WO2005078266A1 - 往復動エンジン - Google Patents

Abstract

エンジン（１）は、シリンダ（２）内を往復動するピストン（３）と、ピストン（３）に設けられたピストンリング（５、６）と、ピストンリング（５、６）間における環状空間（１１）をスラスト側（１２）の半環状空間（１３）及び反スラスト側（１４）の半環状空間（１５）に区画するようにピストン（３）の円周方向に移動自在であってシリンダ（２）の内面（３１）に接近自在に、ピストン（３）の窪み（１６）に収容されている区画部材（１８）と、スラスト側（１２）の半環状空間（１３）をガス燃焼室（２０）に連通させる連通手段（２１）とを具備している。

Description

明細書 往復動エ ン ジ ン 技術分野

本発明は 、 白 車 に用 い る往復動ェ ンン ン に関する 等 背景技術

こ の種の往復動ェ ン ジ ン と しては 、 例え ば、 ピス 卜 ン に け ら れた第一及び第一の U ン グ溝 と 、 第一及び第一の リ ン グ溝に嵌着さ れた第 ―の ピス 卜 ン U ン グ ( 卜 ッ プ ン グ ) 及び第 ―の ピス ン ン グ （セ力 ン ド- リ ン グ ) と 、 第 一の ピス 卜 ン U ング と第一の ビス 卜 ン U ン グと シ U ンダの 内面 (側 内面 ) と に囲 まれてな る環状空間 をガス が導か れる ス ラ ス 側の半 状空間 と反ス ラ ス 卜 側の半環状空間 と に 区画 (画成 ) する よ う に組込まれた区画部材 (画成部 材 ) と を 備 してお Ό 、 ピス ト ン作用行程時に 、 ス ラ ス 卜 側の半環状 間 に導かれる ガス の圧力 (ガス圧 ) によ ピ ス 卜 ン に作用する ス ラ ス 側に向か 側圧に抗 し て ピス 卜 ン を支持 して 、 ピス 卜 ン と シ リ ンダと の摺動摩擦抵抗の低 減を 図 る よ にな つ てい る往復動ェ ンン ンが特開平 5 ― 2

6 1 0 6 号公報にお いて提案さ れてい る

と こ ろ で 、 斯か る往復動ェ ンジ ンにお いては 、 区画部材 に よ る環状空間の区画は ガス圧が 入さ れる ス ラ ス h 側 の半環状空間か ら 反ス ラ ス 卜 側の半環状空間へガス漏れが 生 じな い よ う に気密に しなければな ら ない

斯か る往復動ェ ンジ ン に適用可能な区画部材の組込み構 造 と して は 、 例 え ば、 第 の ピス 卜 ン ン グ （ 卜 ッ プ ン グ ) か ら 第二の ピス 卜 ン ング (セ力 ン リ ン グ ) まで ピ ス 卜 ンの往復動方向に伸びた断面 字状の コ字状溝を設け、 の 字状溝に板状の仕切 り ピ一ス を シ ンダの内面に向 か て直線的に 出入 自在に収め こ の仕切 り ピース の背面 に ス プ ン グを装置 し こ のス プ ン グによ っ て仕切 り ピ 一ス を 冃 面か ら 弹性押圧する こ と に よ り 仕切 り ピ ス の頂 面 と シ ンダの 内 m と の気密の確保を図 る 区画部材の組込 み構造が考え ら れる

しか し こ の う な区画部材の組込み構造を した往復 動ェ ン ジ ンでは 往復動ェ ンジ ンの運転中 に、 ス ラ ス 側 の半環状空間 に ガス が導入さ れた場 に 仕切 り ピ ス が コ 字状溝の反ス ラ ス 卜 側の片側面へ押付け ら れた.り 、 また、 斯か る押付け等 に基づいて区画部材が傾け ら れた り する結 果 仕切 り ピ ス と 3 字状溝の壁面 と の摩擦抵抗が生 じて し ま い 仕切 り ピ一ス の シ ンダの 内面 に対する押圧が弱 ま る虞があ り 、 而 して 仕切 り ピ ス の頂面 と シ リ ンダの 内面 と の 密力 不完全 となる虞があ る

更に 斯か る 区画部材の組込み構 を有 した往復動ェ ン ジ ン にお いては 3 字状溝の壁面 と仕切 り ピ―ス と の間隙 に は 、 燃焼生成物が付着 し得、 燃焼生成物が付着 した場

一、ム に は 、 仕切 Ό ピ スが膠着 して動き難 く な る虞があ り 刖記 気密 を確保する と が困難であ る 。

た、 斯 る 区画部材の組込 1Λ.

更 に ま み構 を有 した往復 ェ ンン ンでは、 ？皿 よ る ス プ リ ングのへ夕 U (劣化 ) 等

、

に よ 仕切 Ό ピ ス の が悪 < な り 得て 刖記 、は こ不完全 と な り 易 く な る虞があ る

つ て、 上述の よ う な往復動ェ ンン ンでは 、 ス フ ス 側 の半環状空間か ら 反ス ラ ス ト 側の半環状空間へのガス漏れ を ぎ難 く 、 ス ラ ス ト 側の半 状空間 にお ける ガス圧を十 分 こ確保する こ と が困難であ る また 斯か る往復動ェ ン ジ ンでは、 ピス ト ンの作用行程中であ て ピス 卜 ンがス ラ ス ト 側 に 向か つ 側圧を受 けた と さ に 、 当該側圧に抗 して ピ ス ト ン を ガス圧に よ り 支持 (ガス圧支持 ) し難 < 、 ピス h ン と シ ダと の摩擦抵抗の減少 を 図 る し とが困 であ る ま た 、 斯か る往復動ェ ンジ ンでは 、 例えば第一の ピス ヽ

ン リ グが第 の リ ン グ溝に嵌着さ れて い る だけであ る た め に ス ラ ス 卜 側に導入 さ れたガスが第一の ン グ溝にお ける 面 と こ れに対応する第 の ピス 卜 ン ン グの内周面 と の 間 をつた つ て反ス ラ ス 側に漏洩する虡があ る

本 明 は、 HU 諸点に鑑みてな さ れて も のであ その 目 的 とする と こ ろ は、 区画部材に よ る 区画を 単な構成で 気密に行い得て 区画部材 と シ リ ンダの内面 と の隙間にお け る ガス漏れを低減さ せる こ と がでさ る往復動ェ ンン ン を 供する こ と に あ る ま た、 本発明の他の 巨 的 とする と こ ろ は ン グ溝にお ける 底面 と ビス ン ン グ と の隙間 を つ た う ガス の漏洩を防ぎ得る往復動ェ ンン ン を提供する こ と にあ る 発明の開示

本発明の第 の 様の往復動ェ ンン ンは シ ンダ内 を 往復動する ピス ン と 、 ピス 卜 ン に設け ら れた第 及び第 一の ピス 卜 ン U ン グ と 、 第一及び第 の ピス 卜 ン U ン グ間 にお ける環状空間 をス ラ ス ト 側の半環状空間及び反ス ラ ス 卜 側の半環状 間 に 区画する よ う に ピス ンの 円周方向 に 移動 白 在であ つ て シ ンダの内面に接近 自 在に ピス 卜 ン の第一及び第 の ピス 卜 ン リ ン グ間 にお ける みに収容 さ れて い る と itに第一及び第二の ピス 卜 ン ン グ間 に配さ れ た 区画部材 と ス ラ ス 卜 側の半環状空間 をガス燃焼室に連 通 さ せる 運通手段 と を具備 し てお り 連通手段に よ り ガス 燃焼室か ら ス ラ ス 側の半環状空間に導入 さ れたガス に基 づいて 区画部材 を ピス ト ンの 円周方向に移動さ せる と共 に シ ンダの内面 に接近 さ せて ビス 卜 ンの み面 と シ リ ン ダの内面 と に接触 さ せる こ と に よ り ス ラ ス 卜 側の半環状 空間 を反ス ラ ス 卜 側の半環状空間 に対 して閉 じ る よ にな つ て い る

第 の 様の往復動ェ ンン ンに よれば 特に ス ラ ス 卜 側の半環状空間 に導入 さ れたガス に基づいて 区画部材を ピス 卜 ン の 円周方向に移動さ せる と共に シ ンダの内面 に 接近 さ せ る よ う にな てい る ため に 区画部材を ビス 卜 ン の窪み面及びシ U ンダの 内面に 密に接触さ せる こ と がで さ 而 し て 、 区画部材に よ る 区画 を簡単な構成で気密に行 い得て 区画部材と シ U ンダの内面と の隙間を介する ガス 漏れを低減さ せる こ とがでさ る

