(57)【要約】  静止ハウジング（１８）と、中央長手方向軸の周りにハウジング（１８）に回転自在に装着され、シリンダバンク（２０）が、その中で中央長手方向軸と半径方向に離隔され、かつそれと平行である複数のシリンダ（２８）を有し、各シリンダ（２８）が、シリンダ壁面と、吸気口と、排気口と、吸気口および排気口の開放および閉鎖を支配するバルブアセンブリ（３２）と、上昇位置と下降位置の間でシリンダ（２８）内を移動可能なピストン（３０）と、ピストン（３０）と接続された内端部と外端部を有する接続部材（４０）とを有する複数のシリンダを有する、シリンダバンク（２０）と、接続部材（４０）の外端部に動作可能に接続され、トルク板（１２０、２２０）が、接続部材（４０）の外端部によって画定されたトルク平面内に回転自在に装着され、中央長手方向軸と垂直な平面と斜めの角度をなしており、それによってシリンダバンク（２０）が回転したとき、トルク板（１２０、２２０）が、シリンダバンク（２０）の回転の第１の部分の間、各ピストン（３０）を上昇位置から下降位置へ次々にガイドし、次に、シリンダバンク（２０）の回転の第２の部分の間、各ピストン（３０）を下降位置から上昇位置へ次々にガイドする、トルク板（１２０、２２０）と、シリンダバンク（２０）およびトルク板（１２０、２２０）が同じ速度で回転するようにシリンダバンク（２０）およびトルク板（１２０、２２０）に動作可能に接続された同調部材（１５４）とを備える。
2005515340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止ハウジングと、
中央長手方向軸の周りにハウジングに回転自在に装着されたシリンダバンクであって、前記シリンダバンクが、その中で中央長手方向軸と半径方向に離隔され、かつそれと平行である複数のシリンダを有し、各シリンダが、シリンダ壁面と、吸気口と、排気口と、吸気口および排気口の開放および閉鎖を支配するバルブアセンブリと、上昇位置と下降位置の間でシリンダ内で移動可能なピストンと、ピストンと接続された内端部と外端部を有する接続部材とを有する複数のシリンダを有する、前記シリンダバンクと、
接続部材の外端部に動作可能に接続されたトルク板であって、前記トルク板が、接続部材の外端部によって画定されたトルク平面内に回転自在に装着され、中央長手方向軸と垂直な平面と斜めの角度をなしており、それによってシリンダバンクが回転したとき、前記トルク板が、シリンダバンクの回転の第１の部分の間、各ピストンを上昇位置から下降位置へ次々にガイドし、次に、シリンダバンクの回転の第２の部分の間、各ピストンを下降位置から上昇位置へ次々にガイドする、前記トルク板と、
シリンダバンクおよびトルク板が同じ速度で回転するように前記シリンダバンクおよび前記トルク板に動作可能に接続された同調部材と、
を備えるエンジン。
【請求項２】
前記シリンダバンクが中央長手方向軸周りに回転するとき、複数のシリンダ内へ時間調節された順序で燃料を供給するために、ハウジングと動作可能に接続され、シリンダバンクに対して配置された燃料供給手段をさらに備える請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記燃料供給手段が、可燃性の燃料を供給し、エンジンが、時間調節された順序で各シリンダ内で可燃性の燃料に点火し、それによってその中の各ピストンを、下降位置へ押しやり、シリンダバンクを回転させるための点火手段をさらに備える請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記シリンダバンク内に互いに等間隔で離隔された奇数のシリンダがある請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
前記エンジンが、各シリンダが排気行程、吸気行程、圧縮行程および動力行程を行う４サイクルエンジンであり、
前記エンジンがバルブアセンブリ制御手段を備え、前記バルブアセンブリ制御手段は、    その中の各ピストンが上昇位置から下降位置へ次々に移動するとき、その間に可燃性燃料が前記１つおきのシリンダに次々に供給される吸気行程のために、１つおきのシリンダの吸気口を次々に開放し、
その中の各ピストンが下降位置から上昇位置へ次々に移動するとき、その間に前記１つおきのシリンダ内の可燃性燃料が次々に圧縮される圧縮行程のために、前記１つおきのシリンダの排気口および吸気口を次々に閉鎖し、
その間に点火手段が前記１つおきのシリンダ内の可燃性燃料を次々に点火して、その中の各ピストンを上昇位置から下降位置へ押しやる動力行程のために、前記１つおきのシリンダの排気口および吸気口を閉鎖したままに維持し、及び
