(57)【要約】本発明は、平行かつ対向する側面壁（18,20）とこれらの間に横断方向に拡がるアーチ状の端部壁（14,16）を有する補完シリンダー(24,26)内の往復運動用に設けられる往復運動部材（30）が含まれ、該往復運動部材(30)が、これらの間に横断方向に延びる端部縁を伴う対向側面縁を有する内燃エンジン（11）向けのシーリング装置に関する。本シーリング装置には、それぞれ往復運動部材（30）の側面と端部の縁のそれぞれに沿ってそれぞれ延びる細長い側面と端部シーリング部品（102,202）、ならびにシーリング部品（102,202）がそれぞれ往復運動部材縁から遠ざかると同時にそれぞれのシリンダー壁（14,16,18,20）と接触するよう促進されて、余裕代隙間を橋渡しすると同時に、シリンダー（24,26）と往復運動部材によって定められる燃焼室（34.1,34.2,36.1,36.2））を密閉するシーリング部品(102,202)と噛合する促進手段（106）が含まれる。【選択図】図１
2009523951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行かつ対向する側壁とこれらの間を横切って延びるアーチ状端部壁を有する補完シリンダー内の往復運動用に配置される往復運動部材、ならびに、細長い側面と端部シーリング部品ならびに該シーリング部品と噛合するそれぞれの促進手段が含まれるシーリング装置が含まれ、該往復運動部材はこれらの間を横切って延びる端部縁を伴う対向する側面縁を有し、該往復運動部材の側面および端部はシリンダーの側面壁および端部壁からそれぞれの余裕代分の隙間をおいて配置されて、使用中の往復運動部材の移動時にそれぞれの壁に関連する縁の滑動運動を可能にするとともに、細長い該側面と該端部シーリング部品は往復運動部材の側面および端部縁のそれぞれに沿ってそれぞれ延びるとともに、それぞれの該促進手段はシーリング部品がそれぞれの往復運動部材縁から遠ざかると同時に、それぞれのシリンダー壁と接触して余裕代の隙間を橋渡しし、シリンダーと往復運動部材によって定められる燃焼室が密閉されるよう促進する内燃エンジン。
【請求項２】
各シーリング部品の部分が往復運動部材の連結縁に定められる補完横溝に位置する請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
各シーリング部品がＴ字形状横断面外形、横溝内に配置されるシーリング部品の基部または茎部部分、ならびに横溝から外側かあるいは横に突出するシーリング部品の頭部部分を有する請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
促進手段がシーリング部品と往復運動部材の間で動くよう配置されてシーリング部品を往復運動部材から遠ざかる方向に促進する長さ方向に間隔を置いて配置される複数の螺旋状圧縮バネの形態である請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
シーリング部品の端部により端部シーリング部品の端部が側面シーリング部品の隣接端部と相互接合される相互接合の構造が定められる請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項６】
相互接合形成が滑動蟻継ぎタイプの構成の形態である請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
往復運動部材が
側面および端部縁面によって接合される１対の対向する主要面を有する羽根である請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
シーリング部品が鋳鉄製である請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項９】
往復運動部材が突出するハブならびにハブが取り付けられるエンジン区画が含まれ、該シーリング装置に、リング状横溝またはハブかエンジン区画のどちらかの凹み部、ならびに該凹み部内に位置すると同時に他方のエンジン区画とハブの他方と噛合させて密閉するリング状シーリング部品が含まれる請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項１０】
他方のエンジン区画とハブによりリング状シールが延びるリング状凹み部が定められる請求項９に記載のエンジン。
【請求項１１】
リング状シールがエンジン区画とハブのもう一方にあるリング状凹み部の放射方向面を押しあてて密閉する請求項１０に記載のエンジン。
【請求項１２】
