(57)【要約】  モジュール式の内燃エンジン（１０）が、ピストン（７０）のストローク動作プロフィールを制御するために、ピストンストローク案内パターン（７６）を有するカムクランク（７４）を備え、そのエンジン（１０）は、クランクシャフト（２２）を、より長いクランクシャフト（２２）で置き換え、補助カムクランク組立体（７５）を伴う補助エンジンブロック（１８）を設置することによって拡張できる。【選択図】図４３ａ
2019518162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエンジンブロックであって、
前記少なくとも１つのエンジンブロックは少なくとも１つのシリンダとクランクシャフトとを備え、
前記少なくとも１つのシリンダはピストンと燃焼室とを有する、少なくとも１つのエンジンブロックと、
前記クランクシャフトに連結され、カムクランクプロフィールを有するカムクランクであって、
前記少なくとも１つのピストンは前記カムクランクプロフィールに動作可能に連結される、カムクランクと、
前記クランクシャフトに連接される吸気カムおよび排気カムと、
吸気通路を通じて前記エンジンブロックに至り、排気通路を通る流体連通を補助する内蔵多岐管システムと
を備える内燃エンジン。
【請求項２】
前記少なくとも１つのエンジンブロックは少なくとも一対の対向シリンダを備える、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項３】
複数対の径方向対向シリンダをさらに備える、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項４】
前記カムクランクの少なくとも１つの側において輪郭形成された径方向通路である前記カムクランクプロフィールをさらに備える、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項５】
燃焼室に対するピストンの位置を制御する前記カムクランクプロフィールをさらに備える、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項６】
前記吸気カム、前記排気カム、および前記カムクランクは、中心に位置付けられるシャフト孔を伴う円板形を各々有し、
前記内燃エンジンは、互いに対して平行に、各々のシャフト孔を通じ同軸に位置決めされる前記吸気カム、前記排気カム、および前記カムクランクを備えるカムクランク組立体をさらに備え、前記カムクランクは前記吸気カムと前記排気カムとに介在する、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項７】
中心と外縁とを有する前記カムクランクと、
少なくとも１つの径方向ローブを有する前記カムクランクプロフィールと、
前記カムクランクの中心の近くに下端区域を有し、前記カムクランクの外縁の近くに上端区域を有する前記径方向ローブと、
前記径方向ローブの下端区域に動作可能に連結されるときに前記シリンダ内で下端位置にある前記少なくとも１つのピストンと、
前記径方向ローブの上端区域に動作可能に連結されるときに前記シリンダ内で上端位置にある前記少なくとも１つのピストンと
をさらに備える、請求項１に記載の内燃エンジン。
【請求項８】
前記下端区域から前記上端区域への回転の中間に上向き中間区域を有し、前記上端区域から前記下端区域への回転の中間に下向き中間区域を有する前記径方向ローブと、
吸気弁と排気弁とを有する前記少なくとも１つのシリンダと、
前記内燃エンジンは、閉位置に各々ある前記吸気弁および前記排気弁によって特徴付けられる圧縮ストロークとをさらに備え、前記少なくとも１つのピストンは前記径方向ローブの上向き中間区域に動作可能に連結される、請求項７に記載の内燃エンジン。
【請求項９】
前記クランクシャフトの完全な一回転あたりに１回を超える圧縮ストロークをさらに含む、請求項８に記載の内燃エンジン。
【請求項１０】
外部シャフトと、同軸の内部シャフトとを有する前記クランクシャフトと、
選択的に独立して回転可能である前記外部シャフトと前記内部シャフトと、
前記外部シャフトに動作可能に取り付け可能な第１のエンジンブロックと、前記内部シャフトに動作可能に取り付け可能な第２のエンジンブロックと
をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の内燃エンジン。
【請求項１１】
回転方向に前記外部シャフトを回転させるように動作可能に構成される前記第１のエンジンブロック、および同じ前記回転方向に前記内部シャフトを回転させるように動作可能に構成される前記第２のエンジンブロックと
をさらに備える、請求項１０に記載の内燃エンジン。
【請求項１２】
第１の回転方向と、反対の回転方向とを有する前記クランクシャフトと、
前記第１の回転方向に前記外部シャフトを回転させるように動作可能に構成される前記第１のエンジンブロック、および前記反対の回転方向に前記内部シャフトを回転させるように動作可能に構成される前記第２のエンジンブロックと
をさらに備える、請求項１０に記載の内燃エンジン。
【請求項１３】
内燃エンジンを拡張するための方法であって、前記エンジンは、多岐管組立体と、既存のエンジンバンクと、既存のシャフトに取り付けられる既存のカムクランク組立体とを有し、前記方法は、
前記多岐管組立体を取り外すことと、
前記既存のカムクランク組立体を前記既存のシャフトから緩めることと、
前記既存のシャフトを前記エンジンから取り外すこと、
より長いシャフトを設置することと、
前記より長いシャフトに第１のカムクランク組立体を設置することと、
前記より長いシャフトを前記既存のエンジンバンクに第１のカムクランク組立体で固定することと、
補助エンジンバンクを前記より長いシャフトに設置することと、
補助カムクランク組立体を前記より長いシャフトに設置することと、
前記補助エンジンバンクを、前記補助カムクランク組立体を有する前記より長いシャフトに固定することと、
前記多岐管組立体を再配置することと
を含む、方法。
【請求項１４】
各々のエンジンバンクは動作タイミングを有し、
各々のカムクランクは前記より長いシャフトにおいて回転位置を有し、前記方法は、
前記既存のエンジンバンクの前記動作タイミングを、前記より長いシャフトにおける前記第１のカムクランクの前記回転位置で設定することと、
前記補助エンジンバンクの前記動作タイミングを、前記より長いシャフトにおける前記補助カムクランクの前記回転位置で設定することと、
前記既存のエンジンバンクの前記動作タイミングと前記補助エンジンバンクの前記動作タイミングとを協調させるために、第１のカムクランクの前記回転位置と前記補助カムクランクの前記回転位置との間の径方向角度を調整することと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記より長いシャフトは外部シャフトと内部シャフトとを備え、前記外部シャフトと前記内部シャフトとは独立して回転可能であり、前記方法は、
前記既存のエンジンバンクを前記外部シャフトに固定することと、
前記補助エンジンバンクを前記内部シャフトに固定することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅ  ｗｉｔｈ  Ａｄａｐｔａｂｌｅ  Ｐｉｓｔｏｎ  Ｓｔｒｏｋｅ」という名称で本発明者によって２０１６年５月１６日に出願された米国特許出願第６２／３３６，７５４号の便益を主張し、この特許出願は、ここに記載した主題を補完し得る、または、その主題に関連し得る特徴、要素、方法および方法のステップ、ならびに改良など、本発明者の特許性のある主題に対するあらゆるすべての権利の組み込みおよび保護を含むすべての許容可能な目的について、参照によりその全体において本明細書により組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、概して内燃エンジンに関し、より詳細には、制御可能なピストンストロークサイクルを伴うモジュール式内燃エンジンに関する。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、モジュール式の構成要素を用いて様々な手法で構成され得るモジュール式内燃エンジンを備える。このようなエンジンは、少なくとも一対の対向シリンダを有し得るエンジンバンクと、カムクランクシャフトに対して垂直に取り付けられる駆動円板、吸気カム円板、および排気カム円板が搭載されるカムクランクシャフトと、空気および燃料の流れを管理するための内蔵多岐管システムと、必要な場合、冷却剤とを有し得る。このようなエンジンは、元の多岐管システムまたは変更された多岐管システムを用いて、より長いカムクランクシャフトにおいて複数の個別のエンジンバンクを組み合わせることで拡張され得る。対の対向シリンダは、カムクランクシャフトの周りに径方向で配置され得る。代替の実施形態は、エンジンが追加のエンジンブロックにおいて追加の対のシリンダを加えることでモジュール式に拡張できるように、エンジンバンクが単一の対の対向シリンダだけを有することを含み得る。
代替の実施形態は、エンジンバンクが、１つだけのシリンダと、シリンダの燃焼サイクルにおける臨界遷移点において慣性を提供するための弾み車または釣合い錘とを有することを含み得る。このような実施形態では、カムクランクシャフトは、弾み車として作用し、出力ストローク同士の間のエンジンの行程を維持するための適切なエネルギーを保存するだけの十分な重量を提供できる。エンジンのモジュール式の性質は、基本的な概念を基礎とする様々な構成を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明による例示のエンジンの斜め上および前からの図である。
【図２】図１におけるエンジンの斜め上および後からの図である。
【図３】本発明による、燃料供給副システムのない図１におけるエンジンの斜め上および後からの図である。
【図４】図１におけるエンジンのベルハウジングの斜め後からの図である。
【図５】図１におけるエンジンのスラスト軸受板の斜め前からの図である。
【図６】図５に示したスラスト軸受板の斜め後からの図である。
【図７ａ】ベルハウジングおよびスラスト軸受板が取り外されている図１におけるエンジンブロックおよび多岐管の斜め前からの図である。
【図７ｂ】図７ａについての例示のエンジンブロック内に着座される位置合わせ板の斜め前からの図である。
【図８ａ】エンジンバンクのシリンダおよびピストンを示すように切断された、図１におけるエンジンの通常の前面図である。
【図８ｂ】線Ａ−Ａにおいて切断された、図８ａに示したエンジンの側面図である。
