凹 68c、 69c 6 8 d、6 9 d 環 70 環 71、7 2 翼 73、7 4 徑 76 rm 77 78、7 9 曲 78a 、 78b 及 79a、 桿 缸殼部 央部 蓋 擎體 形凹部 形室或汽缸 向內徑 出軸 鍵 鍵 形連結凸緣 子 狀體 面彎曲的圓周表面 形槽 形槽 狀活塞 向面 柄臂 79b 徑向臂 -23- (20) 1296023 (20)

78b 、 79b 自由臂 78c 、 79c 曲柄銷 8 1 內中空軸 82 外中空軸 83 花鍵 84 花鍵 86 托架或支架 87 花鍵 88、8 9 曲軸 88a' 89a 行星齒輪 91、92 恆星齒輪 93、94 連桿

-24-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 附件2: 第92 1 065 1 8號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國96年1月25日修正

   1 · 一種內燃機，包含：環形汽缸；第一及第二組的 活塞’相互插置以形成可變容積的室繞著該汽缸周圍；及 輸出軸，連接至該活塞，以使當該兩組的活塞交替地且以 分段方式行進繞著該汽缸時，該輸出軸係以連續旋轉而驅 動；其中一組的活塞移動一預定距離，然而另一組的活塞 實質地保持不動。 2 ·如申請專利範圍第1項之內燃機，其中輸出軸係 連接至活塞，以使每一組的活塞通過η階段的3 60度/η用 於輸出軸的每一回轉，其中η係每一組的活塞數量。 3· —種操作內燃機的方法，該內燃機具有：環形汽

   缸；第一及第二組的活塞，相互插置以形成可變容積的室 繞著該汽缸周圍；及輸出軸，可操作地連接至該活塞，該 方法包含以下步驟：使該兩組的活塞交替地且以分段方式 而繞著該汽缸前進，以響應該室中的燃燒，其中一組的活 塞移動一預定距離，然而另一組的活塞實質地保持不動， 且，輸出軸連續地轉動。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中每一組的活 塞通過η階段的3 60度/η用於輸出軸的每一回轉，其中η 係每一組的活塞數量。 1296023

   5. —種內燃機，包含：環形汽缸；第一及第二轉 子，與該汽缸同軸地配置；數個活塞，設在每一轉子上， 其中一轉子上的活塞係插置於另一轉子上的活塞之間，以 形成數個可變容積的室繞著該汽缸周圍；及輸出軸，連接 至該轉子，以使當該兩轉子上的活塞交替地且以分段方式 而行進繞著該汽缸時，該輸出軸係以連續旋轉而驅動；其 中一轉子上的活塞移動一預定距離，然而另一轉子上的活 塞實質地保持不動。 6. 如申請專利範圍第5項之內燃機，其中輸出軸係 連接至該轉子，以使每一轉子上的活塞通過η階段的360 度/η用於輸出軸的每一回轉，其中η係每一轉子上的活塞 數量。 7. —種內燃機，包含： a 環形汽缸；

   b 第一及第二組的活塞，交替地繞著該汽缸而配 置，且將該汽缸分成數個室； c 固持及移動機構，用以固持第二組的活塞實質地 不動，且移動第一組的活塞遠離第二組的活塞至燃料吸入 該室於進氣衝程期間；固持第一組的活塞實質地不動，且 移動第二組的活塞朝向第一組的活塞以壓縮燃料於壓縮衝 程期間；固持第二組的活塞實質地不動，且使第一組的活 塞自第二組的活塞中移開，以響應壓縮燃料的燃燒於動力 衝程期間；及，固持於第一組的活塞實質地不動，且使第 二組的活塞朝向第一組的活塞，以自該室排出廢氣於排出 -2- 1296023 衝程期間； d 輸出軸’由該活塞驅動。 8. 如申請專利範圍第7項之內燃機，其中每一組包 括η個活塞，且，汽缸分成2n個室，n/2個動力衝程期間 發生於2n個室的每一者中於輸出軸的每一回轉期間。