リング状シールが使用中にリング状横溝内に受け入れ可能である中間リング状取付部材内に収納される請求項１１に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシール装置、なかでも特に内燃エンジン用のシール装置とそのシーリング方法に関する。
【発明の開示】
【０００２】
本発明の第１の様相によると、平行かつ対向する側壁とこれらを横切って延びるアーチ状端部壁を有する補完シリンダー内の往復運動用に配置される往復運動部材、ならびに、細長い側面と端部シーリング部品、並びに該シーリング部品と噛合するそれぞれの促進手段が含まれるシーリング装置を含み、該往復運動部材はこれらの間を横切って延びる端部縁を伴う対向する側面縁を有し、該往復運動部材の該側面および端部縁はシリンダーの側壁と端部壁からそれぞれの余裕代間隔をもって配置されて、使用中の往復運動部材の移動時にそれぞれの壁に関連する縁の滑動運動を可能にし、細長い該側面と該端部シーリング部品は往復運動部材の側面と端部縁のそれぞれに沿ってそれぞれ延びると同時に、該促進手段はシーリング部品をそれぞれの往復運動部材縁から遠ざけると同時にそれぞれのシリンダー壁に接触するよう促進して、余裕代分の隙間を橋渡しするとともに、シリンダーと往復運動部材によって定められる燃焼室を密閉する、内燃エンジンが提供される。
【０００３】
各シーリング部品の１部は往復運動部材の連結縁中に定められる補完横溝に配置されても良い。各シーリング部品はＴ字形状横断面外形、横溝内に位置されるシーリング部品の基部または茎部部分、ならびに外側に向かって横方向に横溝から突出するシーリング部品の頭部部分を有する。
【０００４】
促進手段はシーリング部品と往復運動部材間で往復運動部材から遠ざかる方向に作用するよう配置される、長さ方向に間隔をおいて配置される複数の圧縮バネの形態である。この場合、各横溝には螺旋状バネを収納するための、その縁を横切って羽根内にその縁まで拡がる長さ方向に等間隔で配置される複数の孔が含まれる。もう１つの実施例では、偏向手段は羽根とそれぞれのシーリング部品との間の各横溝に位置する細長い板バネの形態でありえる。
【０００５】
シーリング部品の端部により、端部シーリング部品の端部が側面シーリング部品の隣接端部と相互接合される相互接合の構造が定められても良い。相互接合構造は滑動蟻継ぎタイプ構造の形態であって良い。
【０００６】
往復運動部材はその長さと幅のサイズに比べて薄いサイズであって良いので、往復運動部材は羽根または板の形状でありえる。厚みは羽根に対して周囲に拡がり、幅は軸方向に拡がると同時に長さは放射方向に拡がることが認められよう。この場合、羽根は側面と端部の縁面によって接合される１対の対向する主要面を有しうる。
【０００７】
シーリング部品は金属製であって良く鋳鉄製であるのが好ましい。
【０００８】
諸請求項の任意の請求項に請求されるエンジンには、往復運動部材が突出するハブならびに該ハブが取り付けられるエンジン区画を含み、エンジン区画とハブの片方にある凹み部又はリング状横溝と該凹み部に配置されるリング状シール部品を含みつつエンジン区画とハブの他方を噛合して密閉するリング状シーリング装置が含まれる。
【０００９】
他方のエンジン区画とハブによりリング状シールが延びるリング状凹み部が定められてもよい。リング状シールは他方のエンジン区画およびハブにあるリング状凹み部の放射方向面を押しあてて密閉する。リング状シールは使用中、リング状横溝内に受け入れ可能な中間リング状取付部材内に収納されても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、参照番号10により本発明によるエンジン組立品全体が示される。エンジン組立品10には上面からみて長方形である全体が直角平行六面体形状のエンジン区画12を含む内燃エンジン11が含まれる。エンジン区画12はアルミニウム製であるので軽量である。この例におけるエンジン区画12は、１対の対向する端部壁14,16、１対の対向する側面壁18,20ならびに対向する上部および底部壁22,23（底部壁23は図２に示される）を有するモジュール組立品である。もう一つの実施例では（図示されず）、１以上の壁14,16,18,20,22,23は相互に一体化される場合もある。以下にさらに詳しく説明されるようにエンジン上部またはシリンダー頭部のように、諸壁の少なくとも１つが、初期組立と同時にエンジンの内部機構の保守を可能にするよう取り外し可能であることが望ましいのは当然である。
【００１１】