【図８ｃ】線Ｂ−Ｂにおいて切断された、図８ａに示したエンジンの側面図である。
【図８ｄ】図８ｂに示したエンジンブロック組立体の側面図である。
【図８ｅ】カムクランク組立体の詳細部分の切断側面図である。
【図９ａ】エンジンバンクのシリンダおよびピストンを示すように切断された、本開示の代替のエンジンの実施形態の通常の前面図である。
【図９ｂ】線Ｆ−Ｆにおいて切断された、図９ａに示したエンジンの側面図である。
【図１０】図８ｄに示した線Ｃ−Ｃにおいてエンジンブロック組立体を貫いて切断された、図１におけるエンジンブロックおよび多岐管の斜め前からの図である。
【図１１】図８ｄに示した線Ｄ−Ｄにおいてエンジンブロック組立体を貫いて切断された、図１におけるエンジンブロックおよび多岐管の斜め前からの図である。
【図１２】図８ｄに示した線Ｅ−Ｅにおいてエンジンブロック組立体を貫いて切断された、図１におけるエンジンブロックおよび多岐管の斜め前からの図である。
【図１３】例示の多岐管後搭載板の斜め前からの図である。
【図１４】図１３に示した多岐管後搭載板の後部を露出するために多岐管組立体の一部分が除去されている図１におけるエンジンの斜め後からの図である。
【図１５】例示の多岐管通路板の斜め前からの図である。
【図１６】多岐管通路板の後側を露出するために多岐管組立体の一部分が除去されている図１におけるエンジンの斜め後からの図である。
【図１７】例示の多岐管分離板の後側を露出するために多岐管組立体の一部分が除去されている図１におけるエンジンの斜め後からの図である。
【図１８】例示の冷却剤板の斜め前からの図である。
【図１９】図１８に示した冷却剤板の後部を露出するために多岐管組立体の一部分が除去されている図１におけるエンジンの斜め後からの図である。
【図２０】冷却剤板に設置された多岐管の例示の後板を示す図１におけるエンジンの斜め後からの図である。
【図２１ａ】図１１に示した例示のカムクランクの拡大での斜めからの透視図である。
【図２１ｂ】図１０に示した例示の吸気カム円板の拡大での斜めからの透視図である。
【図２１ｃ】図１２に示した例示の排気カム円板の拡大での斜めからの透視図である。
【図２２ａ】本発明による代替の例示のエンジンの斜め上および前からの図である。
【図２２ｂ】図２２ａにおけるエンジンの斜め上および後からの図である。
【図２３】カムクランクに隣接するシャフトに対して垂直に切断された、図２２ａにおけるエンジンの斜めからの透視図である。
【図２４】代替の例示のカムクランクの図である。
【図２５】図２４のカムクランクとの使用のための例示の吸気カムの図である。
【図２６】図２４のカムクランクとの使用のための例示の排気カムの図である。
【図２７ａ】図１におけるエンジンのための例示の弁組立体の側面図である。
【図２７ｂ】線Ｉ−Ｉにおいて切断された、図２７ａに示した弁組立体の側面図である。
【図２７ｃ】図２７ａに示した弁組立体の斜めからの透視図である。
【図２８】弁組立体保持部の斜めからの透視図である。
【図２９】図１におけるエンジンのための例示のピストン組立体の斜めからの透視図である。
【図３０】図２９におけるピストン組立体の代替の斜めからの透視図である。
【図３１】図１におけるエンジンのための代替の例示のピストン組立体の斜めからの透視図である。
【図３２】図３１におけるピストン組立体の代替の斜めからの透視図である。
【図３３】図１におけるエンジンのための追加の代替の例示のピストン組立体の斜めからの透視図である。
【図３４】図３３におけるピストン組立体の分解の斜めからの透視図である。
【図３５】線Ｊ−Ｊにおける切断に垂直な、図３４における蛇腹リングの図である。
【図３６】線Ｋ−Ｋにおける切断に垂直な、図３４における蛇腹クランプの図である。
【図３７】シリンダ壁と係合された、図３４における蛇腹クランプの詳細図である。
【図３８】図１におけるエンジンの後部に搭載された例示の点火システムの斜めからの透視図である。
【図３９】図３８における点火システムのための例示の固定子の斜めからの透視図である。
【図４０】図３８における点火システムのための例示の回転子の後部の斜めからの透視図である。
【図４１】図４０における例示の回転子の前部の通常の図である。
【図４２】図３８における点火システムのための例示の組み込まれたコイルの斜めからの透視図である。
【図４３ａ】補助エンジンブロックを伴う拡張されたモジュール式エンジンの概略図である。
【図４３ｂ】エンジンボルトおよび代替の実施形態のエンジンボルトの概略図である。
【図４４】シャフト軸を貫いて切断された、本発明によるエンジンの代替の例示の実施形態の側面図である。
【図４５】補助エンジンブロックをエンジンに付け加えるための例示の方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
ベルハウジング１２、スラスト軸受板１４、エンジンブロック１６、多岐管組立体１８、およびシャフト２２の構成要素を備える例示の内燃エンジン１０が図１〜図３に初めに示されている。一般的な慣習の便宜のために、シャフト２２がベルハウジング１２から突出するエンジン１０の側部は、航空用途におけるエンジン１０の使用について適切な配向であると考えられるため、ここではエンジンの「前部」と称される。そのため、多岐管組立体１８を伴う側部はエンジンの「後部」とここでは称される。
【０００６】
例示の実施形態では、上溝２４が設けられており、上溝２４は、組み立ての間にエンジン１０の構成要素の位置合わせを支援でき、ハウジング溝２６は、エンジン１０からの熱の除去を支援できる。エンジン１０を全体または実質的な全体として参照するとき、「上部」は上溝２４のある側部に言及している。さらなる図面において見られるように、上溝２４およびハウジング溝２６は、ベルハウジング１２、スラスト軸受板１４、エンジンブロック１６、および多岐管組立体１８の構成要素を含む個々の区域の周辺表面において具現化され得る。また、例示の実施形態は、スパークプラグの上部（図示せず）および点火用配線（図示せず）を保護するために、エンジンブロック１６の表面に固定される複数のスパークプラグカバーを有してもよい。
【０００７】
例示の実施形態では、例示の蒸発器２０が、燃料混合物吸気オリフィス３２において多岐管組立体１８の後部に搭載可能な空気−燃料混合物送達システムとして示されている。エンジン１０が、ターボチャージャまたはスーパーチャージャ付きとされたものを含む、従来の空気−燃料混合物送達システム（図示せず）を使用するための能力を有し得ることは、考えられている。例示の実施形態では、複数の組立ボルト通路３０がベルハウジング１２内に含まれている。組立ワッシャおよびナットを含み得る例示の組立ボルト４０が、エンジン１０を通じて多岐管組立体１８の後部へと延びるように組立ボルト通路３０において位置決めされてもよい。例示の組立ボルト４０は、エンジン１０の構成要素を一体に保持するために、所定位置で固定され得る。多岐管組立体１８の後部は、冷却剤充填オリフィス３４と、冷却剤排出オリフィス３６と、少なくとも１つの排気オリフィス３８とを有してもよい。
【０００８】
ここで図４も参照すると、ベルハウジング１２の例示の実施形態が後側から示されており、内部ベルハウジング空所４２を露出している。ベルハウジング空所４２は、シャフト２２における歯車装置（図示せず）のための空間を提供でき、その歯車装置はシャフト２２から調整可能であることを容易にすることができる。この記載では、シャフト孔４４が図示されており、シャフト孔４４を通じてシャフト２２は突出でき、シャフト孔４４においてシャフト２２は自由に回転できる。また、組立ボルト通路３０を包囲して組立ボルト通路３０のための構造的な支持を提供する複数の組立ボルトハウジング４６が存在してもよい。
【０００９】
主に図５および図６を参照すると、例示のスラスト軸受板１４が、例示のスラスト軸受板１４の前側におけるシャフト孔４４および構造的なストラット支持体４８をよりはっきりと示すために、独立して表示されている。スラスト軸受板１４の後側では、エンジン１０は例示のエンジンブロック接触表面５０を有してもよく、エンジンブロック接触表面５０はエンジンブロック１６に具合よく固定される。例示の実施形態では、軸受凹部５２がシャフト孔４４を包囲するように位置決めされている。凹部接触面５４が軸受凹部５２内に位置付けられており、シャフト２２に位置決めされる軸受に接触するために適切な表面を提供している。また、例示のエンジンブロック接触表面５０は、エンジンブロック１６内に形成され得る冷却剤ジャケットの区域同士の間に冷却剤の流体連通を提供する複数の冷却剤凹部５６を有してもよい。
【００１０】
主に図７ａを参照すると、例示のエンジンブロック１６の前側が示されている。例示のエンジンブロック１６は平坦な前側と平坦な後側とを有し得る。例示のエンジンブロック１６は、径方向の設計であるため、概して円筒形の外観を有している。現在の教示は、矩形の設計を伴うエンジン１０のために適合されてもよい。
【００１１】
前側は、スラスト軸受板１４のエンジンブロック接触表面５０に具合よく当接できる。エンジンブロック１６とスラスト軸受板１４との間の具合のよい封止は、エンジン１０内の圧力および流体の保持を容易にする。例示のエンジンブロック１６は、シャフト２２の周りに径方向で位置決めされた複数の冷却剤ジャケット区域５８を有してもよい。例示の実施形態では、対の冷却剤ジャケット区域５８は、冷却剤凹部５６を介して流体連通している。例示の実施形態では、エンジンブロック１６の前側がスラスト軸受板１４に当接しており、吸気通路栓６０および排気通路栓６２が、吸気通路（以下および後の図において記載および図示されている）および排気通路（以下および後の図において記載および図示されている）のそれぞれの前端を封止するために使用されてもよい。しかしながら、端ブロック冷却剤表面５０に対する効果的な封止は、吸気通路および排気通路を適切に封止できる。例示のエンジンブロック１６は例示の弁保持スロット６４を有してもよく、弁保持スロット６４は、弁組立体（以下および後の図において記載および図示されている）をエンジンブロック１６において固定するために弁組立体保持部クリップ（以下および後の図において記載および図示されている）を受け入れる。例示の実施形態では、スラスト軸受６６が、エンジンブロック１６の前端において、エンジンブロック１６とスラスト軸受板１４との間に位置決めされている。
【００１２】
ここで図７ｂも参照すると、例示の位置合わせ板８４を示すためにエンジン組立体の一部分が除去されている、例示のエンジンブロック１６の代替の前からの図が示されている。エンジンブロック１６は位置合わせ板８４を収容できる。位置合わせ板８４は複数の位置合わせ通路８５を有し得る。例示の実施形態では、一対の位置合わせ板８４が、それらの位置合わせ通路８５の対が径方向で位置合わせされた状態で互いと平行に位置決めされている。