   9. 如申請專利範圍第7項之內燃機，其中每一組包 括四個活塞，且，汽缸分成八個室，兩個動力衝程發生於 八個室的每一者於輸出軸的每一回轉。

   10. —種操作內燃機的方法，該內燃機包括：環形汽 缸，具有第一及第二組的活塞繞著汽缸周圍而交替地配 置，且將汽缸分成數個室；及，輸出軸，可操作地連接至 活塞；該方法包含以下步驟：固持第二組的活塞實質地不 動，且移動第一組的活塞遠離第二組的活塞至燃料吸入該 室於進氣衝程期間；固持第一組的活塞實質地不動，且移 動第二組的活塞朝向第一組的活塞以壓縮燃料於壓縮衝程 期間；固持第二組的活塞實質地不動，且使第一組的活塞 自第二組的活塞中移開，以響應壓縮燃料的燃燒於動力衝 程期間；及，固持於第一組的活塞實質地不動，且使第二 組的活塞朝向第一組的活塞，以自該室排出廢氣於排出衝 程期間，其中輸出軸係藉由該活塞而驅動。 1 1· 一種內燃機，包含：第一及第二轉子，其可繞著 一共同軸線而相互獨立地旋轉，數個葉片狀活塞位在每一 轉子上’其中第一轉子上的活塞係插置第二轉子上的活塞 間，以在該雨個轉子的相對旋轉時形成數個可改變容積的 -3- 1296023 室。 1 2 · —種內燃機，包含：第一及第二可獨立移動組的 活塞，其相互插置於一循環封閉的汽缸中，以在該汽缸內 的該兩組的相對移動時形成可變容積的室。 13· —種內燃機，包含：第一及第二可獨立移動組的 活塞，其相互插置，以在該兩組的相對移動時形成可變容 積的室。

   1 4. 一種內燃機，包含： a 環形汽缸； b 第一及第二組的活塞，繞著汽缸周圍交替地配 置，且將汽缸分成數個室；及

   c 輸出軸，連接至活塞，以使第二組的活塞實質地 保持不動，然而第一組的活塞自第二組的活塞遠離，以使 燃料吸入此室於進氣衝程期間；第一組的活塞實質地保持 不動’然而於第二組的活塞朝向第一組的活塞而移動於壓 縮衝程期間，第二組的活塞實質地保持不動然而第一組的 活塞自第二組的活塞遠離，以響應壓縮燃料的燃燒於動力 衝程期間；及，第一組的活塞實質地保持不動然而第二組 的活塞朝向第一組的活塞而移動，以自該室而排出廢氣於 排氣衝程期間，且，輸出軸連續地旋轉。 15.如申請專利範圍第14項之內燃機，其中每一組 包括η個活塞，且，汽缸分成2η個室，n/2個動力衝程期 間發生於2η個室的每一者中於輸出軸的每一回轉期間。 1 6 ·如申請專利範圍第！ 4項之內燃機，其中每一組 -4- 1296023 包括四個活塞，且，汽缸分成八個室，兩個動力衝程發生 於八個室的每一者於輸出軸的每一回轉。

   17. 一種操作內燃機的方法，該內燃機包括：環形 汽缸，具有第一及第二組的活塞繞著汽缸周圍而交替地配 置，且將汽缸分成數個室；及，輸出軸，可操作地連接至 活塞；該方法包含以下步驟：固持第二組的活塞實質地不 動，且移動第一組的活塞遠離第二組的活塞至燃料吸入該 室於進氣衝程期間；固持第一組的活塞實質地不動，且移 動第二組的活塞朝向第一組的活塞以壓縮燃料於壓縮衝程 期間；固持第二組的活塞實質地不動，且使第一組的活塞 自第二組的活塞中移開，以響應壓縮燃料的燃燒於動力衝 程期間；及，固持於第一組的活塞實質地不動，且使第二 組的活塞朝向第一組的活塞，以自該室排出廢氣於排出衝 程期間，其中輸出軸係藉由該活塞而驅動。