本発明 の第二の能様の往復動ェ ンジ ンでは 第 の態様 の往復動ェ ン シ ン にお いて 窪み面は 連通手段によ り ガ ス燃焼室か ら ス ラ ス 側の半 状空間に導入さ れたガス に 基づいて区画部材が ム

移動さ れる場 に は 区画部材を シ ンダの内面に向かわせる よ う に 内する 内面を有 して い m

る

本発明の第三の 様の往復動ェ ンジ ンでは 第二の態様 の往復動ェ ンジ ノ にお いて 区画部材は 案内面 と シ リ ン ダの内面 と に接触 して 状空間 を区画する う にな っ て い る

本発明の第四の態様の往復動ェ ンジ ンでは 第二又は第 二の能様の往復動ェ ンン ノ にお いて 窪み面は 案内面よ り も ス ラ ス 卜 側で区画部材に 当接する 当接面を有 して い る 本発明 の第五の能様の往復 ェ ンン ンでは 第四の態様 の往復 ェ ンン ン にお いて 内面及び当接面は 互い に 協働 して断面略 V状の V面を構成 してい る

本発明 の第ハ の S 様の往復動ェ ンジ ンでは 第四の能様 の往復動ェ ンン ンにお いて 案内面及び当接面は 互い に 協働 して シ U ンダの内面に対 して凹 とな つ てい る 凹面を構 成 してい る

本発明 の第七の能様の往復動ェ ンン ンでは 第 か ら 第

―,ヽの いずれかの能様の往復動ェ ン ン ン にお いて ピス ン ピ ン の軸方向 にお いて互い に対向 して い る 対の 区画部材 を具備 し て い る

本発明 の第八の態様の往復動ェ ンジ ンでは 第 か ら 七の いずれか の台

様の往復動ェ ン ン ン にお いて み面は 直線面を有 し て い る

本発明 の第九の 様の往復動ェ ンン ンでは 第 か ら 第 七の いずれかの態、様の往復動ェ ン ン ン にお いて み面は 平坦面を有 して い る

本発明 の第十の態様の往復動ェ ンジ ンでは 第 か ら第 七の いずれかの能様の往復動ェ ン ン ン にお いて み面は 円弧面 を有 して い る

本発明 の第十 の能様の往復動ェ ン ジ ンでは 第 か ら 第七の いずれかの mの往復 ェ ンン ン にお いて み面 は 曲面 を有 してい る

本 明 の第十 の 様の往復動ェ ン ジ ンでは 第十 の 態 の往復 ェ ンシ ンにお いて み Είは 凹曲面又は凸 曲面 を有 して い る

本発明 の第十三の態様の往復動ェ ン シ ンでは、 第 か ら 第十 の いずれかの態様の往復動ェ ノ ン ン にお いて 区画 部材は そのス ラ ス ト 側の面か ら ガス圧を受 ける こ と に よ シ ンダの 内面に向か 移動力 を生 じ る よ う にな ゥ て い 本発明 の第十四の態様の往復動ェ ン ジ ンでは、 第 か ら 第十二の いずれかの態様の往復動ェ ン ジ ン にお いて 区画 部材は 圭み面 に転が り 接触する う にな てい る

本発明の第十五の態様の往復動ェ ン ジ ンでは、 第 か ら 第十二の いずれかの態様の往復動ェ ンジ ンにお いて 区画 部材は 窪み面 に滑 り 接触する よ にな つ てい る

本発明の第十六の態様の往復動ェ ン ジ ン では、 第 か ら 第十五の いずれかの 様の往復動ェ ン ジ ン において 区画 部材の往復動方向 にお ける両 部は 、 第 及び第 の ピス 卜 ン U ン グに滑 り 接触 して い る

本発明の第十七の態様の往復動ェ ン ジ ンでは、 第 ―か ら 第十ハ の いずれかの態様の往復動ェ ン シ ンにお いて 区画 部材は 精円柱状体か ら なる

本発明 の第十八の態様の往復動ェ ン ジ ンでは、 第 か ら 第十 /ヽ の いずれかの態様の往復動ェ ン ジ ン にお いて 区画 部材は 多角形柱状体か ら な る 本 明 の第十九の の往 ί复動ェ ンン ンでは 第一か 第十 の いずれか の態様の往復動ェ ノ ン ン にお いて、 区画 部材は 四角柱状体か ら な る

本発明 の第 十の HE様の往復動ェ ンジ ンでは 第一か ら 第十 の いずれか の態様の往復動ェ ンジ ンにお いて、 区画 部材は 二角柱状体か ら な る

本発明 の第 十 の能様の往復動ェ ン ジ ンでは 、 第四か ら第 /ヽ の いずれかの能様の往復動ェ ンジ ンにお いて、 二角 柱状体は シ U ンダの内面に対面 してい る第一の面 と第 の面に連接 し て い る と丑 z、 に案内面 に対面 して い る第二の面 と で シ ンダの 内面及び案内面に接触する こ と に よ り 環状 空間を 区画する ラ にな てい る

本発明 の第 十 の能様の往復動ェ ン ジ ンでは 、 第 十

―の能様の往復動ェ ンジ ンにおいて 二角柱状体は、 第 の面 と第 及び第 の面に連接 してい る と共に 当接面に対 面 して い る第二の面 と でシ ンダの内面及び当接面に接触 する と に り 環状空間 を 区画する よ にな つ てい る ο 本発明 の第 十二の 様の往復動ェ ン ン ンでは 、 第 十 カゝ ら 十 の いずれかの態様の往復動ェ ンジ ン にお いて 三角柱状体の シ U ンダの 内面に対面する 面は、 シ リ ンダの 内面 と 同等の曲率又はシ U ンダの内面よ も小さ い曲率 を 有 してい る o

本 明 の第 十四の態様の往復動ェ ンン ンでは 、 第 か ら 十ノヽ のいずれかの態.様の往復動ェ ン ン ン にお いて 区 画部材は 円柱状体か ら なる

本発明 の第 十五の能 の往復動ェ ン ジ ノでは 第 ―十 四の 様の往復動ェ ンン ンにお いて み面は 円柱状体 の 中心か ら ス ラ ス 卜 側の半環状空間にお ける ガス圧によ Ό 円柱状体が移動 さ れよ う とする方向に向か て伸びる線上 に位置する 円柱状体の 円周面の反ス ラ ス 側にお ける部位 よ り ち シ ンダの内面か ら 離反 してい る 円柱状体の 円周面 の反ス ラ ス 側にお ける 部位に接触する よ にな てい る 。

第 十五の能様の往復動ェ ンジ ン によれば 上述の構成 を 備 してい る ため に 円柱状体が み面に沿 て シ U ン ダの 内面 に向か つ て転動する よ に 当該円柱状体に回転モ メ ン を生 じ さ せ得 而 して 円柱状体によ る環状 間 の区画を よ り 確実に行い得る 尚 第 十四の會、 g様の往復 動ェ ン ジ ン にお いては 円柱状体が窪み面に沿 て転動す る と ヽ に滑動する こ と を も含む

本発明 の第 十六の の往復動ェ ン ン ンでは 第 十 四又は第 十五の態様の往復動ェ ンジ ン にお いて シ U ン ダの 内面 に最 近接 してい る 円柱状体の近接部及び円柱状 体の 中心 を通る 線 と mみ面に反ス ラ ス 卜 側で接触 してい る 円柱状体の 円周面の部位に対する 接線と の交 角 は 6 0 度以下であ る

本発明 の第 十七の態様の往 動ェ ン ジ ンでは 第二十 四か ら 第一十ハ の いずれかの態様の往復 ェ ン シ ン にお い て、 シ U ンダの内面に最 も近接 してい る 円柱状体の近接部 及び円柱状体の 中 '1 を る線 と窪み面に反ス ラ ス ト 側で接 触 して い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接線の交差角 は、 4 5 度以下でめ る

第 ―十ハ又は第二十七の態様の往復動ェ ン ジ ン に れば 上述の構成をノヽ備 し てい る ため に、 区画部材の シ リ ンダの 内面に対する過度の圧接を防止 し得る

本発明 の第一十八の 様の往復動ェ ン ン ンでは、 第一十 四又 は第一十五の態様の往復動ェ ンジ ン にお いて、 窪み面 は、 シ リ ンダの内面に最 近接 してい る 円柱状体の近接部 及び円柱状体の 中心を通る線 と窪み面の反ス ラ ス ト側にお け る一の部位に接触する 円柱状体の円周面の部位に対する 接線 と の交差角が 、 シ U ンダの内面に最 ち近接 してい る 円