【００１３】
ここで図８ａも参照すると、例示のエンジン１０が、シリンダ６８の例示の構成を示すために、例示のエンジンブロック１６を貫いてシャフト２２に対して垂直に切断されて示されている。例示の実施形態は６つのシリンダ６８を収容しているが、概念は、各々のエンジンブロック１６におけるより少ないシリンダ６８またはより多いシリンダ６８に順応することができる。各々の例示のシリンダは、燃焼室７２内において直線的に滑るように位置決めされるピストン組立体７０を備えている。ピストン組立体７０が適切な釣合い錘とされている場合、エンジンブロック１６が単一のシリンダ６８を有し得ることは、考えられている。
【００１４】
例示のピストンはカムクランク７４の周りに配置されている。カムクランク７４は、カムクランク７４の表面に形成された正確にパターン化されたピストンクランク溝７６を有し得る。例示の実施形態では、対応するピストンクランク溝７６がカムクランク７４の各々の側に位置決めされている。ピストン行程部７８がピストンに連結されており、ピストンクランク溝７６に位置させられている。ピストンクランク溝７６の正確なパターンは、ピストン行程部７８を通じて、燃焼室７２内における所望のピストン組立体７０の位置を伝える。ピストンがシャフト２２に向かって移動するとき、ピストン行程部７８は、ピストンクランク溝７６に沿って滑るためにカムクランク７４において押し、カムクランク７４および取り付けられたシャフト２２をシャフト２２の軸の周りに回転させる。
【００１５】
位置合わせ板８４は、シリンダ６８内の所望の位置から外向きにピストン組立体７０において押し得る力に抗する支持を提供できる。例示の実施形態では、位置合わせ板８４はシリンダ６８の両側に位置決めされ得る。ピストン組立体７０は、ピストン案内板８４における位置合わせ通路８５を占めるように、追加のピストン行程部７８の位置を有し得る。例示の実施形態では、例示の位置合わせ通路８５は、それぞれのシリンダ６８およびそれぞれのピストン組立体７０と径方向で位置合わせされ得る。例示の実施形態では、位置合わせ板８４はカムクランク７４と平行であり得る。例示の実施形態では、位置合わせ通路８５は、シリンダ６８内に留まるようにピストン組立体７０の移動を制限し得るが、カムクランク７４のピストンクランク溝７６は、ピストン組立体７０をシャフト２２に対して外向きおよび内向きに移動させる。位置合わせ通路８５とピストンクランク溝７６との組み合わせは、それぞれのシリンダ６８内におけるピストン組立体７０のストロークパターンを定めることになる。
【００１６】
燃料混合物は、それぞれの吸気通路８０を介して燃焼室７２へと導かれ得る。同様に、燃焼によって作り出される排気は、それぞれの排気通路８２を介して燃焼室７２から外へと導かれ得る。各々の吸気通路８０は、燃料混合物吸気オリフィス３２およびそれぞれの燃焼室７２と流体連通している。同様に、各々の排気通路８２は、それぞれの燃焼室７２および排気オリフィス３８と流体連通している。
【００１７】
各々のシリンダ６８の上部にはシリンダヘッド８６があり、シリンダヘッド８６は、それぞれのピストン組立体７０および燃焼室７２へとアクセスするために取り外しできる。各々のシリンダヘッド８６は、燃焼室７２内に点火火花を提供することができるように適切なスパークプラグ（図示せず）を所定位置で受け入れて保持するために、シリンダヘッド８６を貫いて形成されたスパークプラグ穴８８を有することができる。
【００１８】
ここで図８ｂも参照すると、構成要素の内部の特徴の別の角度を示すために、例示のエンジン１０がシャフト２２に沿って中央を貫いて切断されて示されている。ベルハウジング空所４２がベルハウジング１２内で見られる。また、ベルハウジング１２を貫く組立ボルト通路３０を収容する少なくとも１つの組立体ボルトハウジング４６が示されている。例示のエンジンブロック１６は、各々のシリンダ６８について、ピストン組立体７０、燃焼室７２、ピストン行程部７８、シリンダヘッド８６、および例示の対のスパークプラグ穴８８を示すために、対の対向するシリンダ６８を貫いて切断されている。また、図は、シャフト２２におけるカムクランク７４を示しており、カムクランク７４にはピストンクランク溝７６が形成されている。カムクランク７４と同様にシャフト２２に位置決めされるのは、カムクランク７４からエンジン１０の前部に向かう例示の吸気カム９０と、カムクランク７４からエンジン１０の後部に向かう例示の排気カム９２とである。
【００１９】
ここで図８ｃも参照すると、構成要素の内部の特徴の別の角度を示すために、例示のエンジン１０がシャフト２２に沿って中央を貫いて切断されて示されている。ベルハウジング空所４２がベルハウジング１２内で見られる。また、ベルハウジング１２を貫く組立ボルト通路３０を収容する少なくとも１つの組立体ボルトハウジング４６が示されている。例示のエンジンブロック１６は、各々のシリンダ６８について、ピストン組立体７０および燃焼室７２を示すために、対の対向するシリンダ６８を貫いて切断されている。また、図はシャフト２２におけるカムクランク７４を示している。例示の吸気カム９０が、カムクランク７４と同様にシャフト２２に位置決めされている。例示の吸気カム９０は、カムクランク７４からエンジン１０の前部に向かって位置決めされており、例示の排気カム９２は、カムクランク７４からエンジン１０の後部に向かって位置決めされている。
【００２０】
ここで図８ｄも参照すると、例示のエンジンブロック１６の一部分がシャフト２２に沿って中間を貫いて切断されて示されており、後の図の透視の概略的な図を描写する図で注釈を付けられている。ここで図８ｅも参照すると、例示のカムクランク組立体７５が例示のシャフト固定組立体７７について特に詳細に示されている。例示のカムクランク組立体７５は、カムクランク７４と、吸気カム９０と、排気カム９２とを備え得る。例示の実施形態では、吸気カム９０および排気カム９２は、搭載ネジ９３によって、カムクランク７４の両側において、カムクランク７４と平行に取り外し可能に取り付けられる。例示のカムクランク組立体７５は、シャフト２２の回転可能な軸に対して同軸および垂直に、シャフト２２を包囲している。
【００２１】
例示の実施形態では、カムクランク組立体７５は、シャフト固定組立体７７によってシャフト２２に固定されてもよい。例示のシャフト固定組立体７７は固定ボルト９４と先細りブッシング９５とを備え得る。例示の実施形態では、複数の固定ボルト９４は、排気カム９２の反対側における所定位置で固定させるために、排気カム９２から遠い吸気カム９０の側から、吸気カム９０、カムクランク７４、および排気カム９２を通じて延びる。例示の固定ボルト９４は、先細りブッシング９５を、カムクランク７４から遠い吸気カム９０および排気カム９２の各々の側において固定する。そのように構成すれば、固定ボルト９４が先細りブッシング９５に対して締め付けられるため、先細りブッシング９５はカムクランク７４に向かって内向きに引き込まれ、先細りブッシング９５の先細り本体をカムクランク組立体７５とシャフト２２との間に楔で留め、カムクランク組立体７５をシャフト２２に取り外し可能に固定する。
【００２２】
ここで図９ａを注視すると、代替の例示のブロック１６’がシャフト２２に対して垂直に切断されて示されている。例示の実施形態は単一の対の対向シリンダ６８を有することができ、この構成は、この単一の対の構成は、複数対の対向シリンダ６８を有する可能性もある正確に記載した径方向の構成から区別するために、「対向」構成としてここでは言及される。例示の実施形態では、各々の例示のシリンダ６８は、燃焼室７２内において直線的に滑るように位置決めされるピストン組立体７０を備えている。ピストン組立体７０が適切な釣合い錘とされている場合（図示せず）、エンジンブロック１６’が単一のシリンダ６８を有し得ることは、考えられている。
【００２３】
図８ａ、図８ｂ、および図８ｃにおけるエンジンブロック１６の例示の実施形態と同様に、例示のエンジンブロック１６’は、カムクランク７４の周りに配置されたシリンダ６８を有し得る。他の同様の特徴は、カムクランク７４の表面に形成された正確にパターン化されたピストンクランク溝７６と、ピストンに連結されてピストンクランク溝７６に位置決めされるピストン行程部７８と、シリンダ６８内の所望の位置から外向きにピストン組立体７０において押し得る力に抗する支持を提供できる、位置合わせ通路８５を伴う位置合わせ板８４とを含み得る。
【００２４】
燃料混合物は、それぞれの吸気通路８０を介して燃焼室７２へと導かれ得る。同様に、燃焼によって作り出される排気は、それぞれの排気通路８２を介して燃焼室７２から外へと導かれ得る。各々の吸気通路８０は、燃料混合物吸気オリフィス３２およびそれぞれの燃焼室７２と流体連通している。同様に、各々の排気通路８２は、それぞれの燃焼室７２および排気オリフィス３８と流体連通している。エンジン１０が燃料噴射システム（図示せず）と適合されてもよく、吸気通路８０の必要性を排除することは、理解されている。
【００２５】
例示のエンジンブロック１６’は、各々のシリンダ６８について、ピストン組立体７０、燃焼室７２、ピストン行程部７８、シリンダヘッド８６、および例示の対のスパークプラグ穴８８を示すために、対の対向するシリンダ６８を貫いて切断されている。また、図は、シャフト２２におけるカムクランク７４を示しており、カムクランク７４にはピストンクランク溝７６が形成されている。カムクランク７４と同様にシャフト２２に位置決めされるのは、カムクランク７４からエンジン１０の前部に向かう例示の吸気カム９０と、カムクランク７４からエンジン１０の後部に向かう例示の排気カム９２とである。
【００２６】
例示の実施形態のエンジンブロック１６’は空気冷却され得る。空気は、熱伝達を実施するために冷却フィン５９を通じて方向付けられ得る。追加のエンジンブロック１６’が対向エンジン１０’にモジュール式で加えられてもよいため、続くエンジンブロック１６’が、続くエンジンブロック１６’の冷却フィン５９を新たな加熱されていない空気へと接触させるために、シリンダヘッド８６の方へ外向きに伸長されてもよいことは、考えられている。（このような構成は、本開示において後で示されている）。
【００２７】