エンジン区画12により２つの区画またはシリンダー24,26ならびに中央円筒状空洞部28が定められる。シリンダー24,26は円筒状空洞部28に関して直径方向に向き合っている。各シリンダー24,26は上部平面で見てアーチ状であるかまたは全体が扇状であると同時に、側面図では長方形である。従って各シリンダー24,26は一定の高さを有する一方で、これは横断面の幅を円筒状空洞部28から端部壁14,16の方に放射方向、外側に増大させる。壁14,16,18,20,22,23にはその周囲に、該壁14,16,18,20,22,23を相互に締結するねじ釘、ボルト、および/またはナット（図示されず）のような締結手段を受け入れるための１連のねじ山を切った孔群25が定められる。
【００１２】
全般的に参照番号30で表示される出力部材または往復運動部材には、直円柱状円筒状ハブ32と二つの同一平面上にあって直径方向に向い合い放射方向外側に突出する羽根34,36の形態をとるピストンとが含まれる。羽根34,36はその長さと高さの割に薄く、つまり板状である。羽根34,36は、シリンダー24,26それぞれの内部の燃料の燃焼に反応して該シリンダー24,26内を移動するように構成され、エンジン11のシリンダー24,26内でピストンとして作用する。
【００１３】
円筒状空洞部28によりハブ32が補完されていると同時にハブ32を周辺有効余裕代とぴったり合って受け入れられる形状と大きさとなっていて、ハブ32は円筒状空洞部28内に捕捉状態に保たれるが、円筒状空洞部28の極座標軸と同軸である主回転軸30.1周りに回転するかあるいは角度変位が可能である。羽根34,36は軸方向断面で見る場合長方形（図２）であり、各羽根34,36は上部壁22、底部壁23ならびに端部壁24,26のいずれかと接触して滑動する状態にある。ハブ32は２つのほぼ同じ半割物から製作される。各羽根34,36の放射方向長さに対するハブ32の直径比は約1.7:1である。
【００１４】
リング状突起部33はハブ32の各軸方向端部面から同軸で突出し、突起部33はハブ32のそれぞれ半割によってもたらされる２つの半割体によって構成され、各突起部33はハブ32から盛り上がっていると同時に、上部壁22と底部壁23内のそれぞれ合致する取付孔38に受け入れ可能である。出力部材30はこうして回転軸30.1周りに回転可能であるようにエンジン組立品10に取り付けられる。その頂角である回転軸30.1との角度として計測されるシリンダー24,26のアーチ状変位は32度である。つまり、各シリンダー24,26は回転軸30.1周りに32度までのそれぞれの羽根34,36の移動によって説明可能である。
【００１５】
出力軸棒40（図１に部分的にのみ示される）は回転軸30.1に垂直に配置されて、該軸棒40は回転軸30.1と直角に交差し、該出力軸棒40は空洞ハブ32を貫通する（あとでさらに説明される）。出力軸棒40は、該出力軸棒40がエンジン区画12に関連して出力軸40.1周りに回転可能であるようそれぞれの側壁18,20に収納される端部軸受け（図示されず）上で回転棒としてふるまう。
【００１６】
エンジン区画12には各シリンダー24,26のいずれの側面にも一組の吸気弁42、排気弁44が定められる。吸排気弁42,44はそれぞれ側壁18,20によって定められる関連吸気口46,48および排気口（図示されず）と協働し合う。図面の図１で最もよく分かるように、吸気口46,48と排気口の各組はそれぞれのシリンダー24,26の側面に放射方向に設置される。従って、各シリンダー24,26により、１組の吸排気弁42,44が羽根34,36のどちらの側にもあることによって、各羽根34,36のどちらの側面にも１ヵ所の、計２ヶ所の燃焼室が効果的に提供される（さらに下に詳しく説明される）。吸気口46,48は、燃料噴射装置といった燃料混合供給装置（図示されず）と流体を伝達する状態にあると同時に、エンジン区画12の上面を通る。排気口は排気多岐管（図示されず）に接続されるとともにエンジン区画12の反対側の下部面から外部に開放される。この例では、エンジン11はスパーク点火エンジンであると同時に、各燃焼室あたり１つの計４つのスパークプラグ（図示されず）を含む。２つのスパークプラグはそれぞれ各端部壁14,16を通って各燃焼室の隅まで延びる。
【００１７】
２つの螺旋状ギア50がエンジン区画12のどちらの側の箇所でも、出力軸棒40にくさび固定される。各螺旋状ギア50はそれぞれのカム軸棒54にくさび固定される直径方向に対向するギア52と噛み合う。カム軸棒54はエンジン区画12の各側面に動作可能なように直立して取り付けられる２つのカムブロック56間に取り付けられる。カム58はカムブロック56の軸方向内側にカム軸棒54の各端部とかたく固定されて動かない。カム58（各弁42,44につき１つの合計8つある）は、カムブロック56中の合致する横溝を通って延びると同時に弁42,44を作動させる揺動アーム59（その１つだけが図示される）を駆動させる。上部カム軸棒54上のカム58は吸気弁42を作動させると同時に、下部カム軸棒54上のカム58は排気弁44を作動させる。同一カム軸棒54の両側端部にあるカム58同士が一直線上に並ばないことによってエンジン11の各側面の両側端部にある吸気弁42にタイミングの差が与えられる。