、 柱状体の近接部及び円柱状体の 中心を通る線 と窪み面の 刖 記一の部位 り も更に反ス ラ ス ト 側に位 idする他の部位に 接触する 円柱状体の 円周面の部位に対する接線 と の交差角 よ り も 大さ < な る よ う に形成さ れてい る

第 ―十八の態様の往復動ェ ンジ ン に よれば 、 上述の構成 を具備 してい る ため に 、 例え ば、 区画部材の シ リ ンダの内 面 に向か う 移動を確実に 開始さ せ得る と共に 区画部材の シ リ ンダの内面に対する過度の圧接を防止する こ と がでさ 、 区画部材が窪み面 と シ ンダの内面 と の間に挟み込まれる をな < し得る

本発明 の第 十九の態様の往復 ェ ン ン ンでは 十 四カゝ ら第 十八の いずれかの 様の往復動ェ ンン ンにお い て 、 シ ンダの内面に最 ち近接 してい る 円柱状体の近接部 及び円柱状体の 中心を通る線 と窪み面にス ラ ス 卜 側で接触 して い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接 と の交 角 は 4 5 度以上であ る

本発明 の第二十の態様の往復動ェ ン ン ンでは 第 十四 か ら 第 十九の いずれかの 様の往復動ェ ンン ン にお いて、 シ リ ンダの 内面に最 も近接 してい る 円柱状体の近接部及び 円柱状体の 中心を通る線 と み面にス ラ ス 卜側で接触 して い る 円柱状体の 円周面の部位に対する 線 と の交 角 は

5 0 度以上であ る

第二十九又は第 ―十の態様の往復動ェ ンン ン に れば 上述の構成を 備 してい る ため に 区画部材の シ ンダの 内面に向か う 移動を確実に開始さ せ得る

本発明 の第二十 の態様の往復動ェ ン ジ ンは 第 か ら 第三十の いずれかの 様の往復動ェ ン ジ ン にお いて 区画 部材 と み面 と に よ つ て規定さ れる 空間が形成さ れる 場 α には、 当 該空間 と ス ラ ス 卜側の半環状 間 と を連通さ せる 連通路を規 ΛΕする連通路規定面を有 してい る

第三十 の S 様の往復動ェ ンン ン に よれば 上述の構成 を具備 し て い る ため に ス ラ ス 側の半 状空間 にお け る ガス と 区画部材及び 圭み面に て規定さ れる空間にお け る ガス と に基づいて区画部材を シ U ンダの内面に向か て 好適に移動 さ せ得る 0

本発明の第二十 の 様の往復動ェ ン ン ンは 第 か ら 第二十 の いずれかの態様の往復動ェ ン ン ン にお いて 第 の ピス h ン •J ン グが配 さ れる に ピス 卜 ンに設け ら れ た第 の U ング溝 と 第 の U ン グ溝にお ける底面 と こ れ に対応する第 の ピス ン U ン グの内周面 と の隙間を介す る ス ラ ス 側の半環状空間 と反ス ラ ス 卜 側の半環状空間 と の連通を 阻止する よ に第 の u ン グ溝に備え ら れてい る 阻止部材 と を 備 してい る o

本発明の第 ―十ニ-の台目、 様の往復動ェ ン ジ ンは シ ンダ 内 を往復動する ピス 卜 ン と ピス ン に δ又け ら れた第 及 び第 の ピス 卜 ン ング と 第 及び第 の ピス 卜 ン ン グが夫々 酉己 さ れる よ に ピス 卜 ン に i3又け ら れた第 及び第 の ン グ溝 と 第 及び第 の ピス 卜 ン U ング間にお け る環状 間 をス ラ ス 卜 側の半 状空間及び反ス ラ ス 側の 半環状空間 に 区画する よ う に第 及び第 の ピス 卜 ン U ン グ間 に酉己 さ れた 区画部材 と ス ラ ス 側の半環状空間 を ガ ス燃焼室 に連通 さ せる連通手段 と 第 ——の ン グ溝にお け る底面 と れに対応する第 の ピス 卜 ノ U ン グの内周面 と の隙間 を介する ス ラ ス 側の半 状空間 と反ス ラ ス 卜側の 半環状空間 と の 通 を阻止する よ に の U ン グ溝に備 え ら れて い る 弾性を有 した波状の 阻止部材 と を具備 して い

―十 -又は第 ―十三の 様の往復動ェ ンジ ン によれば、 上述の構成を具備 してい る ため に 阻止部材に て U ン グ溝にお ける底面 と ピス ン U ン グの内周面 と の隙間 を介 する ガス の漏洩を防ぎ ί守る

本発明 の第二十四の能様の往復動ェ ン ジ ンでは 第三十 又は第二十二の態 の往復動ェ ンジ ノ にお いて 阻止部 材は 第 の ピス ン U ングの内周面 と第 の '」 ン グ溝に お ける底面 と に弾性を つ て面接触する よ う にな つ て い る 。

尚 上述の 台

な各目 の往復動ェ ン ン ンは 4 サィ ク ルガ ソ ンェ ン ン ン又は丁 ィ ―ゼルェ ンジ ン と して 体化 さ れ いずれのェ ンジ ンで も本発明に よ る効果を好 に発 揮 し得る i 41n 本発明 によれば 区画部材によ る 区画 を気密に行い 区画部材 と シ ンダの内面 と の間 にお ける ガス漏れを低減 さ せる と がでさ 更に 第 の U ン グ溝にお ける底面 と 第 の ピス 卜 ン ン グの内周面 と の隙間 をつた つ てのガス の漏洩を も防ぎ得 従つ て ス ラ ス 側の半環状 間のガ ス圧を十分に保持でさ ピス 卜 ン をガス圧支持 して シ リ ン ダと ピス 卜 ン と の摩擦抵抗を低減 し得る往復動ェ ン ン ン を 提供 し得る

次 に 本発明 の実施の形態の例 を 図 に示す好ま し い例 に基づいて更 に詳細に説明する。 尚、 本発明は こ れ ら 例 に 何等限定 さ れな い のであ る。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の実施の形態の例の正面説明図 、

図 2 は、 図 1 に す例の I I 一 I I 線断面説明 図、 図 3 は、 図 1 に す例の I I I - I I I 線断面説明図、 図 4 は、 図 1 に示す例の I V - I V線断面説明図、 図 5 は、 図 1 に示す例 の一部拡大説明図 、

図 6 は、 図 1 に示す例の一部拡大説明図 、

図 7 は、 図 1 に示す例の動作説明図、

図 8 は、 本発明の実施の形態の他の例の一部拡大説明 図 図 9 は、 図 8 に示す他の例の一部拡大 Ρ兑明図、

図 1 0 は 、 本 明の実施の形態の他の例の一部拡大説明 図、

図 1 1 は、 図 1 0 に す他の例の 部拡大説明図、 図 1 2 は、 図 1 0 に示す他の例の一部拡大 P兑明図、 図 1 3 は、 本 明の 施の形態の他の例の一部拡大説明 発 实

図 、

図 1 4 は、 図 1 3 に示す他の例の一部拡大 兑明図、 図 1 5 は、 図 1 3 に示す他の例の一部拡大 P兑明図、 図 1 6 は、 本発明の実施の形態の他の例の正面説明図、

1 7 は、 図 1 6 に示す他の例の横断面 FI兑明図 、 図 1 8 は、 図 1 6 に示す他の例の反ス ラ ス ト 側か ら 見た 面説明 図、 そ して、

図 1 9 は、 図 1 6 に示す他の例の動作説明図であ る 発明 を実施する ため の最良の形態 図 1 か ら 図 7 には の実施例の往 ί复動ェ ン ン ン と し ての 4 サィ ク ルガソ U ンェ ンン ン 1 (以下 ェ ン ン ン 1 と 称する ) が示 し てあ り 図 1 6 か ら 図 1 9 に は、 第二の実 施例の往復動ェ ンジ ン と しての 4 サィ ク ルディ ーゼルェ ン ン ン 2 0 0 が示 して あ る

まず 図 1 か ら 図 7 に基づいてェ ンジ ン 1 につ いて説明 する

3 は ピス 卜 ン 2 はシ U ンダであ る ピス 卜 ン 3 に は、 も ち ろ ん ピス ン 3 の側面 ( ラ ン H部 ) 4 に 、 ピス ト ンの 部側か ら 第一の ピス 卜 ン リ ング ( 卜 ッ プ 'J ング ) 5 、 次 に第一の ピス h ン U ン グ (セ力 ン H ン グ ) 6 更にオイ ル U ン グ 7 が 又け ら れて い る