ここで図１０を注視すると、エンジンブロック１６の前部分が、シャフト２２へと垂直に搭載され、吸気カムの縁９６を有する例示の吸気カム９０を露出するために除去されている。この記載は、シリンダ６８のうちの１つだけに注力することになるが、構成要素と、特徴と、およびそれらの動作および関係とは、各々の個別のシリンダ６８において再現される。同じく露出されているのは弁組立体９８であり、弁組立体９８は、弁保持スロット６４に挿入される弁保持部１００によってエンジンブロック１６において所定位置で保持され得る。例示の弁組立体９８は、燃焼室７２への燃料混合物の制御された投入を容易にするために、吸気通路８０内に少なくとも部分的に位置決めされた吸気弁１０２を有し得る。吸気カムの縁９６は、各々の吸気弁１０２が開閉するために協調したタイミングを伝えるように正確に輪郭形成され得る。例示の油圧リフタ１０４が、弁組立体９８と吸気カムの縁９６との中間において、リフタローラ１０６が吸気カムの縁９６に押し付けられた状態で位置決めされ得る。吸気カムの縁９６における例示の隆起した吸気区域１０８は、吸気通路８０を通る燃焼室７２への燃料混合物の流れを容易にするために、油圧リフタ１０４に弁１０２を持ち上げさせる。
【００２８】
ここで図１１を注視すると、エンジンブロック１６の前部分が、シャフト２２へと垂直に搭載され、ピストンクランク溝７６を有する例示のカムクランク７４を露出するために除去されている。同じく露出されているのは、ピストン組立体７０およびピストン行程部７８と、吸気通路８０および排気通路８２の一部である。
【００２９】
ここで図１２を注視すると、エンジンブロック１６の前部分が、シャフト２２へと垂直に搭載され、排気カムの縁１１０を有する例示の排気カム９２を露出するために除去されている。例示の排気弁１１２の一部分が、排気通路８２の一部分と共に露出されている。燃焼室７２から排気が制御されて出て行くのを容易にするために、排気弁１１２が排気通路８２内において少なくとも部分的に位置決めされ得る点において、構成は吸気と同様とすることができる。排気カムの縁１１０は、各々の排気弁１１２が開閉するために協調したタイミングを伝えるように正確に輪郭形成され得る。例示の油圧リフタ１０４が、排気弁１１２と排気カムの縁１１０との中間において、リフタローラ１０６が排気カムの縁１１０に押し付けられた状態で位置決めされ得る。排気カムの縁１１０における例示の隆起した排気区域１１４は、油圧リフタ１０４に排気弁１１２を持ち上げさせ、排気通路８２および多岐管１８を通る使用済みの燃料混合物の流れを容易にする。
【００３０】
ここで図１３〜図２０を参照すると、図２、図３、および図９において先に示した例示の多岐管１８の構成要素が、別に組み立てられ、例示のエンジン１０に部分的に組み立てられて、詳細に示されている。例示の多岐管１８は、エンジン１０の径方向の具現化のために、例示のエンジンブロック１６の円筒形に対応するために概して円筒の外形を有する。多岐管１８の外形がエンジン１０の代替の実施形態の大まかな外形に対応できることは、理解されている。
【００３１】
ここで図１３を注視すると、例示の多岐管後搭載板１２０の前側が示されている。例示の多岐管後搭載板１２０は、平坦な前側および平坦な後側と、多岐管後搭載板１２０が適合させられるエンジンブロック１６の大まかな形と同様の外形とを有することができる。例示の径方向の設計のエンジン１０であれば、外形は概して円筒形である。６つのシリンダ６８の各々が、吸気通路８０と、冷却剤通路１２２と、排気通路８２とを有し得る。また、前側は、エンジンブロック１６内の冷却剤ジャケット区域５８への冷却剤の分配を容易にするために、冷却剤通路１２２を包囲する冷却剤凹部１２４を有することができる。多岐管後搭載板１２０はエンジンブロック１６と直接的な接触となることができ、そのため、エンジンブロック１６と多岐管後搭載板１２０との間の封止は、エンジン内の流体およびガスが封じ込められたままとなることを確保する。ここで図１４も注視すると、多岐管後搭載板１２０は例示のエンジン１０に示されている。多岐管１８の後部分が、例示の多岐管後搭載板１２０の後側を露出するために除去されている。直接的な接触にある部品同士がそれらの間に中間ガスケットを有し得ることは、理解され得る。
【００３２】
ここで図１５を注視すると、例示の多岐管通路板１２６の前側が、吸気通路８０、排気通路８２、および冷却剤通路１２２を収容するために示されている。例示の多岐管通路板１２６は、平坦な前側および平坦な後側と、多岐管通路板１２６が適合させられるエンジンブロック１６の大まかな形と同様の外形とを有することができる。また、多岐管通路板１２６は、中心のシャフト孔４４と吸気分配通路１２８とを有し得る。シャフト孔４４は、シャフト２２がエンジン１０の後部から延びることを許容する。例示の吸気分配通路１２８は、多岐管通路板１２６の前側のシャフト孔４４の周囲の周りに配向されている。分配通路指部１３０が、燃料混合物を特定のシリンダ６８に向けて通じさせるために、各々のシリンダ６８において吸気分配通路１２８から外向きに延びている。
【００３３】
ここで図１６を注視すると、例示の多岐管通路板１２６の後側が、シャフト孔４４、吸気通路８０、排気通路８２、および冷却剤通路１２２を収容するために示されている。また、排気回収通路１３２が、多岐管通路板１２６の後側のシャフト孔４４の周囲の周りに配向され得る。各々のシリンダ６８からの排気通路８２が、排気回収通路１３２へと送り込まれ得る。
【００３４】
ここで図１７を注視すると、例示の多岐管分離板１３４の後側が、中心のシャフト孔４４、少なくとも１つの吸気通路８０、少なくとも１つの排気通路８２、および複数の冷却剤通路１２２を有するために示されている。例示の多岐管分離板１３４は、平坦な前側および平坦な後側と、多岐管分離板１３４が適合させられるエンジンブロック１６の大まかな形と同様の外形とを有することができる。例示の実施形態では、多岐管分離板１３４は、排気回収通路１３２を覆っており、エンジン１０からの制御された放出のために、各々のシリンダ６８についての排気通路８２から少なくされた数の排気通路８２へと排気の連通を方向付ける。制御された放出は、騒音低減と、排ガス規制と、ターボチャージャへの出力の提供とを含み得る。
【００３５】
ここで図１８を注視すると、例示の冷却剤板１３６の前側が、吸気通路８０、排気通路８２、および冷却剤通路１２２を収容するために示されている。例示の多岐管冷却剤板１３６は、平坦な前側および平坦な後側と、多岐管冷却剤板１３６が適合させられるエンジンブロック１６の大まかな形と同様の外形とを有することができる。また、多岐管冷却剤板１３６は、中心のシャフト孔４４と、エンジンに入る冷却剤が、単一の冷却剤通路１２２から、入口冷却剤ジャケット区域５８へとつながる複数の冷却剤通路１２２へと分配されるのに沿う冷却剤進入通路１３８とを有し得る。シャフト孔４４は、シャフト２２がエンジン１０の後部から延びることを許容する。例示の冷却剤進入通路１３８は、多岐管冷却剤板１３６の前側のシャフト孔４４の周囲の周りに部分的に配向され得る。
【００３６】
ここで図１９を注視すると、例示の多岐管冷却剤板１３６の後側が、シャフト孔４４、吸気通路８０、排気通路８２、および冷却剤通路１２２を収容するために示されている。また、冷却剤戻り通路１４０が、多岐管冷却剤板１３６の後側のシャフト孔４４の周囲の周りに部分的に配向され得る。冷却剤戻り通路１４０は、複数の冷却剤通路１２２から単一の冷却剤通路１２２への、エンジンブロック１６の冷却剤ジャケット区域５８から戻る冷却剤（図示せず）の集約した連通を支持する。冷却剤を集約することで、濾過、熱発散、および汲み上げを含み得る冷却剤の管理を容易にすることができる。
【００３７】
ここで図２０を注視すると、例示の後板１４２が多岐管冷却剤板１３６に設置されて示されている。例示の後板１４２は、シャフト孔４４、吸気通路８０、排気通路８２、および、冷却剤通路１２２の入口と出口との両方を収容するために示されている。例示の後板１４２は、平坦な前側および平坦な後側と、後板１４２が適合させられるエンジンブロック１６の大まかな形と同様の外形とを有することができる。例示の実施形態では、後板１４２は冷却剤戻り通路１４０を覆い、複数の冷却剤通路１２２から単一の冷却剤通路１２２への、エンジンブロック１６の冷却剤ジャケット区域５８から戻る冷却剤の連通を封止する。
【００３８】
ここで主に図２２〜図２４を参照し、図１１〜図１３も参照すると、例示のカムクランク７４の例示の形および特徴と、例示の吸気カム９０の例示の形および特徴と、例示の排気カム９２の例示の形および特徴と、対応する燃焼室７２内の例示のピストン組立体７０の位置と、対応する吸気通路８０内の例示の吸気弁１０２の位置と、対応する排気通路８２内の例示の排気弁１１２の位置との間の相関関係について詳細が提供されている。概して、ピストンクランク溝７６のパターンは、燃焼室７２内のピストン組立体７０の直線的な移動を決定するが、機能においては、燃焼室７２内のピストン組立体７０の移動は、力をピストンクランク溝７６に与え、これはカムクランク７４において回転を作り出し、延いては、回転において連接されたシャフト２２、吸気カム９０、および排気カム９２において回転を作り出す。エンジン１０の性能および機能は、傾斜部の勾配および長さと、下端および上端の傾斜部の遷移の期間および急激性を変えることによって調整および適合できる。
【００３９】
例示の実施形態では、カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２はすべてシャフト２２に対して垂直にしっかりと取り付けられ、これによって、カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２は互いに対して平行な平面において配向される結果となる。また、カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２はシャフト２２と同時に回転し、そのためそれらの回転位置は協調されて同期される。カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２の各々は、完全に同じ時間でシャフト２２の軸の周りに１回の３６０度の回転を完了することになる。この手法では、エンジン１０内の作用に影響を与え得るカムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２のうちの１つにおける特徴は、エンジン１０内の他の作用に互いの作用に対して関連する時間において影響を与えるために、カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２のうちの他のものと協調され得る。シャフト２２、延いては、カム（７４、９０、９２）と同時に回転するように、シャフト２２において固定されているとして見られる参照線分Ｇ−ＧおよびＨ−Ｈが、カムクランク７４と、吸気カム９０と、排気カム９２との間の協調したタイミング、延いては、エンジン１０内に影響を与える作用を描写するのを支援するために提供されている。