   18. —種內燃機，包含：環形汽缸；進氣及排氣口， 繞著汽缸周圍成對地配置；第一及第二組的活塞，繞著汽 缸周圔交替地配置，且將該汽缸分成數個室·，及，互連該 兩組的活塞的機構，以使一組的活塞實質地不動且形成密 封於進氣及排氣口之間，然而另一組的活塞前進，將燃料 分成與進氣口相通的室，且自與排氣口相通的室排出廢 氣。 19· 一種操作內燃機的方法，該內燃機包括：環形汽 缸；進氣及排氣口，繞著該汽缸周圍成對地配置；及，第 一及第二組的活塞，繞著汽缸周圍而交替地配置，且將汽 -5- 1296023 組的活塞實 一組的活塞 氣口相通的 及排氣口， ，其可繞著 塞，位在每 二轉子上的 該轉子的機 形成密封在 進，且，自 軸，與該汽 :托架，固 ，以在曲軸 ，用來繞著 ，繞著汽缸 桿，互連轉 以分段方式 全回轉。 其中在每一 有 η : 1的 缸分成數個室；該方法包含以下步驟：固持一 質地不動在進氣及排氣口之間，以及，移動另 以將燃料分入與進氣口相通的室，且，自與排 室排出廢氣。 2 0. —種內燃機，包含：環形汽缸；進氣 繞著該汽缸周圍成對地配置；第一及第二轉子 該汽缸的軸線相互獨立地旋轉；數個葉片狀活 一轉子上，其中第一轉子上的活塞係插置在第 活塞間，以將該汽缸分成數個室；及，互連 構，以使在一轉子上的活塞實質地保持不動且 進氣及排氣口之間，然而另一轉子上的活塞前 與排氣口相通的室排出廢氣。 21 . —種內燃機，包含：環形汽缸；輸出 缸同軸地配置；恆星齒輪，與該軸同軸地配置 定至該軸；一對曲軸，旋轉地安裝在該托架上 上的齒輪與該恆星齒輪機械地嚙合；一對轉子 該汽缸的軸線而旋轉；數個活塞，位在轉子上 周圍而相互插置以將汽缸分成數個室；及，連 子及曲軸，使得曲軸連續地旋轉，以及，轉子 而交替地旋轉，以達到輸出軸的每一回轉的完 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之內燃機， 轉子上有η個活塞，且，恆星及曲軸齒輪具 比。 2 3 ·如申請專利範圍第2 1項之內燃機，其中在每一 1296023 轉子上有四個活塞，且，恆星及曲軸具有4 : 1的比。 24· —種操作內燃機的方法，該內燃機包括：環形汽

   缸；輸出軸，與汽缸同軸地配置；——對轉子，用來繞著該 汽缸軸線而旋轉；及，數個活塞，位在轉子上，將汽缸分 成數個可改變容積的室；該方法包含以下步驟：藉由該室 中的燃料混合物的燃燒以分段方式使活塞繞著該汽缸周圍 而前進，轉子於分段方式中與活塞一致地旋轉；將轉子的 分段方式轉換成一對曲軸的連續旋轉，該對曲軸安裝在固 定至輸出軸的托架上；及，將連續旋轉自曲軸傳送至托架 與輸出軸。 25·如申請專利範圍第24項之方法，其中轉子的分 段旋轉係藉由連接至轉子的曲柄及連接在曲柄與曲軸間的 連桿而轉換成曲軸的連續旋轉，曲柄具有比曲軸更長的曲 柄臂。

   2 6 ·如申請專利範圍第2 4項之方法，其中連續旋轉 係藉使連接至曲軸的行星齒輪和與輸出軸同軸地配置的恆 星齒輪嚙合而傳送至托架及輸出軸。 27. —種內燃機，包含： a 環形汽缸； b 進氣與排氣口，繞著該汽缸周圍成對地配置； c 輸出軸，與汽缸同軸地配置； d 恆星齒輪，與輸出軸同軸地配置； e 托架，固定至輸出軸: f 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上； 1296023 g 一對轉子，用來繞著該汽缸的軸線而旋$專； h 數個活塞，位在轉子上，繞著該汽缸周圍而相互 插置，以將該汽缸分成數個室； i 連桿，互連轉子及曲軸，使得當轉子以分段方式

   交替地運轉時，曲軸連續地旋轉，在一轉子上的活塞實質 地保持不動且形成密封在進氣與排氣口之間，然而另一轉 子上的活塞前進，將燃料吸入與進氣口相通的室中且自與 排氣口相通的室排出廢氣；及 j 齒輪，位在曲軸上，與恆星齒輪嚙合，以使當活 塞以分段方式移動且曲軸繞著它們的軸線而旋轉時，托架 及輸出軸繞著該輸出軸的軸線而連續地旋轉。 28·如申請專利範圍第27項之內燃機，其中在每一 轉子上有η個活塞及n/2對的進氣及排氣口，且，恆星與 曲軸齒輪間的比爲η : 1。