【００１８】
羽根34,36の縁面（すなわち、上部、底部そして端部縁面）によりそれぞれシール102を収納するその縁に沿って延びる細長い横溝100がそこに定められる。各シール102は細長くかつ、横断面外形がＴ字形状をした鋳鉄製である。ある代替実施例（図示されず）では、シール102は横断面外形が長方形をした細長片でもありえる。各横溝100には、通常、そのそれぞれの縁まで延びて、シール102が羽根34,36から遠ざかると同時にエンジン区画12の連結壁14,16,22,23と接触するよう促進する螺旋状圧縮バネ106を収納する、長さ方向に等間隔で配置される複数の有底穴104がある。その他の実施例（図示されず）では、各シール102は単一細長板バネを使って偏向される。
【００１９】
ハブ32の軸方向外側端部面はそれぞれその周囲に広がるリング状横溝または凹み部108を定めてリング状シール109を収納する。横溝108によりそこに周囲に等間隔で配置される軸方向に延びる複数の有底穴104が定められて、シール109がハブ32から遠ざかり上部壁22および底部壁23とそれぞれ接触するよう促進するための螺旋圧縮バネ106が収納される。
【００２０】
シール装置の一つの代替実施例が図９および図１０に示される。羽根34,36の縁面に沿う細長横溝100により使用中にＴ字形状横断面を有するシール202が収納される。シール202にはこうして基部または茎部分202.1、および頭部部分202.2が含まれる。細長横溝100に合致される基部部分202.1はそこにぴったりと収納可能である。この場合、頭部部分202.2は外側にかつ横に横溝100から突出することによって羽根34,36の縁面とエンジン区画12との間に挟まれる。シール202は図１および図２のシール102と同様な方法でエンジン区画12の内面に対して外側に偏向される。
【００２１】
また、隣接シール202は滑動蟻継ぎタイプ接合によって相互接続される。上部および底部シール202にはそれぞれ外側端部に雄蟻継ぎ接合204がある一方、側面シール202にはそれぞれこれらの両端部に雌蟻継ぎ接合206がある。使用中に、シール202が横溝100内部に延びる基部202.1と共に配置される場合には、雄蟻継ぎ接合204と雌蟻継ぎ接合206の補完的な相互接続によって、羽根34,36の隅に、より気密性のあるシールが構成される。
【００２２】
図９および図１０にはリング状シールリング210とリング状取付部材212が含まれるリング状シール組立品209が含まれるエンジン組立品10が示される。取付部材212によりそこの放射方向外側面にリング状凹み部214が定められ、シールリング210が収納される。取付け部材212は、使用中、取付け部材212およびシールリング210の少なくとも１部分がハブ32から軸方向に盛り上がるように、ハブ32の軸方向外側端部面に定められるリング状横溝108内部に収納される。図示はされていないが、ハブ32の底部に同様なシール組立品209がある。上部壁22と底部壁23の内面により円状凹み部（図示されず）がそこに定められる。シールリング210が円状凹み部の放射状内面に対して、放射方向外側に圧力をかけるように、取付け部材212とシールリング210の突出部分が円状凹み部内部に受け入れられ、上部および底部壁22,23それぞれとハブ32との間のシールがそれぞれ提供される。
【００２３】
取付部材212は複数のボルトまたはねじ釘216が含まれる能動接合装置によってハブ32の軸方向外側面の横溝108に固定される。取付部材212にはハブ32の横溝108に定められるそれぞれのねじ山が切られたソケット217と合致するように配置され円周上に並ぶ複数孔215がそこに定められる。従って、ボルトまたはねじ釘216は孔215内部に受け入れられると同時に、ねじ山の切られたソケット217とねじとの噛合によって、取付け部材212がハブ32に固定される。ボルトまたはねじ釘216は、これらのそれぞれの頭部部分が取付け部材212の軸方向外側面の下にあるように皿穴に埋められる。
【００２４】