【００４０】
ここで図２１ａを注視すると、例示のカムクランク７４はピストンクランク溝７６を有し得る。エンジン１０における各々のシリンダ６８のためのピストン行程部７８が、カムクランク７４がシャフト２２の軸の周りに回転するにつれてピストンクランク溝７６の形に追従するように、ピストンクランク溝７６内に位置決めされ得る。ピストンクランク溝７６の形は、シャフト２２の軸に近い位置から、シャフト２２の軸から遠い位置までを網羅する位置の範囲を通じて移っていく。例示の実施形態では、ピストン組立体７０が燃焼室７２内で移動され得るにつれて、ピストン行程部７８とピストン組立体７０との間の連結がピストン行程部７８を下向きに押す。ピストン組立体７０が燃焼室７２において高いとき、ピストン行程部７８は、シャフト２２の軸から遠い位置にある。ピストン組立体７０が燃焼室７２において低いとき、ピストン行程部７８は、シャフト２２の軸の近くの位置にある。ピストン行程部７８はピストンクランク溝７６に留まり、カムクランク７４の回転を引き起こすピストンクランク溝７６の傾斜部に追従する。
【００４１】
例示の実施形態では、ピストンクランク溝７６の形は、移動ローブ１４６と出力ローブ１４８とを作り出している。シャフト２２に向かって内向きに傾斜する例示の移動ローブ１４６の時計回りの傾斜部は、吸気傾斜部１５０であり得る。ピストンクランク溝７６を時計回りで進むと、吸気下端１５２は、移動ローブ１４６から出力ローブ１４８への遷移をマークしている。吸気下端１５２は吸気傾斜部１５０と圧縮傾斜部１５４との中間である。圧縮傾斜部１５４は、出力ローブ１４８においてシャフト２２から外向きに傾斜している。圧縮傾斜部１５４の頂点において、傾斜部は圧縮上端１５６を有する。例示の実施形態では、圧縮上端１５６は圧縮休止部１５８を有し得る。圧縮休止部１５８は、ピストンクランク溝７６がシャフト２２から同じ距離に留まる短い回転距離であり得る。
【００４２】
シャフト２２に向かって内向きに傾斜する例示の出力ローブ１４８の時計回りの傾斜部は、出力傾斜部１６０であり得る。ピストンクランク溝７６を時計回りで進むと、出力下端１６２は、出力ローブ１４８から移動ローブ１４６へと戻る遷移をマークしている。出力下端１６２は出力傾斜部１６０と排気傾斜部１６４との中間である。排気傾斜部１６４は、移動ローブ１４６においてシャフト２２から外向きに傾斜している。排気傾斜部１６４の頂点において、傾斜部は吸気上端１６６を有する。ピストンクランク溝７６を時計回りで進むと、順番が繰り返し、別の吸気傾斜部１５０’が始まる。例示の実施形態では、カムクランク７４は、４ストローク燃焼サイクルで動作する場合に、各々のシリンダ６８がシャフト２２の一回転あたりに１つのシリンダ６８あたりで２つの出力ストロークを有することになる２つの移動ローブ１４６と２つの出力ローブ１４８とを伴うピストンクランク溝７６を有し得る。２つの移動ローブ１４６と２つの出力ローブ１４８とを伴うピストンクランク溝７６は、４ストローク燃焼サイクルで運転する例示のエンジン１０の特徴である。
【００４３】
ここで図２１ｂを注視すると、例示の吸気カム９０は、吸気通路８０内において、吸気弁１０２における移動に影響を与え得る。各々の吸気弁１０２は、特定の油圧リフタ１０４およびリフタローラ１０６へのリンク機構を通じて、開位置と閉位置との間で移動され得る。特定の油圧リフタ１０４およびリフタローラ１０６は、それぞれの吸気弁１０２を、リフタローラ１０６が吸気カム９０に直面し得る協調した特徴に応じて移動させる。例示の実施形態では、協調した特徴は、吸気カムの縁９６における隆起した吸気区域（１０８、１０８’）のいずれかであり得る。
【００４４】
吸気カムの縁９６の線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差から吸気カムの縁９６の周りで時計回りに進行すると、リフタローラ１０６は吸気開傾斜部１７０に直面し得る。吸気開傾斜部１７０は、吸気カムの縁９６においてシャフト２２から離れた若干上向きの傾斜部であり得る。吸気開傾斜部１７０は吸気開平坦部１７２につながることができ、吸気開平坦部１７２は、吸気カムの縁９６がシャフト２２から同じ距離のままである短い回転距離であり得る。吸気閉傾斜部１７４が吸気開平坦部１７２の端にあり得る。例示の吸気閉傾斜部１７４は、リフタローラがシャフト２２により近い位置へと、吸気カムの縁９６が吸気カム９０の周囲に沿って主に保持するシャフト２２からの半径まで、戻ることを許容され得る場所であり得る。
【００４５】
例示の実施形態では、隆起した吸気区域１０８は、吸気カムの縁９６と線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差からの吸気カム９０の若干の時計回りの回転の後で、吸気カムの縁９６が線分Ｇ−Ｇと交差する十分に前に直面され得る。例示の実施形態では、続く隆起した吸気区域１０８’が、吸気カムの縁９６と線分Ｈ−Ｈとの下の方の交差からの吸気カム９０の若干の時計回りの回転で、吸気カムの縁９６が線分Ｇ−Ｇと再び交差する十分に前に起こり得る。
【００４６】
ここで図２１ｃを注視すると、例示の排気カム９２は、排気通路８２内において、排気弁１１２における移動に影響を与え得る。各々の排気弁１１２は、特定の油圧リフタ１０４およびリフタローラ１０６へのリンク機構を通じて、開位置と閉位置との間で移動され得る。特定の油圧リフタ１０４およびリフタローラ１０６は、それぞれの排気弁１１２を、リフタローラ１０６が排気カム９２に直面し得る協調した特徴に応じて移動させ得る。例示の実施形態では、協調した特徴は、排気カムの縁１１０における隆起した排気区域（１１４、１１４’）のいずれかであり得る。
【００４７】
排気カムの縁１１０の線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差の若干前から排気カムの縁１１０の周りで時計回りに進行すると、リフタローラ１０６は排気開傾斜部１８０に直面し得る。排気開傾斜部１８０は、排気カムの縁１１０においてシャフト２２から離れた若干上向きの傾斜部であり得る。排気開傾斜部１８０は排気開平坦部１８２につながることができ、排気開平坦部１８２は、排気カムの縁１１０がシャフト２２から同じ距離のままである短い回転距離であり得る。例示の実施形態では、排気カムの縁１１０と線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差は、排気開平坦部１８２の間に起こる。排気閉傾斜部１８４が排気開平坦部１８２の端にあり得る。例示の排気閉傾斜部１８４では、リフタローラがシャフト２２により近い位置へと、排気カムの縁１１０が排気カム９２の周囲に沿って主に保持するシャフト２２からの半径まで、戻ることを許容され得る。
【００４８】
例示の実施形態では、隆起した排気区域１１４は、概して排気カムの縁１１０と線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差において直面され得る。例示の実施形態では、続く隆起した排気区域１１４’が、概して、排気開平坦部１８２の間に排気カムの縁１１０と線分Ｈ−Ｈとの下の方の交差において起こり得る。
【００４９】
エンジン１０が機能する間、燃焼室７２内のピストン組立体７０における移動は、カムクランク７４における回転に影響を与え、そのため、シャフト２２と、回転において固定された吸気カム９０および排気カム９２とにおける回転に影響を与える。カムクランク７４と、ピストンクランク溝７６と、ピストン行程部７８と、ピストン組立体７０との間のリンク機構は、ピストン組立体７０に下向きの力を加え、さらにピストン行程部７８に力を加える燃焼室７２内の燃焼に応答する。ピストン行程部７８は、力をピストン組立体７０からピストンクランク溝７６の側部へと伝える。ピストンクランク溝７６の側部の傾斜は、直線的な下向の力をカムクランク７４の回転へと変換する。ピストンクランク溝７６の形は、エンジン１０の連結された燃焼室７２における燃焼からシャフト２２に付与される力に直接的に影響を与え得る。そのため、ピストンクランク溝７６の形への変更は、それぞれのエンジン１０の性能特性を変更することになる。また、同時に燃焼を経験する対向シリンダ６８は、互いの側方の力を相殺し、ピストンクランク溝７６の傾斜部の対における力だけをシャフト２２における回転に付与させる。
【００５０】
カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２の協調した特徴によって引き起こされる影響は、力強い回転の速度とトルクとがシャフト２２に付与されるという結果となる持続した内燃サイクルをもたらす。したがって、シャフト２２は、仕事を遂行するために幅広い種類の装置に取り付けられ得る。図１１〜図１３および図２２〜図２４を参照して、例示のピストン組立体７０、吸気弁１０２、および排気弁１１２の協調した働きが記載されている。
【００５１】
燃焼サイクルは連続的なプロセスであるが、エンジン１０の要素の相互作用の記載を、新たな燃料がエンジン１０へと導入される例示のシリンダ６８のサイクルにおける位置で始めることは、道理にかなっていると思われる。この位置は、任意のカム（７４、９０、９２）と線分Ｈ−Ｈとの上の方の交差のやや反時計回りとして言及できる。カムクランク７４における回転は、ピストン行程部７８がピストンクランク溝７６の吸気傾斜部１５０に追従することをもたらす。ピストン行程部７８の内向きの移動は、連結されたピストン組立体７０を燃焼室７２内で下向きに引っ張り、燃焼室７２における空間を適切な燃料混合物の導入のために作り出す。調整可能な同期において、吸気弁１０２は、燃料混合物を、吸気通路８０を通じて燃焼室７２へと通じさせるために開けられる。吸気弁１０２を開けることは、吸気カムの縁９６において吸気開傾斜部１７０を経験するその特定の吸気弁１０２のリフタローラ１０６への応答である。吸気弁１０２は吸気通路８０において開いたままであるが、リフタローラ１０６は吸気開平坦部１７２を経験する。その吸気弁１０２のためのリフタローラ１０６が吸気カムの縁９６において吸気閉傾斜部１７４を経験するとき、吸気弁１０２は閉じる。調整可能な同期において、排気弁１１２は排気通路８２内で閉じられるが、これは、その特定の排気弁１１２のためのリフタローラ１０６が低い位置を経験しており、排気カムの縁１１０が排気カム９２の周囲に沿って主に保持するためである。
【００５２】