   29. 如申請專利範圍第27項之內燃機，其中在每一 轉子上有四個活塞及兩對的進氣及排氣口，且，恆星與曲 軸齒輪間的比爲4 : 1。 30. —種操作內燃機的方法，該內燃機包括：環形汽 缸；進氣及排氣口，繞著該汽缸周圍而成對地配置；輸出 軸，與汽缸同軸地配置；一對轉子，用來繞著該汽缸的軸 線而旋轉；及，數個活塞，位在轉子上，繞著汽缸周圍相 互地插置’以將汽缸分成數個室；該方法包含以下步驟： 藉由該室中的燃料混合物的燃燒使活塞繞著該汽缸周圍以 分段方式而前進，其中一轉子上的活塞實質地保持不動於 -8- 1296023 進氣與排氣口間，而，另一子轉子上的活塞前進，以使燃 料吸入與進氣口相通的室且自與排氣口相通的室而排出廢 氣；將轉子的分段方式轉換成一對曲軸的連續旋轉，該曲 軸安裝在固定至輸出軸的托架上，及，將連續旋轉自曲軸 傳送至托架及輸出軸。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之方法，其中轉子的分 段旋轉係藉由連接至轉子的曲柄及連接在曲柄與曲軸間的 連桿而轉換成曲軸的連續旋轉，曲柄具有比曲軸更長的曲 柄臂。 3 2 ·如申請專利範圍第3 0項之方法，其中連續旋轉 係藉使連接至曲軸的行星齒輪和與輸出軸同軸地配置的齒 輪嚙合而傳送至托架及輸出軸。 33· —種內燃機，包含： a 環形汽缸； b 輸出軸，與汽缸同軸地配置； c 第一中空軸，旋轉地安裝在輸出軸上； d 第二中空軸，旋轉地安裝在第一中空軸上； e —對轉子，固定至各別的中空軸； f 數個活塞，位在轉子上，該兩個轉子上的活塞係 繞著該汽缸周圍而相互插置，以將該汽缸分成數個室； g 恆星齒輪，與輸出軸同軸地配置； h 托架，固定至輸出軸； i 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上，曲軸上的齒輪 與恆星齒輪嚙合，以使當該曲軸繞著它們的軸線而旋轉 -9 - 1296023 時’托架與輸出軸繞著該軸的軸線而旋轉； j 一對曲柄臂，固定至各別的中空軸；及 k 連桿，互連曲柄臂及曲軸，使得曲柄臂於分段_方 式中交替地運轉，一轉子上的活塞繞著該汽缸周圍而移動 一預定距離，然而另一轉子上的活塞實質地保持不動， 且’曲軸及輸出軸連續地旋轉。

   3 4 . —種內燃機，包含： a 環形汽缸； b 進氣與排氣口，繞著該汽缸周圍成對地配置； c 輸出軸，與汽缸同軸地配置； d 第一中空軸，旋轉地安裝在輸出軸上； e 第二中空軸，旋轉地安裝在第一中空軸上； f 一對轉子，固定至各別的中空軸； g 數個活塞，位在轉子上，該兩個轉子上的活塞係

   繞著該汽缸周圍而相互插置，且，以將該汽缸分成數個 室； h —對曲柄臂，固定至各別的中空軸，以使與轉子 及活塞一致旋轉； i 恆星齒輪，與輸出軸同軸地配置； j 托架，固定至輸出軸； k 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上； 1 連桿，互連曲柄臂及曲軸，使得當曲柄臂於分段 方式中交替地運轉時，曲軸連續地旋轉，一轉子上的活塞 實質地保持不動且形成密封於進氣及排氣口間，然而另一 -10- 1296023 轉子上的活塞前進，將燃料吸入與進氣口相通的室且自與 排氣口相通的室而排出廢氣；及 m 齒輪，位在曲軸上，與恆星齒輪嚙合，以使當活 塞以分段方式移動且曲軸繞著它們的軸線而旋轉時，托架 及輸出軸繞著該輸出軸的軸線而連續地旋轉。 3 5 · —種內燃機，包含：

   a第一與第二環形汽缸，並列地定位； b 進氣與排氣口，繞著該兩個汽缸的每一者周圍成 對地配置； c 共同軸，與該兩個汽缸同軸地配置； d 第一與第二組的中空軸，與該共同軸同軸地配 置，每一組包括旋轉地安裝在共同軸上的第一中空軸、及 旋轉地安裝在第一中空軸上之第二中空軸； e 第一對轉子，固定至該第一組中各別的中空軸； f 數個活塞，位在該第一對中的轉子，該兩個轉子