各ピストンが下降位置から上昇位置へ次々に移動するとき、その間に燃焼された気体が前記１つおきのシリンダから次々に排出される排気行程のために、前記１つおきのシリンダの排気口を次々に開放するように作動し、
前記シリンダバンクの２回の全回転の後、４サイクル運転が各シリンダに対して完了される、請求項４に記載のエンジン。
【請求項６】
前記バルブアセンブリが、吸気口および排気口の両方を同時に開放するため、および吸気口および排気口の両方を同時に閉鎖するための１つのバルブを備える請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記バルブアセンブリ制御手段が、各シリンダ内のバルブを機械的に開放および閉鎖するよう作用する複数のカム表面をその上に備えるカムアセンブリを備える請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
前記バルブアセンブリ制御が、各シリンダの排気口および吸気口を開放および閉鎖するための機械的アクチュエータをさらに備え、機械的アクチュエータがシリンダバンクの速度とは異なる速度でシリンダバンクによって駆動されるようにシリンダバンクと動作可能に接続されている請求項１に記載のエンジン。
【請求項９】
燃焼のために複数のシリンダに過給された空気を供給するため、およびシリンダの冷却のためにシリンダの外部表面に過給された空気を供給するために、シリンダバンクとは独立して中央長手方向軸の周りで回転する、静止ハウジングに回転自在に装着された空気タービンをさらに備える請求項１に記載のエンジン。
【請求項１０】
ピストンの変位を変更し、それによってエンジンのトルクポテンシャルを変更するために、中央長手方向軸に垂直な平面に対して０°から９０°の間の傾斜角で、シリンダバンクが回転している間、トルク平面を移動させるトルク調節手段をさらに備える請求項１に記載のエンジン。
【請求項１１】
前記同調部材が、一方の端部で中央長手方向軸に沿ったシリンダバンクに、及び他方の端部でトルク板に接続されたシャフトであり、トルク平面と中央長手方向軸に垂直な平面の間の傾斜角が変更されるとき、シャフトの長さが調節可能である請求項１０に記載のエンジン。
【請求項１２】
各接続部材の内端部がピストンに球状に可動に接続され、各接続部材の外端部が、トルク板に球状に可動に接続されている請求項１に記載のエンジン。
【請求項１３】
シリンダバンクが回転している間、トルク板をトルク平面に対して上下に移動させ、それによってピストンのストロークを選択された時間調節順序で減少および増加させるための振動手段をさらに備える請求項１に記載のエンジン。
【請求項１４】
吸気行程、圧縮行程、動力行程および排気行程を有する４サイクルで回転するエンジンであって、
静止ハウジングと、
中央長手方向軸の周りに回転するようにハウジングに回転自在に装着されたシリンダバンクであって、前記シリンダバンクが、その中で中央長手方向軸と半径方向に離隔され、かつそれと平行である奇数のシリンダを有し、各シリンダが、シリンダ壁面と、吸気口と、排気口と、吸気口および排気口の開放および閉鎖を支配するバルブアセンブリと、上昇位置と下降位置の間でシリンダ内で移動可能なピストンと、ピストンと接続された内端部と外端部を有する接続部材とを有する、前記シリンダバンクと、
接続部材の外端部に動作可能に接続されたトルク板であって、前記トルク板が、接続部材の外端部によって画定されたトルク平面内に回転自在に装着され、中央長手方向軸と垂直な平面と斜めの角度をなしており、それによってシリンダバンクが回転したとき、トルク板が、シリンダバンクの回転の第１の部分の間、各ピストンを上昇位置から下降位置へ次々にガイドし、次に、シリンダバンクの回転の第２の部分の間、各ピストンを下降位置から上昇位置へ次々にガイドする、前記トルク板と、
前記ピストンがシリンダの中で上昇位置から下降位置へ次々に移動するときのシリンダバンクの第１の回転の第１の部分の間、１つおきのシリンダ内へ燃料を供給し、前記１つおきのシリンダ内の燃料が、次にピストンがシリンダの中で下降位置から上昇位置へ次々に移動するときのシリンダバンクの第１の回転の第２の部分の間圧縮されるようにハウジングと動作可能に接続され、かつ回転するシリンダバンクに対して配置されている燃料供給手段と、
前記シリンダバンクの第２の回転の第１の部分の間、前記１つおきのシリンダ内の圧縮された燃料に点火し、それによってシリンダ内のピストンを上昇位置から下降位置へ次々に移動させ、シリンダバンクをさらに回転させ、そこから燃焼された気体が、シリンダバンクの第２の回転の第２の部分の間、前記１つおきのシリンダの排気口を通って次々に排出される点火手段と、を備え、