さ て ピス 卜 ン 3 には ピス ン ピ ン 4 3 の軸方向 Υ に お ける両軸 側の夫 にお いて ピス 卜 ン U ン グ 5 が配さ れた ピス 卜 ン 3 の第一の U ン グ溝 8 か ら ピス 卜 ン U ン グ 6 が配さ れた ピス 卜 ン 3 の第一の U ン グ溝 9 に まで至つ た窪 み 1 6 が形成さ れて い る れ ら それぞれの窪み 1 6 は、 その横断面形状が末広形状に形成 さ れて い る そ して れ ら それぞれの窪み 1 6 に は 軸方向 Yで互 い に対向 して い る一対の 区画部材 1 8 が収めてあ る

上記のよ に収め られた区画部材 1 8 は その一方の 部 6 3 が ピス 卜 ン リ ング 5 の下面 5 2 に滑 接触 し その 他方の 部 6 4 が ピス 卜 ン U ン グ 6 の上面 5 4 に滑 り 接触 して い る

ピス ン 3 がシ 態

U ンダ 2 に組込まれた状 であ る ェ ン ン ン 1 にお いては ピス ン リ ン グ 5 と ピス 卜 ン ン グ 6 と シ U ンダ 2 の 内面 3 1 と によ 囲 まれて形成さ れた環状空 間 1 1 が ピス 卜 ン ピ ン 4 3 の両軸 m側にお いて 上記区画 部材 1 8 に り ス ラ ス 卜 側 1 2 の半環状空間 1 3 と反ス ラ ス 卜 側 1 4 の半環状空間 1 5 と に 区画さ れて い る

区画部材 1 8 は ピス 卜 ン U ン グ 5 及び 6 間 にお ける 窪 み 1 6 を画 して い る ピス h ン 3 の窪み面 1 0 と シ U ンダ 2 の内面 3 1 と に間隙 を も て囲 まれてお Ό ピス 卜 ン U ン グ 5 及び 6 間 にお ける環状空間 1 1 を半 状空間 1 3 及び

1 5 に 区画する よ う に ピス h ン 3 の 円周方向 Z に移動 白 在 であ つ て シ U ンダ 2 の内面 3 1 に接近 自 在に み 1 6 に 収容 さ れて ピス ン ン グ 5 及び 6 間 に配さ れて い る 区 画部材 1 8 は そのス ラ ス 卜側 1 2 の面か ら ガス 3 9 の圧 力 (ガス圧 ) P を受 ける と によ Ό シ ンダ 2 の 内面 3 1 に向か う 移 力 を生 じ得 また 後述の隙間 6 6 を 過 し たガス 3 9 に基づ いて生 じ得る揚力 によ っ て も シ リ ンタ 2 の内面 3 1 に向か 移動力 を生 じ得る

圭み 1 6 を画 して い る 窪み面 1 0 は 、 半環状空間 1 3 を ガス燃焼室 2 0 に連通さ せる連通手段 2 1 によ り ガス燃焼 室 2 0 か ら ス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 に導入さ れた ガス 3 9 に基づいて 円柱状体 6 1 か ら な る 区画部材 1 8 が 移動 さ れる 場 □ に は 、 区画部材 1 8 を シ U ンダ 2 の内面 3

1 に向かわせる よ Ό に案内する案内面 5 9 と 、 案内面 5 9 よ も ス ラ ス 卜 側 1 2 で区画部材 1 8 に 当接する 当接面 6

0 と を有 して い る 案内面 5 9 及び当接面 6 0 は 、 互い に 連接 して ピス 卜 ン 3 に夫々 設け ら れてい る

当接面 6 0 よ り も反ス ラ ス 卜 側 1 4 に配さ れた案内面 5

9 は 、 本例ではス ラ ス 側 1 2 か ら 反ス ラ ス 卜側 1 4 に向 か つ て シ ンダ 2 の 内面 3 1 に漸次接近 して い る平坦面又 は直線面 を有 し てい る 案内面 5 9 よ り も ス ラ ス 卜側 1 2 に配さ れた 当接面 6 0 は 、 円周方向 Ζ で案内面 5 9 に対面 して配さ れて い る と共に案内面 5 9 と 同 に形成さ れて い る 案内面 5 9 及び当接面 6 0 は 、 本例では、 特に図 5 及 び図 6 に示すよ う に 、 互 い に協働 して断面略 V状の V面 を 構成 して い る

案内面 5 9 は 、 図 5 に示すよ Ό に 、 円柱状体 6 1 の 中心

C か ら ス ラ ス 側 1 2 の半環状 間 1 3 にお ける ガス圧 P によ Ό 円柱状体 6 1 が移動さ れよ う とする B 方向 に向か o て伸びる 線 7 1 上に位置する 円柱状体 6 1 の 円周面 6 2 の 反ス ラ ス 卜 側 1 4 にお ける部位 7 2 よ Ό シ リ ンダ 2 の内 面 3 1 か ら 離反 し て い る 円柱状体 6 1 の 円周面 6 2 の反ス ラ ス h 側 1 4 にお ける部位 7 3 に接触する よ ラ にな つ て い る 。

シ U ン ダ 2 の 内面 3 1 に最 も近 して い る 円柱状体 6 1 の近接部 7 4 及び円柱状体 6 1 の 中心 C を通る線 7 5 と案 内面 5 9 に接触 してい る 円柱状体 6 1 の部位 7 3 に対する 接線 7 6 と の交差角 θ 1 は 5 0 度程度であ る が 例え ば

6 0 度以下であ つ て も よ ぐ また 4 5 度以下であ つ て も よ い ェ ン ジ ン 1 では 交差角 Θ 1 を小 さ く する と によ り 区画部材 1 8 の シ U ンダ 2 の内面 3 1 に対する過度の圧 接 を防止する と がでさ る また ェ ン ジ ン 1 では 交差 角 θ 1 を大さ < す る こ と によ Ό 区画部材 1 8 と シ U ン ダ 2 と の隙間 6 6 を介する ガス漏れを確実に防止する と がで さ る 交差角 Θ 1 は 環状空間 1 1 の区画に必要 と さ れる 区画部材 1 8 の シ U ンダ 2 に対する接触圧 と 区画部材 1 8 と シ 'J ンダ 2 と の M動抵抗 (摺動抵抗 ) と の関係 を考慮 し て適宜 定さ れる

線 7 5 と 当接面 6 0 に 当接 して い る 円柱状体 6 1 の 円周 面 6 2 の部位 7 7 に対する接線 7 8 と の交差角 Θ 2 は 5

0 度程度であ る が 例え ば 4 5 度以上であ つ て も < ま た 5 0 度以上であ て も よ い ェ ンン ン 1 では 交 角

Θ 2 を大 さ < する 了 と に よ り 円柱状体 6 1 の 中心 C よ Ό ス フ ス 側 1 2 でガス 3 9 のガス圧 P を受圧する 円周面 6

2 の受圧面積を増 して 区画部材 1 8 の シ 'J ンダ 2 の内面

3 1 に向か う 移動を確実に開始さ せ得る また ェ ン ン ン

1 では 交差角 Θ 2 を小 さ < する と に Ό 円周方向 Z に お ける 円柱状体 6 1 の移動可能領域を減少さ せて 円周方 向 Z にお ける 円柱状体 6 1 の揺動を低減さ せ得る

区画部材 1 8 は 、 主要部分が 圭み 1 6 に収容さ れて い る と共に その頂部が ピス ン 3 の側面 ( ラ ン 部 ) 4 か ら シ U ンダ 2 の内面 3 1 に向か て突出 してい る 円柱状体 6

1 か ら な る 目 体的に は 図 5 に示すよ Ό に 例え ば ピ ス h ン 3 の外径が 7 5 m mであ る と丑 z に シ U ンダ 2 の内径 が 7 5 5 m mであ る と さ 即ち ピス 卜 ン 3 と シ U ンダ