   上的活塞係繞著該第一汽缸周圍而相互插置，且將第一汽 缸分成數個室； g 第二對轉子，固定至該第二組中各別的中空軸； h 數個活塞，位在該第二對中的轉子上，該兩個轉 子上的活塞係繞著第二汽缸周圍而相互插置，且將該第二 汽缸分成數個室； i 恆星齒輪，與共同軸同軸地配置； j 托架，固定至共同軸； k 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上，在曲軸上的齒 -11 - 1296023 輪與恆星齒輪嚙合，以使當曲軸繞著它們的軸線而旋轉 時，托架及輸出軸繞著該軸的軸線而旋轉； 1 一對曲柄臂，固定至該兩組中的對應中空軸，與 該轉子一致旋轉；及 m 連桿，互連曲柄臂及曲軸，使得當轉子於分段方 式中交替地連續旋轉時，每一汽缸中的轉子上的活塞實質 地保持不動，且形成密封於進氣及排氣口間，然而每一汽 缸中的另一轉子上的活塞前進，將燃料吸入與進氣口相通 的室，且自與排氣口相通的室而排出廢氣。 3 6 · —種內燃機，包含： a第一與第二環形汽缸，並列地定位； b進氣與排氣口，繞著該第一汽缸周圍成對地配置； c 進入排出口，繞著第二汽缸周圍成對地配置； d 共同軸，與該汽缸同軸地配置； e 第一及第二組的中空軸，與共同軸同軸地配置， 每一組包括旋轉地安裝在共同軸上的第一中空軸、及旋轉 地安裝在第一中空軸上之第二中空軸； f 第一對轉子，固定至該第一組中各別的中空軸； g 數個活塞，位在該第一對中的轉子上，該兩個轉 子上的活塞係繞著第一汽缸周圍而相互插置，且將該第一 汽缸分成數個室； h 第二對轉子，固定至該第二組中各別的中空軸； i 數個活塞，位在該第二對中的轉子上，該兩個轉 子上的活塞係繞著第二汽缸周圍而相互插置，且將該第二 -12 - 1296023 汽缸分成數個室； j 恆星齒輪，與共同軸同軸地配置； k 托架，固定至共同軸； 1 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上，在曲軸上的齒 輪與恆星齒輪嚙合，以使當曲軸繞著它們的軸線而旋轉 時’托架及共同軸繞著該軸的軸線而旋轉； m —對曲柄臂，固定至該兩組中的對應中空軸，與 該轉子一致旋轉；及 0 連桿，互連曲柄臂及曲軸，使得當轉子於分段方 式中交替地運轉時，曲軸連續地旋轉，其中 (1 ) 第一汽缸中一轉子上的活塞實質地保持不 動，且形成密封於進氣及排氣口間，然而第一汽缸中的另 一轉子上的活塞前進，將燃料吸入與進氣口相通的室，且 自與排氣口相通的室而排出廢氣；及