次に図８もまた参照すると、エンジン区画12の側面壁18,20には、円筒状空洞部28の放射方向外側周囲に軸方向に延びる等角度間隔に配置される４本の横溝110がさらにそこに定められる。横溝110は回転軸30.1に関連して軸方向に延びると同時に、それぞれ放射方向シール112を収納する。放射方向シール112は細長くかつ四辺形横断面外形をなす。放射方向シール112は、ハブ32の方に向けられるシーリング面を有し、該シーリング面が、放射方向シール112を横断面に見る場合にハブ32と接触する地点でハブ32の接線に関連して傾斜がつけられる結果、放射方向シール112とハブ32がシーリング接触の軸方向延長線に沿って当接する。シーリング接触の並びは放射方向シール112の高圧側に位置し、シーリング面の残部は、放射方向シール112の低圧側にあるハブ32の放射状外側面からそれるのが好ましい。使用中、こうして、シーリング接触の並びはエンジン区画12によって定められる隣接するシリンダーに最も近い放射方向シール112の側面に位置する。
【００２５】
シール102,109,112(そして204,210)は鋳鉄製であるかあるいはその他の相応しい材料製で良い。
【００２６】
滑車オイルポンプ60（部分的にだけ示される）には１１個の放射方向内向きに突出する丸い歯を有する外側リングギアが含まれ、外側リングギアはエンジン区画12としっかり固定される。内側リングギアまたは対となるギアは１０個の放射方向外側に突出する丸歯および複数の放射方向内向きの突出歯を有する。内側のリングギアの内向き突出歯は単一地点で出力軸棒40上の歯と噛み合って、内側リングが出力軸棒40によって駆動される。内側リングギアは出力車軸40に関する外サイクロイド経路と外側リングギア内部の内サイクロイド経路をたどる。内側リングギアのカーブ付き歯は外側リングギアのカーブ付き歯と連続して噛み合うので、オイルはそれぞれのカーブ付き歯間で押し込まれると同時に誘導オイル経路に押し込まれて、ハブ32とその他の移動部品を滑らかにする。エンジン区分12には複数の誘導経路がそこに定められ、その一部は孔61の形で見ることができる。
【００２７】
次いで図２を参照すると、エンジン区画12の壁14,16,18,20,22,23が一体にはめこまれて示される。ハブ32はジャーナル軸受70により回転可能にエンジン区画12に取り付けられる。ジャーナル軸受70は回転軸30.1と同軸であって回転軸30.1周りにハブ32の往復回転運動を可能にする。
【００２８】
ハブ32は中空であると同時に、カム収容部74がハブ32の内側に取付けられる。カム収容部74は回転軸30.1に関するハブと一体の移動のためハブ32と固く固定される。しかしながら、カム収容部74は、ジャーナル軸受76によりハブ32に回転するよう取付けられて回転軸30.1に垂直であるカム軸74.1周りに回転する。カム軸74.1は出力軸40と回転軸30.1の両方に交差する。従って、カム収容部74は２つの直交軸、出力部材30を伴う回転軸30.1および出力部材30に関するカム軸74.1廻りにエンジン区画12に関する回転が可能である。
【００２９】
カム軸74.1はまた回転軸40.1を横断している。この例では、回転軸40.1は回転軸30.1に垂直である。本発明の別の実施例では、回転軸30.1と回転軸40.1が同軸でありえることが認められよう。
【００３０】
出力軸棒40には回転軸40.1に関して傾斜がつけられるそこに固定されるディスク80がある（後でさらに説明される）。
【００３１】
図３及び図４には共に変換機構を含む出力部材30、カム収容部74および出力軸棒40のさらに詳しい詳細が示される。出力部材30は２つに分かれた同一の半割体で示されるが、出力軸棒40はカム収容部74の内部から引っ込められて示される。運転中ディスク80はカム収容部74の内部に受け入れられる。
【００３２】
出力軸棒40はカム収容部74に定められる通路82を通過する。図示目的のため、図３〜図５に傾斜ディスク80に垂直である傾斜軸80.1が示される。図示された実施例では、傾斜軸80.1は回転軸40.1に関連して１６度の角度だけ傾斜がつけられる。スラスト軸受け90は傾斜ディスク80のどちら側にも位置し、スラスト軸受け90は傾斜軸80.1と同軸である円筒状台座83上に位置する。通路の片端にある円形口82.1はねじ山付き固定リング92を補完するようネジ山が切られる。固定リング92が口82.1にねじで取り付けられる場合、傾斜ディスク80とスラスト軸受け90は軸方向にカム収容部74内部に捕捉されて保持される。
【００３３】
カム収容部74により内向きに軸方向等間隔に配置されるかあるいは通路82内の側面の２つの壁86が定められる。側壁86の片方は固定リング92の軸方向内側面によってもたらされる。側壁86はスラスト軸受け90にのしかかるように配置されて、組み立て時には、ディスク80が対向するとともに平行な側壁86間に挟み込まれるスラスト軸受け90の間に挟み込まれる。こうして利用中は、側壁86、スラスト軸受け90およびディスク80と、傾斜軸80.1との同軸な平行な面対面空間関係が強制的に保たれる。
【００３４】