ピストン行程部７８が吸気下端１５２に到達したとき、吸気弁１０２のローラリフタ１０６が吸気閉傾斜部１７４を経験するため、吸気弁１０２は閉じられる。吸気弁１０２のローラリフタ１０６は、シャフト２２およびカム（７４、９０、９２）がほとんど１８０度で回転し、吸気カムの縁９６と線分Ｈ−Ｈとの下の方の交差を越えて進行するまで、別の吸気開傾斜部１７０を経験しないことになる。排気弁１１２のためのリフタローラ１０６が隆起した排気区域１１４をなおも経験していないため、排気弁１１２はなおも閉じられており、排気カムの縁１１０が線分Ｈ−Ｈと交差する前のわずかな回転角度まで閉じない。
【００５３】
カムクランク７４のさらなる回転によって、ピストン行程部７８は圧縮傾斜に直面し、燃焼室７２におけるピストン組立体７０を上昇させ始め、燃焼室７２に含まれる燃料混合物を加圧する。前述したように、吸気弁１０２および排気弁１１２は閉じられ、そのため燃焼室７２内の圧力は、ピストン行程部が圧縮上端１５６に到達するときであるピストン組立体７０が燃焼室７２においてその頂点に到達するまで、高くなる。この位置において、燃焼室７２における火花に影響を与えるために位置決めされたスパークプラグ（図示せず）が、圧縮された燃料混合物に点火する。燃料混合物の燃焼は、ピストン組立体７０を下向きに押す圧力を同時に作り出し、ピストン行程部７８は出力傾斜部１６０へと進行する。ピストン組立体７０への力は、ピストン行程部７８とピストンクランク溝７６の傾斜部とを通じて、回転速度およびトルクとしてカムクランク７４およびシャフト２２へと伝えられる。
【００５４】
出力ローブ１４８がピストンクランク溝７６において圧縮休止部１５８を有する例示のエンジン１０では、点火は、ピストン行程部７８が圧縮休止部１５８の開始に到達するときについて時間が調整され得る。圧縮休止部１５８の間、燃焼からの圧力は、ピストン行程部７８が出力傾斜部１６０へと進行し、ピストン組立体７０を燃焼室７２内で下降させる前の短時間の間に、燃焼室７２内で高くなるように許容される。
【００５５】
カムクランク７４の回転は、ピストン行程部７８を出力下端１６２へと到達させ、排気傾斜部１６４へと遷移させる。ピストン組立体７０へのピストン行程部７８の連結は、ピストン行程部７８が出力下端１６２にあるときにピストンが燃焼室７２内でのその行程における最も低い位置に到達する結果となる。ピストン行程部７８が排気傾斜部１６４を経験するとき、ピストン組立体７０は燃焼室７２内で上向きに移動する。例示の実施形態では、これらの作用は、ピストン行程部７８とそれぞれのローラリフタ１０６とがカム（７４、９０、９２）と線分Ｈ−Ｈとの下の方の交差に到達する若干前に起こる。回転におけるその位置において、吸気弁１０２はなおも閉じられているが、それはその特定の排気弁１１２のためのリフタローラ１０６が下の方の位置を経験しており、排気カムの縁１１０が排気カム９２の周囲に沿って主に保持するためである。しかしながら、ピストン組立体７０の移動と調整可能に同期している排気弁１１２のリフタロータ１０６は、続く隆起した排気区域１１４’に到達し、排気開傾斜部１８０’を経験し、排気弁１１２を排気通路８２内で開け、燃焼室７２の外から排気管理のための排気通路８２へと排気の連通を可能にする。排気傾斜部１６４に沿うピストン行程部７８のさらなる進行は、燃焼室７２においてピストン組立体７０を上向きに押し、燃焼室７２から排気通路８２への排気の排出を支援する。
【００５６】
例示の実施形態では、ピストン組立体７０が燃焼室７２内でそのストロークの上端に到達することに対応する、ピストン行程部７８が排気傾斜部１６４の端において吸気上端１６６に到達する若干前に、排気弁１１２のためのローラリフタ１０６は排気閉傾斜部１８４を経験する。排気閉傾斜部１８４を経験することに応答して、ローラリフタ１０６は排気通路８２における排気弁１１２を閉じ、燃焼室７２からの排気の連通を停止する。カム（７４、９０、９２）の続いての回転は、ピストン行程部７８を吸気上端１６６へと持って行き、吸気弁１０２についてのローラリフタ１０６を続く隆起した吸気区域１０８’に向けて持って行き、排気弁１１２を閉じたままとするが、これは、排気弁１１２についてのローラリフタ１０６が、シャフト１２２のほとんど１８０度の回転にわたって、別の隆起した排気区域１１４を経験しないためである。
【００５７】
ここで主に図２２ａおよび図２２ｂを参照すると、本発明による単一のシリンダのエンジンの代替の例示の実施形態が示されている。ここで主に図２３を参照すると、このような単一シリンダのエンジンは、図８ａのエンジンと同様に、２つの移動ローブ１４６と２つの出力ローブ１４８とを支持するように構成され得る。このような構成は、シャフトの一回転あたりに２つの出力ストロークを処理する例示のエンジンをもたらすことになる。
【００５８】
ここで主に図２４、図２５、および図２６を参照すると、カムクランク７４、吸気カム９０、および排気カム９２を備え得るカム一式が、単一の移動ローブ１４６と単一の出力ローブ１４８とを伴うカムクランク溝７６を伴うカムクランク７４を有し得る。このような構成は、シャフトの一回転あたりに単一の出力ストロークを生成する主題のエンジンをもたらすことになる。ストロークの順番は、従来の４ストロークエンジンと同様であり得る。しかしながら、径方向のカムクランク溝７６の変化した形は、燃焼室７２における燃焼によって作り出される力に応答してのエンジン性能の変更を可能にする。出力ストロークによって生成される力は、燃焼室７２において作り出される特定の圧力を機械的に利用するために、カムクランク溝７６の正確な形によって適応されて操られ得る。
【００５９】
ここで図２７ａ、図２７ｂ、および図２７ｃを主に参照すると、例示の弁組立体１９０が、弁１９２と、弁案内部１９４と、バネ１９６と、コレット保持部１９８とを有し得る。例示の弁１９２は、弁先端２０２が一端にあり、弁頭２０４が他端にある弁棒２００を有し得る。例示の弁１９２は、弁首肩部２０６を弁棒２００において有してもよい。例示の実施形態では、弁首肩部２０６は、弁棒２００を取り囲む隆起した領域であり、弁棒２００の長さに沿ってより大きい周囲の領域を作り出す。
【００６０】
例示の弁案内部１９４は、円筒形の外形と、弁棒２００が通過し得る長さに沿って中心を貫く直線状の中空の通路とを有し得る。弁案内部１９４は、弁棒２００の長さに沿ってスライドするように構成され、弁首肩部２０６に当接するように構成される。例示の弁案内部１９４は、一対の溝封止部１８８の中間に保持部溝２１０を有し得る。保持部溝２１０は、弁案内部１９４の長さに沿ってより小さい周囲の領域であり得る。
【００６１】
例示のバネ１９６は、ある長さの弁棒２００をスライドおよび包囲する大きさとされた螺旋形を有し得る。例示のバネ１９６は、弁首肩部２０６に向けて弁案内部１９４に力を加えるように、弁案内部１９４の端に当接できる。例示の実施形態では、バネ１９６は、コレット保持部１９８によって弁棒２００における所定位置で保持され得る。例示のコレット保持部１９８は、弁首肩部２０６をコレット保持部１９８に向けて押すために圧縮力が弁１９２に加えられる場合、相対する面を弁首肩部２０６に提供できる。
【００６２】
例示のコレット保持部１９８は、弁先端２０２を越えて弁棒２００から外に進むのを防止させるために一対のコレット（２１２、２１２’）に係合し得る。コレット（２１２、２１２’）およびコレット保持部１９８の連動する構成と、コレット保持部１９８がコレット（２１２、２１２’）を、弁棒２００に対して、より明確には、弁先端２０２に対して引っ張る手法とは、当然ながら当業者によって知られている。
【００６３】
ここで図２８および図７ａも参照すると、例示の弁組立体保持部２１４が、案内空所２１８を定めるように成形され得る少なくとも１つの二叉部２１６を有し得る。例示の実施形態では、弁組立体保持部２１４は、弁案内部１９４とエンジンブロック１６との両方に当たり、弁組立体１９０を所定位置で固定するために、弁組立体１９０がエンジンブロック１６内の設置位置にある状態でエンジンブロック１６における弁保持部スロット６４内に位置決めされ得る。例示の弁組立体１９０がエンジンブロック１６内の設置位置にある状態で、弁案内部１９４の保持部溝２１０はエンジンブロック１６における弁保持部スロット６４と一列になり得る。そのため、弁組立体保持部２１４は、位置合わせされた弁保持部スロット６４と保持部溝２１０とに挿入され得る。例示の実施形態では、弁組立体保持部２１４は最初に二叉部２１６で挿入され、そのため二叉部の斜めにされた先端の縁が保持部溝２１０への進入を案内できる。弁組立体保持部２１４が適切な設置位置にあるとき、弁案内部１９４は案内空所２１８内に位置決めされ、弁保持部は保持部溝２１０およびエンジンブロック１６に当たる。
【００６４】
ここで図２９および図３０を主に参照すると、ピストン組立体７０の例示の実施形態は、ピストンヘッド２２０と、各々においてリング２２２が位置決めされ得る１つまたは複数のリング溝２２４と、各々においてオイルリング２２６が位置決めされ得るオイルリング溝２２８と、ピストン首部と、少なくとも１つの行程部７８とを有し得る。例示の実施形態では、リング溝２２４およびリング２２２と、オイルリング溝２２８およびオイルリング２２６とは、先に存在したピストン内燃エンジンで現在使用されているものと同様であり得る。
【００６５】
ここで図３１および図３２を主に参照すると、ピストン組立体７０の代替の例示の実施形態は、ピストンヘッド２２０と、各々において無給油リング２３２が位置決めされ得る１つまたは複数の無給油リング溝２３４と、各々においてスクレーパリング２３６が位置決めされ得る１つまたは複数のスクレーパリング溝２３８と、ピストン首部２３０と、少なくとも１つの行程部７８とを有し得る。例示のピストン首部２３０および例示の行程部７８がオイルの多い環境で効果的に機能するため、例示のスクレーパリング２３６は、無給油リング２３２と、ピストン首部２３０および行程部７８との中間に位置決めされ得る。このようにして、スクレーパリング２３６は、無給油リング２３２およびピストンヘッド２２０へのオイルの移動を制限でき、無給油リング２３２からピストンヘッド２２０の反対にある燃焼室７２にオイルが入るのを防止または低減する。当業者は、燃焼室７２におけるオイルが燃焼効率を低減し、スパークプラグを汚す可能性のあることを理解するものである。無給油リング２３２のオイルとの接触を低減または排除することは、燃焼室７２において、および、無給油リング２３２の周りにおいて、カーボンの堆積を回避または最小限にすることで、ピストン組立体７０の耐用期間を大幅に延ばすことができる。
【００６６】