   (2) 第二汽缸中一轉子上的活塞實質地保持不 動，且形成密封於進入及排出口間，然而第二汽缸中的另 一轉子上的活塞前進，將流體吸入與進入口相通的室，且 自與排出口相通的室而排出廢氣。 3 7 · —種機器，包含： a第一與第二環形汽缸，並列地定位； b 共同軸，與該汽缸同軸地配置； 〇 第一與第二組的中空軸，與該共同軸同軸地配 置，每一組包括旋轉地安裝在共同軸上的第一中空軸、及 旋轉地安裝在第一中空軸上之第二中空軸； -13· 1296023 d 第一對轉子’固定至該第一組中各別的中空軸； e 數個活塞，位在該第一組中的轉子上，該兩個轉 子上的活塞係繞著第一汽缸周圍而相互插置，且將該第一 汽缸分成數個室； f 第二對轉子，固定至該第二組中各別的中空軸； g 數個活塞，位在該第二組中的轉子上，該兩個轉 子上的活塞係繞著第二汽缸周圍而相互插置，且將該第二 汽缸分成數個室； h 恆星齒輪，與共同軸同軸地配置； i托架，固定至共同軸； j 一對曲軸，旋轉地安裝在托架上，在曲軸上的齒 輪與恆星齒輪嚙合，以使當曲軸繞著它們的軸線而旋轉 時，托架及共同軸繞著該軸的軸線而旋轉； k 一對曲柄臂，固定至該兩組中的對應中空軸，以 使與該轉子一致移動；及 1連桿，互連曲柄臂及曲軸，使得當轉子於分段方式 中交替地運轉時，曲軸連續地旋轉，每一汽缸中的一轉子 上的活塞繞著該汽缸周圍移動一預定距離，然而另一轉子 上的活塞實質地保持不動。 3 8. —種用以轉換於連續旋轉與分段方式間的機器， 包含:軸；恆星齒輪，與該軸周軸地配置；托架，固定至 該軸；曲軸，具有旋轉地安裝在托架上的偏心曲柄銷，行 星齒輪與恆星齒輪嚙合，使得當行星齒輪繞著該恆星齒輪 運轉時，該軸及該曲軸繞著它們的軸線而連續地旋轉；旋 -14- 1296023 轉安裝的曲柄；及，連桿，互連該曲柄銷及該曲柄，使得 當曲軸連續地旋轉時，曲柄以分段方式而旋轉，當由於曲 軸的旋轉之曲柄銷的移動加至由於行星齒輪繞著恆星齒輪 的運轉之曲柄銷的移動時，曲柄前進，以及，當由於曲軸 旋轉之曲柄銷的移動抵銷由於行星齒輪運轉之曲柄銷的移 動時，曲柄實質地保持不動。

   3 9.如申請專利範圍第38項之機器，另包含：第二 曲軸，具有旋轉地安裝在托架上的偏心曲柄銷；第二行星 齒輪，與恆星齒輪嚙合，使得當第二行星齒輪繞著恆星齒 輪而運轉時，第二曲軸繞著其軸線而連續地旋轉；第二旋 轉安裝的曲柄；及，第二連桿，互連第二曲軸上的曲柄銷 及第二曲柄，使得當第二曲軸連續地旋轉時，第二曲柄以 分段方式而旋轉，當由於第二曲軸的旋轉之曲柄銷的移動 加至由於第二行星齒輪繞著恆星齒輪的運轉之曲柄銷的移 動時，曲柄前進，以及，當由於第二曲軸旋轉之曲柄銷的 移動抵銷由於地二行星齒輪運轉之曲柄銷的移動時，曲柄 實質地保持不動。 40.如申請專利範圍第39項之機器，其中該兩個曲 軸上的曲柄銷分開1 80度，使得一曲柄實質地保持不動， 然而另一曲柄前進。 4 1 . 一種內燃機，包含： a汽缸外殼，具有汽缸體及朝向其相對端的曲軸箱； b環形汽缸，形成於汽缸體中； c 輸出軸，與殼部同軸地延伸； -15- 1296023 d 第一中空軸，旋轉地安裝在輸出軸上； e 第二中空軸，旋轉地安裝在第一中空軸上； f 一對轉子，固定至汽缸體中各別的中空軸； g 數個活塞，在每一轉子上，該兩個轉子上的活塞 係繞著環形汽缸周圍而相互插置，且將環形汽缸分成數個 室； h 互連機構，互連曲柄箱中的中空軸及輸出軸，用 於活塞及轉子的分段旋轉及輸出軸的連續旋轉。 # 42·如申請專利範圍第41項之內燃機，其中互連中 空軸及輸出軸的機構包含： (1 ) 一對曲柄臂，固定至各別的中空軸，以使與轉子 一致旋轉； (2) 托架，固定至輸出軸； (3) —對曲軸，旋轉地安裝在托架上； (4) 恆星齒輪，與輸出軸同軸地配置； (5 )齒輪，位在曲軸上，與恆星齒輪嚙合，以使當曲 Φ 軸繞著它們的軸線而旋轉時，托架及輸出軸繞著該輸出軸 的軸線而旋轉；及 (6)連桿，互連曲柄臂及曲軸。 43·如申請專利範圍第41項之內燃機，包括圓周上 間隔成對的進氣及排氣口，其與環形汽缸相通。 4 4 .如申請專利範圍第4 1項之內燃機，其中在每一轉 子上有η個活塞，n/2對的進氣及排氣口係繞著汽缸周圍而 等距間隔，以及，恆星及曲軸齒輪具有η : 1的比。 -16-