2 と の半径方向の間隙 F が 0 • 2 5 m m の と さ み 1 6 に収容 さ れた状態で、 円柱状体 6 1 の シ ンダ 2 の内面 3

1 側にお ける頂部の ピス h ン 3 の側面 4 か ら の突出長 さ G が 0 1 5 m mか ら 0 2 m m と な る よ に窪み 1 6 の深 さ 及び円柱状体 6 1 の外径を形成する と気密形成に良好で あ る ま た 、 ピス 卜 ン 3 と シ リ ンダ 2 と の半径方向の間隙 が 0 2 5 m m程度であれば み 1 6 に収容 さ れた状態 の 円柱状体 6 1 の頂部の ピス ン 3 の側面 4 か ら の突出長 さ Gが例え ば 0 1 m m程度か ら 0 2 m m程度 好ま し ぐ は 0 1 5 m m程度 と なる よ ラ に み 1 6 の深 さ 及び円 柱状体 6 1 の外径を形成 して よ < 斯か る場 □ に は 円 柱状体 6 1 の直径は、 例 ば 1 m m程度か ら 3 m m程度、 好ま し ぐ は 1 . 5 m m程度か ら 2 m m程度 よ Ό 好ま し < は 1 5 m m程度 と な つ ていて も い 尚 、 ェ ン ジ ン 1 は、 上記の各値に限定さ れず 、 これ ら の各値は X ンジ ン 1 の具 体化 に伴つ て夫 適宜変更さ れ得る

往復動方向 X に伸びた 円柱状体 6 1 は 、 その 円周面 6 2 で案内面 5 9 に接触 して い る と共に 当接面 6 0 に 当接 して い る 場 α には、 シ ンダ 2 の内面 3 1 か ら若干離反する程 度の径を有 して い る 。 円柱状体 6 1 の 円 周面 6 2 は、 案内 面 5 9 に転が り 接触及び滑 り 接触する よ う にな てい る 円柱状体 6 1 の 円周面 6 2 は 、 当接面 6 0 に転が り 当接及 び滑 Ό 当接する Ό にな てい る 円柱状体 6 1 の 円周面

6 2 は 、 シ リ ンダ 2 の内面 3 1 に転が り 接触及び滑 り 接触 する になつ てい る

区画部材 1 8 は 、 円柱状体 6 1 が案内面 5 9 に接触 して い る と ±fc に 当接面 6 0 に 当接 してい る場 α に は 、 半環状空 間 1 3 に導入 さ れたガス圧 P を 円周面 6 2 のス ラ ス 卜 側 1

2 にお け る部位で受圧する こ と に よ Ό 案内面 5 9 に沿 て シ リ ンダ 2 の内面 3 1 に向か つ て移動さ れ 、 円柱状体 6 1 が当接面 6 0 か ら離反 し た際に案内面 5 9 、 当接面 6 0 及 び円周面 6 2 に よ つ て規定さ れる空間 6 5 に半環状空間 1

3 か ら 円柱状体 6 1 と 当接面 6 0 と の隙間 を介 し てガス 3

9 が導入 さ れて生 じ る空間 6 5 にお ける ガス圧 P と半環状 空間 1 3 におけるガス圧 P と によ り シ U ンダ 2 の内面 3 1 に向か て移動されて 案内面 5 9 と シ ンダ 2 の内面 3

1 と に接触する とに り 環状空間 1 1 を区画する う に な てい る また 区画部材 1 8 は 円柱状体 6 1 と案内 面 5 9 とが接触していない場 α には 半環状空間 1 3 に導 入されたガス圧 Ρ を円周面 6 2 のス ラス h側 1 2 における 部位で受圧する とによ り 反ス ラス 側 1 4 に移動される う にな てお Ό こ のよ う に移動される結果 案内面 5

9 に接触 して図 6 に示す A方向の回転モ メ ン 卜 を生 じ得 る とでシ U ンダ 2 の内面 3 1 に向かつ て移動し始めて案 内面 5 9 と シ ンダ 2 の内面 3 1 と に接触する と によ Ό 状空間 1 1 を区画する よ う にな ている

ピス 卜 ン ϋ ング 6 の背面 （内周面 ) 2 3 と ン グ溝 9 に おける底面 2 2 と の間には、 U ング溝 9 の溝底をつた て のガス漏れを防 ぐ一対の阻止部材 2 5 が夫 介装 してあ る 阻止部材 2 5 は 往復動方向 X において区画部材 1 8 に隣 接するよ う に ピス ン 3 の軸方向 Y における両側であ つ て区画部材 1 8 が夫々 組込まれた位置の近傍に夫 配され てい る

の阻止部材 2 5 は バネ弾性を ち 波状の本体部 8 1 と こ の本体部 8 1 の 力顺に形成した折曲げ部 8 2 とか ら な Ό の折曲げ部 8 2 を ング溝 9 における底面 2 2 に RX.けた穴に揷入 した状態で阻止部材 2 5 が円周方向 Z に 移動 しな い よ つ に組込 まれてい る のよ う に組込まれた 阻止部材 2 5 は ピス 卜 ン U ン グ 6 の背面 (内周面） 2 3 と ン グ溝 9 にお ける底面 2 2 と に弾性 （反発弾性） を ち て面接触 して 溝底をつた つ てのガス漏れを防 ぐよ Ό に して あ る 尚 ン グ溝 9 の溝底は ピス 卜 ン 3 の底面 2

2 に つ て規定さ れてい る

連通手段 2 1 は シ U ンダ 2 の 内面 3 1 け られて い る と ±tに ピス h ン 3 が上死 占近傍に位置する にス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 をガス燃焼室 2 0 に連通 させる ガ ス通路 9 0 を夫 規定 し てい る複数の凹所 、 本例では凹所

9 1 9 2 及び 9 3 を具備 して い る

ス ラ ス 卜 側 1 2 の半環状空間 1 3 は 、 燃焼行 にあ いて 連通手段 2 1 を介 してガス燃焼室 2 0 に連通 し 、 これに よ 半環状 間 1 3 にはガス燃焼室 2 0 か ら ガス （高圧燃 焼ガス ) 3 9 が導入さ れる

の う に 半環状空間 1 3 と ガス燃焼室 2 0 と を連通 させる 夕 ィ ン グ ゥ ま り 連通手段 2 1 によ る連通期間 は ク ラ ン ク 角度にお いて 5 度か ら 3 5 度が好週であ る 尚 通手段 2 1 によ り 連通さ せる タ イ ミ ン グは、 半環 状空間 1 3 の往復動方向 X にお ける 幅寸法 、 連通手段 2 1 を構成する 凹所の数 大さ さ や ピス h ン リ ン グ 5 の厚さ に 応 じて変化さ せて よ い

内面 3 1 に け ら れた凹所 9 1 9 2 及び 9 3 は、 本例 では 発行程 (燃焼行程 ) にお いて 往 ί复動方向 X に関 して ピス 卜 ン 3 がク ラ ン ク 角度で略 5 度か ら 略 3 5 度に相 当する位置に存在する場 に半環状空間 1 3 のみをガス燃 焼室 2 0 に夫 連通さ せる よ う にス ラ ス h 側 1 2 に形成さ れて い る 凹所 9 2 は 往復動方向 X及び軸方向 Υ に直交 する方向で シ ンダボァ 3 2 の中心 D に対向する よ に配 さ れてお り 凹所 9 1 及び 9 3 は 凹所 9 2 に対 して夫々 等 し い間隔を も つ て配さ れて い る

以上の連通手段 2 1 に よれば 例え ば 図 1 に示す燃焼 行程にお いて ガス燃焼室 2 0 で燃焼さ れて発生 した燃焼 ガス 3 9 は 凹所 9 1 9 2 及び 9 3 を介 して半環状空間

1 3 に満 な < 速やか に導入さ れ得る

本例のェ ンン ン 1 の動作につ いて説明する と 爆発行 にお いて 図 1 に不す う に まず ピス 卜 ン 3 が上死 占 到達後であ つ て上死 占近傍に位置 してい る 際にガス燃焼室

2 0 の燃焼ガス 3 9 が凹所 9 1 9 2 及び 9 3 に夫々 規定 さ れる ガス通路 9 0 を介 して半環状空間 1 3 に導入さ れる 次に 区画部材 1 8 が半環状 間 1 3 に導入 さ れた燃焼 ガス 3 9 に基づいて環状空間 1 1 を上述のよ う に して区画 する ±果 半環状空間 1 3 にお ける燃焼ガス 3 9 のガス圧

P が ま 斯か る ガス圧 Ρ に り ピス ン 3 にス ラ ス 側 1 2 か ら 反ス ラ ス 卜側 1 4 に向か う 支持力 を与え る と で ピス 卜 ン 3 をス ラ ス 側 1 2 にお いてガス圧支持する 次に ピス 卜 ン 3 が図 7 に すよ つ に往動によ り 更に降 下 した場 □ に は 連通手段 2 1 によ る連通が解除 されて半 環状空間 1 3 にお ける燃焼ガス 3 9 のガス圧 P は保持さ れ、 の にガス圧 P が保持さ れた状 で ピス 卜 ン 3 は作用 行程 を降下する ピス 卜 ン 3 は ピス ン 3 に反ス ラ ス 卜 側 1 4 か ら ス ラ ス 卜側 1 2 に向か 側圧に抗 して半環状空 間 1 3 にお ける ガス圧 P によ り 支持されてお Ό 従つ て ピス 卜 ン 3 にス ラ ス h 側 1 2 に向か 側圧が作用 して も ピ ス 卜 ン 3 と シ ンダ 2 の内面 3 1 と の 擦抵抗を軽減 し得 以上のェ ン ジ ン 1 は 連通手段 2 1 に よ Ό ガス燃焼室 2