例示の実施形態では、無給油リング２３２は、滑り促進物質が与えられた金属から作られてもよい。適切な金属は、いくつかの潜在的に適切な金属の中でも、ステンレス鋼、鋼合金、真鍮、および他の銅合金を含み得る。適切な滑り促進物質は、いくつかの潜在的に適切な物質の中でも、高温のＴｅｆｌｏｎ（登録商標）およびカーボンを含み得る。例示の実施形態では、スクレーパリング２３６は耐熱エラストマから作られ得る。適切な耐熱エラストマは、いくつかの潜在的に適切な物質の中でも、フルオロケイ酸塩およびフッ化炭素を含み得る。潜在的に適切なフッ化炭素材料は、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＤｅｌａｗａｒｅのＤｕｐｏｎｔ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ、ＬＬＣによるＶｉｔｏｎ（商標）の商標の下で販売され得る。
【００６７】
ここで図３３〜図３７を主に参照すると、ピストン組立体７０の追加の代替の例示の実施形態が、ピストンヘッド２２０と、ピストン首部２３０と、無給油リング２３２が各々中に位置決めされ得る１つまたは複数の無給油リング溝２３４と、蛇腹２４０と、少なくとも１つの行程部７８とを有し得る。例示の蛇腹２４０は、無給油リング２３２と、典型的にはエンジンブロック１６内に見出されるオイルの多い環境で効果的に機能するピストン首部２３０および行程部７８との中間に位置決めされ得る。例示の蛇腹２４０は、蛇腹内部２４３を包囲する円筒に成形された壁２４２を有し得る。蛇腹２４０の端は、燃焼室７２に向かい合うピストンヘッド２２０に接触し、ピストンヘッド２２０に当たって封止し得る蛇腹頭部２４１を有し得る。蛇腹頭部２４１の反対には、例示の蛇腹２４０が、ピストン首部２３０を蛇腹内部２４３へと受け入れるために開放されていてもよく、そのためピストン首部２３０は蛇腹頭部２４１を通じてピストンヘッド２２０に固定されてもよい。
【００６８】
例示の蛇腹２４０は、蛇腹２４０にしっかりと取り付けられる蛇腹リング２４６も有し得る。例示の蛇腹リング２４６は、蛇腹２４０の開放している端を包囲してもよい。蛇腹リング係合面２４４が、しっかりと連結されたままとなるように、蛇腹リング２４６の蛇腹係合部２５４に溶接され得る。例示の蛇腹リングは、蛇腹ガスケット２５２を受け入れ得るその外側周辺の周りにガスケット穴２５０を有してもよい。例示の蛇腹リング２４６は正確にシリンダ６８の大きさとでき、それによって、ガスケット穴２５０内で適切に支持される蛇腹ガスケット２５２は、蛇腹リング２４６が設置され得るシリンダ６８の外壁に対して望ましい封止を提供できる。また、例示の蛇腹リング２４６は蛇腹リング保持面２５６を有してもよい。
【００６９】
例示の蛇腹２４０は蛇腹クランプ２４８を有してもよい。例示の蛇腹クランプ２４８は、蛇腹クランプ保持面２５８と、シリンダ壁係合リップ２６０と、蛇腹クランプ分割部２４９とを有し得る。例示の実施形態では、蛇腹クランプ２４８は、直径が縮小されており、より閉じた蛇腹クランプ分割部２４９の位置を含み得る圧縮位置を有してもよい。このような圧縮位置では、蛇腹クランプ２４８は、蛇腹リング保持面２５６へと挿入され、蛇腹リング保持面２５６を蛇腹クランプ保持面２５８と係合させることができる。引っ張られた位置において、蛇腹クランプ２４８はより大きな直径を取ることができ、蛇腹クランプ分割部２４９はより大きく開いた位置を取ることができる。引っ張られた位置において、蛇腹クランプ２４８と、対応する蛇腹リング２４６とは、しっかりと連結され得る。
【００７０】
例示の実施形態では、蛇腹クランプ２４８は、燃焼室７２の遠位で、対応するシリンダ６８の周辺の周りでエンジンブロック１６にも係合し得る。より明確には図３６および図３７を参照すると、例示の実施形態において、シリンダ壁溝２６２がシリンダ６８の外壁において位置決めされ得る。例示のシリンダ壁溝２６２は、蛇腹クランプ２４８のシリンダ壁係合リップ２６０を受け入れるような大きさおよび構成とされ得る。組み立てられた位置において、蛇腹クランプ２４８は、対応するシリンダ壁溝２６２と、対応する蛇腹リング２４６との両方と係合できる。その例示の組み立てられた位置において、蛇腹リング２４６と、対応する蛇腹クランプ２４８とは、互いと接触したままとでき、対応する蛇腹リング係合部２４４は、対応するピストンヘッド２２０が、対応するシリンダ６８内において上昇および下降するとき、蛇腹２４０の圧縮と伸長との繰り返される連続したサイクルを通じて、蛇腹リング２４６に固定されたままとできる。この構成では、例示の蛇腹２４０、蛇腹ガスケット２５２、およびシリンダ壁係合リップ２６０は、エンジンブロック１６内の燃焼室７２とオイルの多い環境との間でのオイルおよび燃焼物質の移動を効果的に制限できる。行程部７８に近い構造的な空所は、このようなオイルの多い環境であり得る。
【００７１】
無給油リング２３２およびピストンヘッド２２０へのオイルの制限、低減、および排除された移動または移行が、オイルが燃焼室７２に入るのを防止または低減できることと、燃焼室７２に入るオイルが燃焼効率を低減し、スパークプラグを汚す可能性のあることとは、理解され得る。無給油リング２３２のオイルとの接触を低減または排除することは、燃焼室７２において、および、無給油リング２３２の周りにおいて、カーボンの堆積を回避または最小限にすることで、ピストン組立体７０の耐用期間を大幅に延ばすことができる。また、燃料および排気の要素などの燃焼物質の制限、低減、および排除される移動または移行は、作動するエンジンのオイルの完全性および性能を保護して引き延ばすことができ、これはエンジン１０の耐用期間を引き延ばすことができることは、理解され得る。
【００７２】
ここで図３８および図４２を主に参照すると、例示の点火システム２６８が、トリガ組立体２７０と、内蔵コイル２７２と、スパークプラグ線２８６のセットとを含み得る。例示の実施形態では、トリガ組立体２７０は固定子２７４と回転子２７８とを含み得る。固定子２７４および回転子２７８は、シャフト孔４４を伴う平坦な円板形を各々有し得る。例示の実施形態では、回転子２７８は、シャフト２２と同時に回転するように、シャフト２２に対して垂直にシャフト２２に取り付けられ得る。例示の実施形態では、固定子２７４は、後板１４２に対して回転可能に不動のままとなるように、シャフト２２に対して垂直に後板１４２に取り付けられ得る。平坦な円板形は、固定子２７４と回転子２７８とを、互いに対して平行に、および、互いの近くに位置決めさせることができ、互いと接触させることなく固定子２７４または回転子２７８のいずれかの回転を許容する。
【００７３】
例示の固定子２７４は、トリガ２７６を横切って電気的接触が起こらない開位置と、トリガを横切って電気的接触が起こる閉位置とを伴う少なくとも１つのトリガ２７６を有し得る。例示の実施形態では、トリガ２７６は、磁場へと持って行かれることで開位置から閉位置へと移動される。例示の回転子２７８は、トリガ２７６において開位置と閉位置との間での移動をもたらすために、適切な磁場を生成することができる少なくとも１つの磁石２８０を有し得る。例示の実施形態では、閉位置におけるトリガ２７６は、制御線２８２を通じて内蔵コイル２７２に電気信号を通信することができる。例示の内蔵コイル２７２は、このような通信に応答して電荷を作り出すことができ、電荷を特定のスパークプラグ線接点２８４へと送り、スパークプラグ線接点２８４は、特定の燃焼シリンダ６８において燃焼を点火するために、スパークプラグ線２８６を通じて特定のスパークプラグ２８８へと電荷を伝える。
【００７４】
例示の点火システム２６８は、回転子２７８の一回転あたりに２つの電荷を誘導するように構成され得る。例示の実施形態では、内蔵コイル２７２は、トリガ２７６からの１つの信号が、２つのスパークプラグ線接点２８４へと、延いては、２つのシリンダ６８へと、電荷を同時に伝えさせるように構成され得る。このような実施形態は、エンジン１０におけるシリンダ６８の半分のトリガ２７６を必要とし得る。また、例示の実施形態では、回転子２７８は、回転子２７８において周方向互いの正確に反対に位置決めされた２つの磁石２８０を有し得る。このような実施形態は、各々のトリガ２７６を、回転子２７８の各々の完全な回転において、開位置から閉位置へと２回移動させることができ、１つのトリガ２７６が回転子２７８の一回転について２つの信号を内蔵コイル２７２へと送ることになる。このようなエンジン１０の構成は、シリンダ６８の半分のトリガ２７６を有し得る。このようなエンジン１０の構成は、シャフト２２の一回転あたり、１つのシリンダ６８につき２つの燃焼を作り出すことができる。
【００７５】
トリガ２７６からの１つの信号が、図８ａにおける例示のエンジン１０へと、２つのスパークプラグ線接点２８４に電荷を伝えさせる点火システム２６８の構成を適用することによって、対向するシリンダ６８において結果的に同時の燃焼を協調させることで、シャフト２２において中立的な横力を作り出すことができる。（本開示では、「横力」は、シャフト２２が意図して回転する軸の周りでの所望の回転力以外のシャフト２２へのあらゆる力を意味するために使用されている）。このような例示の実施形態では、回転以外の力は対向する対において起こり、そのため相殺される。図８ａにおいて分かるように、対向するピストン組立体７０は、精密に同じサイクルパターンで作動するように協調でき、それによって、対向するシリンダ６８の同時の作動を正確に協調し、燃焼によって作り出されるシャフト２２における横力を釣り合わせる。
【００７６】
ここで図４３ａを主に参照すると、エンジン１０がシリンダ６８の追加のバンクを追加することによって大きさにおいてどのように拡張され得るかを図示するために、例示のエンジン１０が部分的に分解された図で示されている。先に示したように、エンジン１０は、シャフト２２においてすべて搭載されているベルハウジング１２と、スラスト軸受板１４と、第１のエンジンブロック１６とを備え得る。例示の実施形態のモジュール式の設計は、補助エンジンバンク１６’の追加を許容する。例示の実施形態では、補助エンジンバンク１６’は、第１のエンジンバンク１６と多岐管組立体１８の中間に挿入され得る。例示の実施形態では、各々エンジンバンク（１６、１６’）は、対応する点火トリガ組立体（２７０、２７０’）を有し得る。
【００７７】