側壁86はスラストベアリング90を通じて傾斜ディスク80にのしかかるので、側壁86が使用中はカム部材あるいはカム面として作用するだけでなく、また、摩擦なしあるいは低摩擦のカム従動部としての傾斜ディスク80により、スラストベアリング90の作用によって側壁86に関連するディスク80の滑動運動も可能となる。
【００３５】
使用中には、また図５、６、および図７を参照すると、エンジン11は回転軸40.1に関する出力車軸40の外部回転による従来の方法で始動される。図５に示される第１運転位置では、羽根34,36はこれらのそれぞれのシリンダー24,26の隣接する方の側面である。エンジン11は２行程方式か４行程方式で運転可能である。２行程方式では、２ヶ所の燃焼室（羽根34,36の片側側面と羽根34,36の側面に隣接するシリンダーの部分の間に形成される空間）中の燃料と空気の混合物が同時に点火される。しかしながら、次の説明は４行程方式に的が絞られる。また、エンジン11はガソリンまたは重油燃料、として使用可能、すなわち、スパ―クまたは圧縮点火でありえるが、次の説明はガソリン使用のエンジン11の運転につき説明する。この構成におけるエンジン11の圧縮比は10:1である。
【００３６】
吸気弁42を経由して吸気口56を通って供給される燃料空気混合物は第１燃焼室34.1で圧縮される。スパークプラグ（図示されず）は、従来通りの方法で燃料空気混合物を点火させる燃焼室34.1内でスパークする。燃料空気混合物は、羽根34を矢印35.1で示される方向に移動させて膨張するので、出力部材30が回転軸30.1廻りに回転する。
【００３７】
カム収容部74は上記にように出力部材30に対するその回転接合により回転軸30.1廻りに出力部材30と共に移動する。カム収容部74のカム面86は、スラスト軸受け90を経由して傾斜ディスク80（カム従動部）に押し当ててのしかかる。羽根34が、図５に示されるように、その行程の片端（記述を容易にするために以降、上部死点と呼ぶ）にある時に、傾斜ディスク80の揺動軸80.1は回転軸30.1に対して垂直でかつ回転軸40.1と交差する面にある。
【００３８】
カム収容部74のディスク80との噛合はカム収容部74の向きがディスク80の向きに従わなくてはならないことが認められる。出力軸棒40はエンジン区画12で回転棒としてふるまうので、カム収容部74とディスク80の動きは、揺動軸80.1に対して垂直を保ったまま出力軸棒40の回転に連結される。これに出力部材30から伝達される力かあるいは軸棒の勢いかのどちらかにより出力軸棒40が回転すると、揺動軸80.1は回転軸40.1廻りに回転する。揺動軸80.1はカム収容部74の中心で回転軸40.1と交差するので、揺動軸80.1は、回転軸40.1と同軸であると同時にカム収容部74の中心にその頂点がある円錐状経路を描く。
【００３９】
出力部材30は、室空間34.1における燃焼によって推進される場合、回転軸30.1廻りにモーメントをカム収容部74に作用させる。カム収容部74とディスク80との間の力は相互作用面に垂直であって、揺動軸80.1に平行であることが認められる。説明を簡単にするため、これらの力はディスク80周囲の直径方向両側部分に作用する力と両方向に作用しかつ揺動軸80.1に平行である力の１組の力によって表わすことができる。これらの各力は３つの直交軸における構成成分力に変えられる。説明を簡単にするため、図５に見られる２軸が、ｘ軸およびｙ軸として参照される一方、図２の２軸はｘ軸とｚ軸である。つまり、出力軸棒40はxy面にある一方、回転軸30.1はｘｚ面にある。
【００４０】
カム力のz成分だけが回転軸40.1廻りにモーメントを生み出す点と、残りの力はカム軸74.1廻りにカム収容部74を回転させるかあるいは軸棒軸受けにより反作用にあうかのどちらかになる点も認められよう。
【００４１】
出力部材30がこのように上部死点（図５）にある場合、揺動軸80.1は全体がxy面にあるため、カム力のｚ成分はゼロであるので回転モーメントは出力軸棒40には作用しない。しかしながら、傾斜ディスク80は出力軸棒40の勢いによって（あるいはエンジン11が始動される時には出力軸棒40の外側の回転によって）死心を通って移動される。変換機構は出力部材30が矢印35.1によって示される方向に回転するとき死心を通過する。
【００４２】
エンジン11は図６に示される方向に移動するときに、揺動軸80.1はｘｙ面から外れて移動するため、カム力のｚ成分により変換機構を通じて出力部材30によって出力軸棒40の回転が生ずるようになる。このような動きの間、カム収容部74は回転軸30.1廻りとカム軸74.1廻りに同時回転する。
【００４３】