0 か ら ス ラ ス 側 1 2 の半 状空間 1 3 に導入さ れたガス

3 9 に基づいて 区画部材 1 8 を ピス 卜 ン 3 の 円周方向 Ζ に移動さ せる と ±t に シ リ ンダ 2 の 内面 3 1 に接近 さ せる と によ Ό ス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 を反ス ラ ス 卜 側 1 4 の半環状空間 1 5 に対 して閉 じ る よ う にな つ て い る 。

以上のェ ン ン ン 1 に よれば シ ンダ 2 内 を往復動する ピス 卜 ン 3 と ピス h ン 3 に設け ら れた ピス ン リ ン グ 5 及び 6 と ピス 卜 ン U ン グ 5 及び 6 間にお ける環状空間 1

1 をス ラ ス 卜 側 1 2 の半環状空間 1 3 及び反ス ラ ス 卜 側 1

4 の半 状空間 1 5 に区画する よ う に ピス 卜 ン 3 の 円周方 向 Z に移動 自在であ つ て シ U ンダ 2 の内面 3 1 に接近 白在 に ピス ン 3 の ピス 卜 ン U ン グ 5 及び 6 間 にお ける み 1 6 に収容 さ れてい る と共に ピス 卜 ン U ノ グ 5 及び 6 間に 配さ れた 区画部材 1 8 と 、 ス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1

3 をガス燃焼室 2 0 に連通さ せる連通手段 2 1 と を具備 し てお り 、 連通手段 2 1 によ Ό ガス燃焼室 2 0 か ら ス ラ ス 側 1 2 の半 状空間 1 3 に導入さ れたガス 3 9 に基づいて、 区画部材 1 8 を ピス. h ン 3 の 円周方向 Z に移動さ せる と共 に シ U ン ダ 2 の内面 3 1 に接近さ せて ピス 卜 ン 3 の窪み面

、

1 0 と シ U ノダ 2 の内面 3 1 と に接触さ せる と によ Ό 、 ス ラ ス 卜 側 1 2 の半環状空間 1 3 を反ス ラ ス 側 1 4 の半 環状空間 1 5 に対 して閉 じ る よ Ό にな つ てい る ため に 、 区 画部材 1 8 を シ U ンダ 2 の内面 3 1 に向か て移動さ せ得 て シ ンダ 2 の 内面 3 1 及び案内面 5 9 に気密性を も て 接触さ せ る と ができ る

而 して 、 ェ ン ン ン 1 の運転中 、 特に 、 ピス 卜 ン作用行 王

(燃焼行程 ) にス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 に は 、 シ

U ンダ 2 の内面 3 1 に形成 した連通手段 2 1 か ら 高圧のガ ス圧 P を導入 さ せる一方 反ス ラ ス 側 1 4 の半環状 間

1 5 に はガス圧 P を生 じ さ せな い こ のため 、 ピス ン作 用行程中 に は 、 ス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 と反ス ラ ス 卜 側 1 4 の半環状空間 1 5 と に は圧力差が生 じ るが 、 ス ラ ス 卜 側 1 2 の半環状空間 1 3 か ら 反ス ラ ス 側 1 4 の半 環状空間 1 5 へのガス漏れを低減さ せる こ とがでさ る

従つ て 、 ピス ン 3 は 、 ス ラ ス 側 1 2 の半環状空間 1 3 に ガス圧 Ρ を保持 して作用行程 を降下する ェ ン ン ン 1 に よれば 、 案内面 5 9 は 、 円柱状体 6 1 の 中 心 C か ら ス ラ ス 側 1 2 の半環状 間 1 3 にお ける ガス 3

9 のガス圧 Ρ に よ り 円柱状体 6 1 が移動さ れよ う とする B 方向 に向か て伸びる線 7 1 上に位置する 円柱状体 6 1 の 円周面 6 2 の反ス ラ ス 卜 側 1 4 にお ける部位 7 2 よ Ό も シ リ ン ダ 2 の内面 3 1 か ら 離反 して い る 円柱状体 6 1 の 円周 面 6 2 の反ス ラ ス 卜側 1 4 にお ける部位 7 3 に接触する よ う にな つ て い る ため に 、 円柱状体 6 1 が案内面 5 9 に沿 て シ ン ダ 2 の内面 3 1 に向か て転動する よ Ό に 当該 円 柱状体 6 1 に A方向の回転モ一 メ ン 卜 を生 じ さ せ得 、 而 し て、 円柱状体 6 1 によ る環状空間 1 1 の区画を よ り 確実に 行い得る

ェ ンン ン 1 によれば 、 リ ン グ溝 9 にお ける底面 2 2 と れに対応する ピス ン U ング 6 の内周面 2 3 と の隙間 2 4 を介する ス ラ ス 卜側 1 2 の半環状 間 1 3 と反ス ラ ス 卜 側

1 4 の半環状空間 1 5 と の連通を 阻止する よ う に ン グ溝

9 に備 ら れて い る 阻止部材 2 5 を具備 してい る ため に 、 阻止部材 2 5 に よ つ て U ング溝 9 の溝底をつた つ てのガス

3 9 の漏洩を防ぎィ守る

尚 、 本例のェ ン ン ン 1 は、 案内面 5 9 に代えて 、 円弧面 を有 して い る案内面を有 して いて よ < 、 ま た 、 例え ば図

8 、 図 9 、 図 1 3 、 図 1 4 及び図 1 5 に示すよ に 、 曲面 を有 している 内面 1 0 1 を有 していて もよ < 、 斯かる 内面 1 0 1 の曲面は 、 凹曲面や凸曲面であ ても よい ま た 、 ェンジン 1 は 、 当接面 6 0 に代えて 、 円弧面を有 して いる 当接面を有 していて もよ ぐ 、 また 、 例えば図 8 、 図 9 及び図 1 3 に示すよ う に 、 曲面を有 している 当接面 1 0 2 を有 していて ち よ < 、 斯かる 当接面 1 0 2 の曲面は 、 凹曲 面や凸曲面であ てもよ い 円弧面を有 している案内面及 び当接面又は曲面を有 している案内面 1 0 1 及び当接面 1

0 2 は 、 互いに協働 してシ ンダ 2 の内面 3 1 に対して凹 となつ ている一 の凹面を構成する う にな ていて もよ レヽ

内面 1 0 1 を有 したェンジン 1 では 、 例えば 、 'シ 'J ン ダ 2 の内面 3 1 に最 近接している 円柱状体 6 1 の近接部

7 4 及び円柱状体 6 1 の中心 C を通る線 7 5 と案内面 1 0

1 の一の部位 1 0 3 に接触する 円柱状体 6 1 の円周面 6 2 の部位 7 3 a に対する接線 7 6 との図 1 4 に示す交差角 Θ

1 が 、 線 7 5 と案内面 1 0 1 の J記部位 1 0 3 よ も反ス ラス 卜側 1 4 に位置する他の部位 1 0 4 に接触する 円柱状 体 6 1 の 円周面 6 2 の部位 7 3 b に対する接線 7 6 との図

1 5 に す交差角 Θ 1 よ Ό も大さ < なる よ Ό に形成されて いて もよ < 、 斯かる案内面 1 0 1 は 、 区画部材 1 8 が当接 面 1 0 2 に当接 し得るよ ラ にス ラス 卜側 1 2 に配されてい る七县 Aに部位 1 0 3 で区画部材 1 8 に接触する 方 、 区画 部材 1 8 がシ U ンダ 2 の内面 3 1 に接触 し得るよ に反ス ラス 卜側 1 4 に配されている場合に部位 1 0 4 で区画部材

1 8 に接触する よ う にな ていてもよ < また 部位 1 0

3 及び 1 0 4 で区画部材 1 8 に同時的に接触する う にな つ ていてもよ い こ のよ う に構成された案内面 1 0 1 を有 したェンン ノ 1 によれば 例えば、 区画部材 1 8 のシ U ン ダ 2 の内面 3 1 に向か う 移動を確実に開始させ得る と ± zhに 区画部材 1 8 の シ U ンダ 2 の内面 3 1 に対する過度の圧接 を防止する とがでさ、 区画部材 1 8 が案内面 1 0 1 と シ