ここで図４３ｂも参照すると、例示のエンジンボルト４０の最初の実施形態が、ベルハウジング１２から多岐管組立体１８を通じて延びるような適切な長さとされた単一のシャフトとなるように示されている。代替の例示の実施形態は、最初の固定ボルト４１と後ボルト４３とから成る２部品のボルト組立体４０’を含み得る。例示の実施形態では、最初の固定ボルト４１は、ベルハウジング１２をスラスト軸受板１４および第１のエンジンブロック１６に固定し、エンジンブロック１６内へとしっかりと固定する。この実施形態では、最初の固定ボルト４１は、第１のエンジンブロック１６の組立ボルト通路３０内における対応するネジ山によって受け入れられるように捩じ込まれ得る。後ボルト４３は、エンジン１０の後から挿入でき、多岐管組立体１８と任意の補助エンジンブロック１６’とを第１のエンジンブロック１６に固定する。最初の固定ボルト４１と同様に、後ボルト４３は、第１のエンジンブロック１６の組立ボルト通路３０内における対応するネジ山によって受け入れられるように捩じ込まれ得る。２部品のボルト組立体４０’は、補助エンジンブロック１６’がエンジンに加えられるときに最初の固定ボルト４１を再使用することで、エンジン１０のモジュール式の拡張をより適切に提供でき、最初の後ボルト４３は、補助エンジンブロック１６’の追加の幅によって作り出される追加のエンジン１０の長さを支持するのに適切な長さのもので置き換えられてもよい。
【００７８】
ここで図４４を主に参照すると、代替の例示のエンジン１０が、元のエンジンブロック１６と逆に回転するように構成された補助エンジンブロック１６’でエンジン１０がどのように構成され得るかを示すために、シャフト２２の軸を貫いて断面とされて側面図で示されている。先に示したように、エンジン１０は、シャフト２２においてすべて搭載されているベルハウジング１２と、スラスト軸受板１４と、第１のエンジンブロック１６と、補助エンジンブロック１６’とを備え得る。
【００７９】
例示の実施形態では、シャフト２２は第１のシャフト区分２２’と第２のシャフト区分２２”とを有し得る。例示の実施形態では、第１のシャフト区分２２’と第２のシャフト区分２２”と同軸とでき、第１のシャフト区分２２’は第２のシャフト区分２２”の一部分を包囲するように組み立てられ得る。例示の実施形態では、第１のエンジンブロック１６は第１のシャフト区分２２’に固定可能とでき、対応する点火トリガ組立体２７０も第１のシャフト区分２２’に取り付けできる。例示の実施形態では、補助エンジンブロック１６’は第２のシャフト区分２２”に固定可能とでき、対応する点火トリガ組立体２７０’も第２のシャフト区分２２”に取り付けできる。この構成では、第１のエンジンブロック１６は、点火タイミングが第１の点火トリガ組立体２７０によって制御される状態で、一方の方向における第１のシャフト区分２２’の回転に動力を供給でき、第２のエンジンブロック１６’は、第２のエンジンブロック１６’の点火タイミングが第２の点火トリガ組立体２７０’によって制御される状態で、反対の方向における第２のシャフト区分２２”の回転に動力を供給できる。
【００８０】
シャフト２２において、第１のシャフト区分２２’と第２のシャフト区分２２”とは選択的に連接可能であり得る。１つのエンジンブロック（１６、１６’）が失陥し得る事象、または、燃料を節約するために停止され得る事象において、第１のシャフト区分２２’および第２のシャフト区分２２”が反対の方向に回転するように構成され得る場合であっても、第１のシャフト区分２２’と第２のシャフト区分２２”との両方に動力を供給するために選択可能なリンク機構を有することはより有利であり得る。
【００８１】
ここで図４５を主に参照すると、エンジン１０をモジュール式に拡張する４５００ための例示的な方法が、既存の点火トリガ組立体２５０をシャフト２２の後部から取り外すこと４５０２からなり得るように示されている。これは、組立ボルト４０を緩めること４５０４を可能とでき、これは多岐管組立体１８を取り外すこと４５０６を可能とする。例示の実施形態では、最初のシャフト２２は、１つのエンジンブロック１６を伴うエンジン１０にとって適切な長さのものである。追加のエンジンブロック１６の幅を収容するために、より長いシャフト２２が必要であり得る。既存のシャフト２２を取り外すこと４５１０は、カムクランク組立体７５をシャフト２２から緩めること４５０８によって遂行され得る。例示の実施形態では、カムクランク組立体７５を緩めること４５０８は、複数の固定ボルト９４を緩めることを含むことができ、これはさらに、先細りブッシング９５がシャフト２２に加えるその当たっている力を小さくすることを可能にする。次に、シャフト２２は、シャフト２２をその回転軸に沿って滑らせることによってエンジン１０から取り外せる。例示の実施形態では、拡張されるエンジン１０が最初に２つ以上のエンジンブロック１６を有する場合、各々のエンジンブロック１６は、エンジン１０の後部から、各々の特定のカムクランク組立体７５を繰り返し緩めること４５０８を通じて、連続して取り外しできる。
【００８２】
既存のシャフト２２が取り外されると、所望の新たなエンジン１０のための適切な長さの新たなシャフト２２を設置すること４５１２が遂行できる。新たなシャフト２２は、固定ボルト９４を先細りブッシング９５に締め付け、先細りブッシング９５をシャフト２２に当てさせることによって、カムクランク組立体７５をシャフト２２に固定すること４５１４によりエンジン１０内で固定され得る。
【００８３】
新たなシャフト２２が元のエンジンブロック１６に固定されている状態で、補助エンジンブロック１６’を設置すること４５１６が遂行できる。補助エンジンブロック１６’を新たなシャフトに固定すること４５１８は、元のエンジンブロック１６のカムクランク組立体７５を固定すること４５１４と同じ手法で遂行され得る。例示の実施形態では、各々のエンジンブロック１６または補助エンジンブロック１６’は、それぞれのカムクランク組立体７５をシャフト２２に固定すること（４５１４、４５１８）によって、同じ手法でシャフト２２に固定され得る。
【００８４】
補助エンジンブロック１６’がシャフト２２に固定されている状態で、多岐管組立体１８を再配置すること４５２０は適切であり得る。次に、新たなエンジンブロック１６の構成を伴う補助が行われたエンジン１０は、エンジンボルト４０を固定すること４５２２によって一体化され得る。
【００８５】
例示の実施形態では、特定の点火トリガ組立体２７０が、それぞれのエンジンバンク（１６、１６’）についての点火順序を時間調整するために使用される。例示の実施形態では、元のエンジンバンク１６のための点火トリガ組立体２７０は、エンジン１０の前から後への順番で最初に来るが、順番は、点火トリガ組立体２７０の径方向の位置がそれぞれのエンジンバンク１６にとって適切である限り、重大である必要はない。例示の実施形態では、各々のエンジンブロック（１６、１６’）は、１つのエンジンブロック１６からのシリンダが補助エンジンブロック１６’からのシリンダと径方向で一列になるように一列になる。点火順序における差が、各々の点火トリガ組立体２７０についてのシャフト２２の周りでのトリガ２７６の径方向の位置決めを変えることで遂行される。
【００８６】
例示の実施形態では、元の点火トリガ組立体２７０を元のエンジンバンク１６との物理的な順番において維持するために、点火トリガ２７０を再配置すること４５２４は、任意の補助点火トリガ２７０’を設置すること４５２６の前に遂行され得る。
【００８７】
適切な長さのシャフト２２であれば、追加のエンジンブロック１６’がエンジン１０に加えることができる。例示の多岐管組立体１８は、複数のエンジンブロック１６を支持するように構成されている。また、各々の例示のエンジンブロック１６は、エンジン１０が持つことができ得る追加のモジュール式のエンジンブロック１６’を支持するために、吸気通路８０と排気通路８２とを組み込むことができる。
【００８８】
径方向のエンジンの設計における変更は、有益な結果を達成するために一部の提案に追従できる。対向するシリンダ６８の対は、カムクランク７４、吸気カム９０、排気カム９２、および点火システム２６８を調整することで、同一の燃焼サイクルにおいて作動するように順序付けられてもよい。シリンダ６８の位置はバンクに配置されてもよく、各々のバンクは単一のエンジンブロック１６とエンジンブロック１６内のすべての機能的な構成要素とをシャフト２２の周りに備える。シリンダ６８を各々の特定のエンジンバンク１６内で均等に間隔を空けることが提案される。釣り合わされた径方向のエンジンについて、バンクにおける各々のシリンダの中心線の間の均等な間隔を達成する角度は、１８０を所望のシリンダ６８の数の２分の１で割ることによって決定される。これは、バンクの半分におけるシリンダのうちの半分の間隔を提供することになる。シリンダのうちの他方の半分を、シリンダの第１の半分と正確に反対に位置決めする。
【００８９】
シリンダ６８の追加のバンクをエンジン１０に加えるとき、シリンダ６８内の燃焼がエンジン１０に加える力の一致した釣合いを提供するために、同様の大きさとされたエンジンブロック１６が使用されることが提案される。シャフト２２の回転サイクルを通じて均一な動力の印加を提供するために、シリンダ６８の各々のバンクにおいてシリンダ６８を発火する角度をずらすことも提案される。発火順序の提案されるずれの量は、シリンダ６８の最初のバンクにおける各々のシリンダ６８の中心線の間の間隔の２分の１であり得る。エンジン１０内の発火順序の均等な間隔を達成するために、エンジン１０の発火を全体として調整することは、追加のエンジンブロック１６をエンジン１０に加えるときに望ましい可能性のあることが提案される。
【００９０】
シリンダ６８のバンク内のシリンダ１６の径方向の間隔が、対応するエンジンブロック１６の形成において決定されるが、ここでの設計のモジュール式の性質は、追加のエンジンブロック１６を加えることで、既存のエンジン１０を追加のバンクで補助させることができる。シリンダ６８の特定のバンクの発火順序の角度は、補助されたエンジン１０内で所望の径方向のシリンダ６８の発火を、それによってシャフトへの所望の動力の印加を達成するために、中心シャフト２２の周りにおいて径方向で調整されてもよい。
【００９１】
本明細書に含まれる例は、ここでのシステムの単なる可及的な実施であり、ステップの範囲および順序を含む特定の特徴、要素、および方法のステップの代替が、本発明の精神から逸脱することなく変更されてもよい。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２７ｃ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３ａ】
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【図４３ｂ】
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【図４４】
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【図４５】
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【国際調査報告】
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