同時に、既に燃焼室36.1にある空気燃料混合物は矢印37.1によって示される方向に移動する羽根36によって圧縮されつつある。出力軸棒40が回転するとき、ギア52と噛み合ってカム58をカム軸棒54廻りに回転させる螺旋ギア50を駆動させる。１つのカム58により燃焼室36.2の吸気弁58と連結される揺動アーム59が移動するので、矢印37.1の方向の羽根36の移動により燃料空気混合物が室空間36.2に引き込まれる。
【００４４】
室空間34.2には排気ガスが含まれるとともに、揺動アーム59により室空間34.2と連結される排気弁44が開かれかつ矢印35.1の方向への羽根34の移動により室空間34.2から排気ガスが排出される。
【００４５】
室34.1中の点火された燃料空気の混合物が膨張し続け、出力部材30は図７に示される方向にさらに移動し、この状態で、羽根34.36は行程の他端部にある。引用を簡単にするため、この位置は底部死点と呼ぶことにする。底部死点の方への移動の間、カム面86は傾斜ディスク80にのしかかり続け、出力軸棒40の回転とカム収容部74の揺道運動を生じさせる。従って、揺動軸80.1はさらに回転軸40.1廻りに旋回すると同時に、再度、底部死点でｘｙ面を貫通する。しかしながら、底部死点では揺動軸80.1は、その経路に沿って１８０度まで回転させたその上部死点の位置とは対称の反対側の位置にある。上述のように、旋回軸30.1とカム軸74.1の両軸廻りのカム収容部の旋回運動により、カム収容部74は出力軸棒40に関する揺動軸80.1と共に効率よく揺動することになるので、傾斜ディスク80の方向変更に順応させる。
カム収容部74は、上部死点から底部死点までの羽根34,36の運動範囲に相当するカム軸廻り３２度にわたり旋回する。この例から回転軸40.1に関連する揺動軸80.1の傾斜（傾斜ディスク80の方向から生じる）は、出力軸棒40の１８０度回転を生じさせる旋回軸30.1廻りの出力部材30の角度移動分の半分であることが分かる。
【００４６】
底部死点では、出力軸棒40に正味のモーメントは作用しないが、出力軸棒40はその角度の勢いのため底部死点を通って回転する。底部死点では、出力軸棒30は、出力軸棒40および/またはこれに接続される弾み車の勢いのため旋回軸30.1に関するその移動方向が変化する。
【００４７】
室36.1内の燃料空気混合物は次いで圧縮されると同時に、室36.1内の燃料空気混合物が点火されて、上記で説明された工程が繰り返される。
【００４８】
出力部材30はその上部死点から底部死点までとは反対方向の底部死点から上部死点まで移動するけれども、出力軸棒40は、変換装置を通じて出力部材30によって同一方向に回転する。これは、ｙｚ面から見た時に出力軸棒40に関連する反対の傾斜を有する傾斜ディスク80のおかげである。従って、カム力は対向運動中のカム力に関連するディスク80の対向側面に作用し、出力軸棒40へ伝達される生成トルクまたはモーメントは出力部材30の反対側の旋回運動中に伝達されるものと同様な大きさと方向である。
【００４９】
34.1→36.1→36.2→34.2の室点火順番が記述されるけれども、エンジン11は弁42,44のタイミングとスパークプラグの点火をベースにして任意の都合の良い点火順番をもちうる。
【００５０】
出力軸棒40が回転するとき滑車オイルポンプ60の内側リングギアの駆動により、エンジン区画12全体にオイルが分散する。
【００５１】
本発明のその他の実施例では、ディスク80は１以上のスラスト軸受けがカムのカム収容部74との噛合用に取り付けられるシールまたはカラーと置き換えが可能である。
【００５２】
本発明人は本発明が例示されたとおり多くの利点を有するものと考える。本エンジンは比較的小型であるので重量比に対して高出力を有する。さらに、旋回する往復運動する羽根の構成によりシリンダー当たり２ヵ所の燃焼室が提供されることによってエンジンの動力出力が増加する。
【００５３】
重要なことは変換機構により出力部材の旋回往復運動の出力軸棒回転運動への変換操作が効率的に可能となることである。本変換機構は比較的小型であって出力部材のハブ内部に収納される。
【００５４】
また、本エンジンでは圧縮比を約10:1に調整することによってガソリン、または圧縮比を約20:1に調節することによって重油、のどちらかの燃料が採用される。燃焼室の構成によりさらにエンジンは２行程形態あるいは４行程運転のどちらかの構成が可能となる。
【００５５】
また、本発明人は本エンジンが燃料として水素の採用に良く適していると同時に、その構成に関しては水素を採用する場合従来のピストンエンジンよりもさらに安定しているものと考える。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
本発明は、一例として、添付の線図を参照して以下に更に説明されよう。
【００５７】