U ンダ 2 の内面 3 1 との間に挟み込まれる虞をな < し得る また ェンジン 1 は、 区画部材 1 8 が案内面 5 9 に接触 している と共に当接面 6 0 に当接している際に み面 1 0 及び区画部材 1 8 によ つ て規定される 間 6 5 が形成され る場 □ には 空間 6 5 とス ラス 卜側 1 2 の半環状空間 1 3 と を連通させる連通路 （図示せず） を規定する連通路規定 面 (図示せず ) を更に有 していて もよ い 斯かる連通路を 規定する連通路規定面を有 している場 □ には 連通路を介 して空間 6 5 にガス 3 9 を導入させる と によ Ό 当接面

6 0 と区画部材 1 8 とが当接している場 α において 半 環状空間 1 3 におけるガス 3 9 を受圧する区画部材 1 8 の 受圧面積が刖記当接によ て狭め られる とな < 広い受 圧面積を も て受圧する とができ 而 して 半環状空間

1 3 及び 5^5間 6 5 におけるガス 3 9 に基づいて区画部材 1 8 を シ ンダ 2 の内面 3 1 に向か て好適に移動させ得る。 更に 、 ェ ンン ン 1 は 、 区画部材 1 8 に代えて 、 例 ば図

8 及び図 9 に示すよ に 環状空間 1 1 を区画する とが でさ る よ う に酉己された楕円柱状体 1 1 1 か らなる 区画部材

1 1 3 を 備 していても よ < 、 区画部材 1 8 に代えて 、 例 えば図 1 0 か ら 図 1 2 に示すよ に 、 環状空間 1 1 を区画 する とがでさ る よ う に配された二角柱状体 1 1 2 か らな る 区画部材 1 1 4 を 備 していて よ < 、 区画部材 1 8 に 代えて 、 状空間 1 1 を区画する とがでさる に配さ れた四角柱状体か らなる 区画部材を具備 していて よ < 、 また 、 区画部材 1 8 に代えて 、 環状空間 1 1 を区'画する こ とがでさ る よ う に配された多角形柱状体か らなる 区画部材 を 備 していて もよい ェンンン 1 は 、 精円柱状体 1 1 1 か ら なる 区画部材 1 1 3 を 備 している場 σ には 、 例えば、 案内面 5 9 及び当接面 6 0 に代えて 、 互いに協働 してシ リ ンダ 2 の内面 3 1 に対して凹とな ている一つの凹面を構 成 してい る案内面 1 0 1 及び当接面 1 0 2 を具備 していて ちよ い X ンジン 1 は 、 二角柱状体 1 1 2 か らなる区画部 材 1 1 4 を 備 している場 α には 、 二角柱状体 1 1 2 の シ ンダ 2 の内面 3 1 に対面する面 Ί 1 5 は 、 シ '」 ンダ 2 の 内面 3 1 と 等の曲 又はシ U ンダ 2 の内面 3 1 よ り ち小 さ い曲率を有 していて ちよ い 二角柱状体 1 1 2 は 、 図 1

、

2 に示す う に 、 シ υ ノダ 2 の内面 3 1 に対面 している面 1 1 5 と面 1 1 5 に 接している と共に 内面 5 9 に対面 している面 1 1 6 とで案内面 5 9 に接触する こ と によ り 環 状空間 1 1 を区画する Ό にな ていて ちよ < 、 また 、 図

1 1 に示す に 、 面 1 1 5 と面 1 1 5 及び 1 1 6 に連接 している と ヽに 当接面 6 0 に対面 してい る面 1 1 7 とで当 接面 6 0 に当接する こ と によ Ό 環状空間 1 1 を区画する う になつ ていて もよ い ェンンン 1 が二角柱状体 1 1 2 か ら なる区画部材 1 1 4 、 四角柱状体か ら なる区画部材又は 多角形柱状体か らなる区画部材を 備している場 □ には 、 二角柱状体 1 1 2 、 四角柱状体又は多角形柱状体の少な < と も一つの面 (側面 ) は 、 凹曲面や凸曲面を有 した曲面か ら な て いて ち よ < 、 また二角柱状体 1 1 2 、 四角柱状体 又は多角形柱状体の シ ンダ 2 の内面 3 1 に対面する面は、 内面 3 1 に面接触 し得る よ う に当該内面 3 1 に対応する 曲 面か ら な ていて ち い

更に また 、 ェ ンンン 1 は 、 阻止部材 2 5 に代えて又は加 えて 、 U ング溝 8 に備え られている と共に阻止部材 2 5 と 同様に構成された阻止部材を具備していて も い □

以上のよ に 、 本発明における往復動 X ンジンの一つの 実施の形態をェンンン ( 4 サィ クルガソ 'J ンェンン ノ ) 1 によ Ό 説明 したが 、 本発明は 、 斯かるェンジン 1 に限定さ れず 、 例えば図 1 6 か ら 1 9 に示すよ う に 、 ェ ンンン 1 と ほぼ 1口 J様の構成 、 特に 、 み 1 6 を画する窪み面 1 0 を 有 し た ピス 卜 ン 3 、 ピス 卜 ン ン グ 5 及び 6 、 U ン グ W ⁸ 及び 9 、 区画部材 1 8 、 連通手段 2 1 並びに阻止部材 2 5 と 同様の構成を具備 した 4 サィ ク ルァ ィ 一ゼルェ ンシ ン 2

0 0 に よ つ て も好適に動作する よ う に具体化さ れ得る 4 サィ ク ル丁ィ 一ゼルェ ンジ ン 2 0 0 の上記各構成は、 ェ ン シ ン 1 にお け る 各ネ S成 と 同様に適宜 PX計変更を行い得る

Claims

請求の範囲

1 シ ンダ内 を往 ί复動する ピス 卜 ン と 、 ピス 卜 ン に 13又 け ら れた第一及び第一の ピス 卜 ン U ン グと 、 第一及び第一 の ピス ン U ン グ間にお ける環状空間 をス ラ ス 側の半環 状空間及び反ス ラ ス 卜 側の半環状空間に区画する よ う に ピ ス 卜 ンの 円周方向 に移動 白在であ つ て シ U ンダの 内面に接 近 白 在に 、 ピス 卜 ンの第一及び第一の ピス 卜 ン ング間 に お ける 窪みに収容 さ れて い る と共に第一及び第一の ピス 卜 ン ン グ間に配さ れた区画部材 と 、 ス ラ ス ト 側の半環状 間 をガス燃焼室に連通さ せる連通手段 と を具備 し てお Ό 、 連通手段 によ り ガス燃焼室か ら ス ラ ス 側の半環状 間 に 導入さ れたガス に基づいて 、 区画部材を ピス 卜 ンの 円周方 向 に移動 さ せる と共に シ ンダの 内面に接近さ せて ピス ンの窪み面 と シ u ンダの 内面 と に接触さ せる こ と によ 、 ス ラ ス 卜 側の半 M状空間 を反ス ラ ス 卜 側の半環状空間に対 して閉 じ る よ にな て い る往復動ェ ンン ン。

2 窪み面は 、 連通手段によ り ガス燃焼室か ら ス ラ ス 卜 側の半 状空間 に導入さ れたガス に基づいて区画部材が移 動さ れる 場 に は 、 区画部材 シ U ンダの内面に向かわせ る よ う に案内する案内面 を有 して い る 5冃求の範囲 1 に記載 の往復動ェ ン ジ ン o

3 区画部材は 、 案内面 と シ リ ンダの内面 と に接触 して 環状空間 を 区画する よ う にな つ てい る m求の範囲 2 に 載 の往復動ェ ン ジ ン。

4 . 窪み面は 、 案内面 り も ス ラス h 側で区画部材に 当 接する 当接面を有 して い る 求の範囲 2 又は 3 に記載の往 復動ェ ンン ン

5 . 案内面及び当接面は 互い に協働 して断面略 V状の

V面を構成 してい る請求の範囲 4 に記載の往復動ェ ンジ ン。

6 . 案内面及び当接面は 互い に協働 して シ U ンダの 内 面に対 し て凹 と な っ て い る 凹面を構成 し てい る 求の範囲

4 に記載の往復動ェ ンジ ン

7 . ピス 卜 ン ピ ンの軸方向にお いて互い に対向 してい る 一対の 区画部材を具備 し て い る 求の範囲 1 か ら 6 の いず れか ―つ に記載の往復動ェ ンジ ン