それによって、エンジンの４サイクル運転が、シリンダバンクの２回の全回転の過程ですべての前記奇数のシリンダに対して完了される、４サイクルで回転するエンジン。
【請求項１５】
前記シリンダバンクおよび前記トルク板が同じ速度で回転するようにシリンダバンクおよびトルク板と動作可能に接続されている同調部材をさらに備える請求項１４に記載のエンジン。
【請求項１６】
排気行程および吸気行程のためにシリンダバンクの１回の回転の間前記１つおきのシリンダ内の吸気口および排気口を次々に開放し、および圧縮行程および動力行程のためにシリンダバンクの次の回転の間前記１つおきのシリンダ内の吸気口および排気口を次々に閉鎖する、バルブアセンブリ制御手段をさらに備える請求項１４に記載のエンジン。
【請求項１７】
各シリンダの排気口および吸気口の開放および閉鎖を制御するための機械的アクチュエータをさらに備え、機械的アクチュエータが、シリンダバンクの速度とは異なる速度でシリンダバンクによって駆動されるようにシリンダバンクと動作可能に接続されている請求項１４に記載のエンジン。
【請求項１８】
前記静止ハウジングが、それに供給された燃料が、回転の第１の部分の間にのみかつバルブが開放しているときにのみ吸気口に入るように、各シリンダの吸気口に対して動作可能に配置された吸気開口を備え、静止ハウジングが、燃焼された気体が、回転の第２の部分の間にのみかつバルブが開放しているときにのみ排気口から出るように、各シリンダの排気口に対して動作可能に配置された排気開口をさらに備える請求項１４に記載のエンジン。
【請求項１９】
燃焼のために複数のシリンダに過給された空気を供給し、およびシリンダの冷却のためにシリンダの外部表面に過給された空気を供給するために、静止ハウジングに回転自在に装着されていてシリンダバンクとは独立して中央長手方向軸の周りに回転する空気タービンをさらに備える請求項１４に記載のエンジン。
【請求項２０】
前記シリンダ内でのピストンの変位を変更し、それによってエンジンのトルクポテンシャルを変更するために、シリンダバンクが回転している間、０°から９０°の間で中央長手方向軸に対して垂直な平面とトルク平面がなす傾斜角を調節するトルク調節手段をさらに備える請求項１４に記載のエンジン。
【請求項２１】
前記トルク調節手段が、傾斜角が大きいほど供給される燃料が多く、傾斜角が小さいほど供給される燃料が少ないように、燃料供給手段と動作可能に関連付けられている請求項２０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、すべての種類のエンジンに関する。より具体的には、本発明は、回転するシリンダバンクを有するエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は、長期間にわたって存在しており、主にオットータイプおよびワンケルエンジンを含む。オットータイプエンジンは、ピストンがシリンダ燃焼室内で線形に往復運動する４サイクルエンジンである。シリンダは、シリンダの中心線を鉛直方向に向けた１列で（直線型）、対向するシリンダの中心線をＶ字型に集めた２列で（Ｖエンジン）、または２本の水平方向の対向する列で（対向型またはパンケーキエンジン）の、３つの方式のうちの１つで通常配置されている。２０世紀の初期から、従来型のオットータイプ往復運動エンジンが、燃料の燃焼を通して生成されるエネルギーの大部分がピストンの往復行程の際のピストンの加速および減速で浪費されると認識されているにもかかわらず、優勢になり始めた。ロータリーエンジンとしても知られているワンケルエンジンは、固定されたシリンダ内で回転しながら燃焼室を形成する三角形の回転ディスクを使用しているため、そのように示されている。ワンケルエンジンもまた４サイクルエンジンであり、オットータイプのエンジンに対していくつかの利点を有するが、低速でのトルクに欠け、このことは、より大きな燃料消費に至る。
【０００３】