【図１】本発明におけるエンジン組立品の３次元部分分解図
【図２】図１のエンジンのII-II面に沿った軸方向断面図
【図３】本発明における図１のエンジン組立品の１部を構成する変換機構の部分分解図
【図４】図３の変換機構の一部の追加分解図
【図５】その稼働中の単一段階中の様々な位置において示されるエンジン組立品の部分を構成する往復運動ピストンを伴った図１のエンジンのそれぞれの上面図
【図６】その稼働中の単一段階中の様々な位置において示されるエンジン組立品の部分を構成する往復運動ピストンを伴った図１のエンジンのそれぞれの上面図
【図７】その稼働中の単一段階中の様々な位置において示されるエンジン組立品の部分を構成する往復運動ピストンを伴った図１のエンジンのそれぞれの上面図
【図８】図１のエンジン組立品のシール装置の部分図
【図９】図１に対応した本発明におけるシーリング装置の代替実施例
【図１０】図２に対応した本発明におけるシーリング装置の代替実施例
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年10月15日(2008.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補完シリンダー内の往復運動用に設置される往復運動部材、および該往復運動部材の各側面と端部の縁に沿ってそれぞれ延びる細長側面と端部のシーリング部品、ならびに該シーリング部品と噛合するそれぞれの促進手段が含まれるシーリング装置が含まれ、該補完シリンダーは平行でかつ対抗する側壁とこれらの間を横切って延びるアーチ状端部壁を有し、該往復運動部材はこれらを横切って延びる端部縁を伴う対向側面縁を有し、該往復運動部材の側面および端部縁がシリンダーの側面壁と端部壁からそれぞれの余裕代隙間を隔てて配置され、使用中の往復運動部材の移動時に、それぞれの壁に関連する縁の滑動運動が可能となり、それぞれの端部および側面の該シーリング部品がシーリング部品のそれぞれの端部近くに定められる相互接合構造によって相互に接合され、該促進手段がシーリング部品がそれぞれの往復運動部材縁から遠ざかると同時にそれぞれのシリンダー壁に接触するよう促進して、余裕代隙間を橋渡ししてシリンダーと往復運動部材によって定められる燃焼室を密閉する内燃エンジン。
【請求項２】
各シーリング部品が該往復運動部材の関連縁内に定められる補完横溝に位置する請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
各シーリング部品がＴ字状横断面外形、横溝内に位置するシーリング部品の基部あるいは茎部部分、ならびに該横溝から外側かつ横方向に突き出るシーリング部品の頭部部分を有する請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
促進手段が、シーリング部品と往復運動部材との間で働くように設置される長さ方向に等間隔で配置されて、シーリング部品を往復運動部材から遠ざかる方向に促進する複数の螺旋状圧縮バネの形である請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
相互接合構造が滑動蟻継ぎタイプ構造の形態である請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項６】
往復運動部材が側面および端部の縁面によって接合される１組の対向する主要面を有する羽根である請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
シーリング部材が鋳鉄である請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項８】
往復運動部材が突き出るハブ、ならびに該ハブが取り付けられるエンジン区画が含まれ、片方のハブとエンジン区画にシーリング装置にリング状横溝または凹み部、ならびに該凹み部に位置されると同時に、他方のエンジン区画とハブを噛合させて密閉するリング状シール部品が含まれる請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項９】
他方のエンジン区画とハブによりリング状シールが延びるリング状凹み部が定められる請求項８に記載のエンジン。
【請求項１０】
リング状シールにより他方のエンジン区画とハブ内のリング状凹み部の放射方向面が押しあてられて密閉される請求項９に記載のエンジン。
【請求項１１】
リング状シールが使用中にリング状横溝内に受け入れ可能な中間リング状取付部材内に収納される請求項１０に記載のエンジン。
【国際調査報告】
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