8 . 窪み面は 、 直線面 を有 してい る 3冃求の範囲 1 か ら 7 の いずれか一つ に記載の往復動ェ ンジ ン

9 . 窪み面は 、 平坦面を有 してい る 求の範囲 1 か ら 7 の いずれか一フ に記載の往復動ェ ンン ン

1 0 . 窪み面は 、 円弧面を有 して い る δ冃求の範囲 1 か ら 7 の いずれか一 、

に記載の往復動ェ ン ン ン

1 1 . ？圭み面は 、 曲面を有 してい る δ冃求の範囲 1 か ら 7 の いずれか一つ に記載の往復動ェ ン ジ ン

1 2 . 窪み面は 、 凹曲面又は凸曲面を有 してい る 永の範 囲 1 1に記載の往復動ェ ン ジ ン

1 3 . 区画部材は そのス ラ ス ト 側の面か ら ガス圧を受 け る こ と に り シ U ノダの 内面に向か う 移動力 を生 じ る よ う

さ

になつ て い る ίί冃 求の範囲 1 か ら 1 2のいずれか に記載の 往復動ェ ン ジ ン

1 4 . 区画部材は 窪み面に転が り 接触する よ Ό にな て い る 5冃求の範囲 1 か ら 1 3の いずれか つ に記載の往復動ェ ン ジ ン

1 5 . 区画部材は mみ面に滑 り 接触する よ う にな て い 求の範囲 1 か ら 1 3の いずれか つに記載の往復動ェ ノ ジ ン

1 6 . 区画部材の往復動方向にお ける両顺部は 第 及び

¾一の ピス 卜 ン U ン グに滑 り 接触 して い る 閉求の範囲 1 か ら 1 5のいずれか つに記載の往復動ェ ン ジ ン

1 7 . 区画部材は 楕円柱状体カゝ ら な る 5冃求の範囲 1 か ら

1 6の いずれか に記載の往復動ェ ン ン ン

1 8 . 区画部材は 多角形柱状体か ら な る 求の範囲 1 か ら 1 6の いずれか つに記載の往復動ェ ン ン ン

1 9 . 区画部材は 四角柱状体カゝ ら な る 求の範囲 1 か ら

1 6のいずれか つに記載の往復動ェ ンジ ン

主

2 0 . 区画部材は 二角柱状体か ら な る m求の範囲 1 か ら

1 6の いずれか に記載の往復動ェ ン ジ ン

2 1 . 角柱状体は シ ンダの 内面に対面 してい る第 の面 と第 の面に連接 してい る と共に案内面に対面 してい る第一の面 と で シ U ンダの内面及び案内面に 触する と に よ Ό 環状空間を 区画する よ う になつ て い る 虫

求の範囲 4 か ら 6 の いずれか一つ に記載の往復動ェ ンジ ン

2 2 . ―角柱状体は 、 第一の面 と第一及び第一の面に連接 して い る と d /tヽ に 当接面に対面 して い る第二の面 と でシ ン ダの 内面及び当接面に接触する と によ Ό 環状空間 を 区画 する よ う にな つ てい る m求の 囲 2 1に記 の往 動ェ ンン ン、ノ 。

2 3 . 三角柱状体の シ U ンダの内面に対面する 面は 、 シ ンダの 内面 と 同等の曲率又はシ U ンダの 内面よ り も小さ い 曲率 を有 して い る 3冃求の範囲 2 0か ら 2 2の いずれか一つ に記 載の往復動ェ ン ジ ン

2 4 . 区画部材は 、 円柱状体か ら なる m求の範囲 1 か ら 1 6 の いずれか一つ に記載の往復動ェ ンシ ン

2 5 . 窪み面は、 円柱状体の 中心か ら ス ラ ス 卜 側の半環状 空間 にお ける ガス圧によ 円柱状体が移動さ れよ う とす る 方向 に向か つ て伸びる線上に位置する 円柱状体の 円周面の 反ス ラ ス 側にお ける部位よ り も シ リ ンダの 内面か ら 離反 して い る 円柱状体の 円周面の反ス ラ ス 卜 側にお け る部位に 接触する よ になつ てい る 求の範囲 2 4に記載の往復動ェ ン ジ ン

、

2 6 . シ U ンダの内面に最 も近接 してい る 円柱状体の近接 部及び円柱状体の中心を通る線と窪み面に反ス ラ ス 側で 接触 し て い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接線 と の 差角 は 、 6 0 度以下 s虫

であ る 3冃求の範囲 2 4又は 2 5に記載の往 復動ェ ン ジ ン。

2 7 . シ ン ダの内面に最 も近接 して い る 円柱状体の近接 部及び円柱状体の 中心を通る線 と 窪み面に反ス ラ ス 側で 接触 して い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接線の交差 角 は 、 4 5 度以下であ る 求の範囲 2 4か ら 2 6の いずれか一 つ に記載の往復動ェ ン ン ン 0

2 8 . 窪み面は、 シ ンダの内面に最 も近接 して い る 円柱 状体の近接部及び円柱状体の中心を通る線 と窪み面の反ス ラ ス 側 にお ける 一の部位に接触する 円柱状体の 円周面の 部位に対する接線 と の交差角が 、 シ U ン ダの内面 に最 近 接 して い る 円柱状体の近接部及び円柱状体の 中心を通る線 と窪み面の前記一の部位よ り も更に反ス ラ ス 卜 側 に位置す る他の部位に接触する 円柱状体の 円周面の部位に対する接 線 と の交差角 よ り も大さ < な る よ う に形成さ れて い る 求 の範囲 2 4又は 2 5に記載の往復動ェ ンジ ン o

2 9 . シ U ンダの内面に最 も近接 して い る 円柱状体の近接 部及び円柱状体の 中心を通る線 と窪み面にス ラ ス 卜 側で接 触 して い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接線 と の交差 角 は 、 4 5 度以上であ る 5冃求の範囲 2 4か ら 2 8の いずれか一 つ に記載の往復動ェ ンン ン 0

3 0 . シ U ンダの 内面に最 ち近接 して い る 円柱状体の近 部及び円柱状体の 中心を通る線 と み面にス ラ ス 側で接 触 し て い る 円柱状体の 円周面の部位に対する接線 と の交差

S

角 は 、 5 0 度以上であ る 求の範囲 か ら 2 9のいずれか一 つ に記載の往復動ェ ンジ ン o

3 1 . 区画部材 と 圭み面 と によ つ て規定さ れる空間が形成 さ れる 場ム

σ に は 、 当該空間 と ス ラ ス 側の半環状空間 と を 連通 さ せる連通路 を規定する連通路規定面を有 し てい る S虫

3冃 求の章 B囲 1 か ら 3 0のいずれか一 に記載の往復動ェ ンン ン。

3 2 . 第一の ピス 卜 ン リ ン グが配 さ れる よ に ピス 卜 ン に け ら れた第一の U ン グ溝 と 、 第一の U ン グ溝にお ける底 面 と れに対応する第一の ピス ン U ン グの内周面 と の隙 間 を介する ス ラ ス 卜側の半環状空間 と反ス ラ ス 卜 側の半環 状空間 と の連通 を 阻止す る よ ラ に第一の U ング溝に備え ら れて い る 阻止部材 と を具備 してい る 朗求の範囲 1 か ら 3 1の いずれか一 に記載の往復動ェ ンジ ン o

3 3 . シ ンダ内 を往復動する ピス ン と 、 ピス ン に P又 け ら れた第 ―及び第一の ピス 卜 ン U ン グ と 、 第一及び第一 の ピス 卜 ン ン グが夫 配さ れる よ に ピス 卜 ン に設け ら れた第一及び第一の ン グ溝 と 、 第 ―及び第一の ピス 卜 ン リ ン グ間 にお け る環状空間をス ラ ス 側の半環状空間及び 反ス ラ ス 卜 側の半環状空間に 区画する よ う に第一及び第一 の ピス ン ン グ間に配 さ れた区画部材 と 、 ス ラ ス 側の 半環状空間 をガス燃焼室に 通 さ せる連通手段 と 、 一 の リ ン グ溝にお け る底面 と れに対応する 一の ピス ン リ ン グの 内周面 と の隙間を介する ス ラ ス 卜 側の半環状空間 と 反ス ラ ス 側の半環状空間 と の連通を 阻止する よ う に第二 の リ ン グ溝に備え ら れて い る弾性を有 し た波状の阻止部材 と を具備 してい る往復動ェ ンン ン。

34 . 阻止部材は 、 第一の ピス 卜 ン U ン グの内周面 と第二 の リ ン グ溝にお ける底面 と に弾性を も つ て面接触する よ う にな て い る S冃求の範囲 3 2又は 3 3に記載の往復動ェ ンン ン。