実用的な内燃機関は、今まで提供されていない以下の有利な特徴のうちの１つまたは複数を有することが望ましい。すなわち、（１）滑らかな、比較的振動のないエンジン、（２）往復運動するピストンの加速および減速の際のエネルギー損失がない、（３）多数の動力取出点、（４）複数のオプションの点火システム、（５）従来型の過給器および燃料噴射点火プラグ点火、またはディーゼルエンジンに類似の空気燃料噴射圧縮点火オプション、（６）より一様に近い燃焼混合および周縁に配置された排出口を通っての完全な排気を得るために、燃料／空気が遠心力によってエンジンを通って外向きに移動される改良型の中央燃料／空気噴射、（７）並外れた高い動力対重量比、（８）トルクの増加および出力の増加の結果に至るより高いシリンダ圧力をそのときに利用するために、従来型のオットータイプエンジンよりも、動力行程の始めで大きな仕事をするのにより有利である機械的効率曲線、（９）運転している間に、三次元容積、したがってエンジンのトルクポテンシャルを変更し、それによって様々な出力要求に応答する可能性を与えることが可能であること、（１０）吸気、圧縮、点火−動力、および排気を含む４サイクル行程をロータリー形状で利用することが可能であること、（１１）機械的効率曲線をほとんどあらゆる形状に変更するオプション。
【０００４】
１９７０年代初期に、２サイクルロータリーＶ型エンジンが、米国特許第３，８３０，２０８号、第３，９０２，４６８号、第３，９０５，３３８号に示されているように発明された。本質的に、ロータリーＶ型エンジンは、その中央が１１０°のＶ字角に曲げられたハウジングの各端部に６個のシリンダを備える。ハウジングの一方の端部の各シリンダのピストンは、ハウジングの反対側の端部の各ピストンに固定取付され、シリンダピストン構成全体が回転する。Ｖ型エンジンの回転するシリンダバンクの利点は、線形に往復運動するオットータイプまたはワンケルエンジンと比較して、かなりの出力および効率の増大である。しかし、Ｖ型エンジンの設計構造は、大きな荷重が加えられるいかなるときにも、第２のシリンダバンクによって生成されたトルクが、激しいねじり運動を介して第１のシリンダブランクを通って伝達されて、ピストンおよびシリンダ壁面に掻傷を付けたため、失敗であった。Ｖ型エンジンの他の問題点は、２サイクルの燃料内オイル混合構成であり、４サイクル構成よりも信頼性が低く、清浄でない燃焼であることである。
【特許文献１】米国特許第３，８３０，２０８号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９０２，４６８号明細書
【特許文献３】米国特許第３，９０５，３３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、Ｖ型エンジンのように回転するシリンダバンクを有するが、改良された燃料効率、より低い排気、より小さなサイズ、および／またはより大きな出力を有し、上記で述べたような有利な特徴を有する新規なロータリーエンジンを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、静止ハウジングと、中央長手方向軸の周りにハウジングに回転自在に装着され、シリンダバンクが、その中で中央長手方向軸と半径方向に離隔され、かつそれと平行である複数のシリンダを有し、各シリンダが、シリンダ壁面と、吸気口と、排気口と、吸気口および排気口の開放および閉鎖を支配するバルブアセンブリと、上昇位置と下降位置の間でシリンダ内で移動可能なピストンと、ピストンと接続された内端部と外端部を有する接続部材とを有する複数のシリンダを有する、シリンダバンクと、接続部材の外端部に動作可能に接続され、トルク板が、接続部材の外端部によって画定されたトルク平面内に回転自在に装着され、中央長手方向軸と垂直な平面と斜めの角度をなしており、それによってシリンダバンクが回転したとき、トルク板が、シリンダバンクの回転の第１の部分の間、各ピストンを上昇位置から下降位置へ次々にガイドし、次に、シリンダバンクの回転の第２の部分の間、各ピストンを下降位置から上昇位置へ次々にガイドする、トルク板と、シリンダバンクおよびトルク板が同じ速度で回転するようにシリンダバンクおよびトルク板に動作可能に接続された同調部材とを備えるエンジンに関する。
【０００７】
本発明によるエンジンは、排気行程、吸気行程、圧縮行程および動力行程を有する４サイクルエンジンに適応している。この場合、エンジンは、その中の各ピストンが下降位置から上昇位置へ移動するとき、その間に燃焼された気体が１つおきのシリンダから排出される排気行程のために、および次に、その中の各ピストンが上昇位置から下降位置へ移動するとき、その間に可燃性燃料が１つおきのシリンダに供給される吸気行程のために、シリンダバンクの第１の回転の間、１つおきのシリンダの吸気口を次々に開放するためのバルブ制御手段を備え、前記バルブ制御手段は、次に、その中の各ピストンが下降位置から上昇位置へ移動するとき、その間に１つおきのシリンダ内の可燃性燃料が圧縮される圧縮行程のため、および次に、その間に点火手段が１つおきのシリンダ内の可燃性燃料を次々に点火して、その中の各ピストンを上昇位置から下降位置へ押しやる動力行程のために、シリンダバンクの第２の回転の間、１つおきのシリンダのバルブを次々に閉鎖し、シリンダバンクの２回の全回転の後、４サイクル運転が各シリンダに対して完了される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の原理による回転式４サイクル容積型内燃機関１０を示している。エンジン１０は、動力作成アセンブリ１２と燃料制御アセンブリ１４と、出力取出アセンブリ１６とを備える。４サイクル運転は、本発明の動作という題の節で以下にさらに説明するように、エンジンの第１の回転の約０°から約１８０°の範囲の吸気サイクルがあり、エンジンの第１の回転の約１８０°から約３６０°の範囲の圧縮サイクルがあり、エンジンの第２の回転の約３６０°から約５４０°の範囲の動力サイクルがあり、エンジンの第２の回転の約５４０°から約７２０°の範囲の排気サイクルがある、エンジンの２回の完全回転の過程で提供される。
【０００９】
動力作成アセンブリ１２は、静止ハウジング１８と、軸受２１および２５を介して中央長手方向軸２２の周りに静止ハウジング１８内で回転自在に装着されたシリンダバンク２０と、静止ハウジング１８に固定取付された排気マニホルド２３と、回転するシリンダバンク２０と、接触して動作するように静止ハウジング１８に装着されている点火プラグ整流子２４と、所望の点火手順を実現する制御ユニット２６とを備える。シリンダバンク２０は、その中に等距離の間隔で半径方向にずれている複数の燃焼室を備え、これら複数の燃焼室の各々は、それぞれがシリンダ２８によって形成されているピストン３０と、バルブ３２とによって形成され、且つそれぞれが、吸気口３４、排気口３６および点火プラグ３８をさらに備える。燃料制御アセンブリ１４は、その中のピストン３０が、シリンダバンク２０が回転して上昇位置から下降位置へ移動するとき、その吸気口３４を介して各シリンダ２８内へ適切な順序で燃料空気混合物を受け入れる。燃料／空気混合物は、その中のピストン３０が、シリンダバンク２０が回転するとき下降位置から上昇位置へ移動するとき、シリンダ２８内で圧縮され、次に、制御ユニット２６は、各シリンダ２８内の点火プラグ３８が、シリンダバンク２０が回転するにつれて位置２９で点火プラグ整流子２４と動作可能に係合するとき、適切な順序で燃料／空気混合物を爆発させる。本明細書で使用されるような整流子は、点火火花の機械的または電気的タイミングのあらゆる形態を含む。爆発が、それぞれのピストン３０を上昇位置から下降位置へ動かし、シリンダバンク２０を回転させ、それによって爆発した燃料から膨張する気体を捕捉し、エネルギーをトルクへ伝達する。シリンダ２８内で燃焼した気体は、シリンダバンク２０が回転するにつれてピストン３０が下降位置から上昇位置へ移動するとき、その排気口３６を通って排気マニホルド２３内へ排気される。
【００１０】
各ピストン３０は、トルクを動力取出アセンブリ１６へ伝達するロッド４０と接続される。各ロッド４０は、ロッド４０の内端部４２が、シリンダバンク２０が回転するとき、それ自体の軸の周りに自由に回転し、枢動するように、保持リング４４を使用して各ピストン３０の下側に球状に装着された内端部４２を有する。各ロッド４０は、ロッド４０の外端部４６が、シリンダバンク２０が回転するとき、それ自体の軸の周りに自由に回転し、枢動するように、保持リング４８を使用して動力取出アセンブリ１６に装着され、（たとえば球上に、ユニバーサルジョイントなど）結合された外端部４４を有する。
【００１１】
４サイクル運転を達成するために、シリンダバンク２０が回転するとき、各シリンダ２８が他の各シリンダ２８が作用する簡単な適切な順序で４サイクル運転を行うように奇数（１、３、５、７、９など）の燃焼室があることが好ましい。より具体的には、エンジン隣接シリンダ２８の一方の側が、吸気サイクルと動力サイクルの間で交番し、制御ユニット２６が、シリンダバンク２０が回転するとき、１つおきのシリンダ２８を点火するように点火プラグ２０を時間調節し、燃料制御アセンブリ１４が、シリンダバンク２０が回転するとき、燃料空気混合物を１つおきのシリンダ２８へ受け入れる。エンジンの他方の側で、隣接するシリンダ２８が圧縮サイクルと排気サイクルの間で交番する。図２に示した７リシンダ２８エンジンでは、この交番する燃焼／燃料供給、および逆の圧縮／排気が、連続した運転を提供し、本発明の動作という題名の節で以下でさらに説明するような、シリンダ＃１、＃３、＃５、＃７、＃２、＃４、＃６、＃１などの順序のシリンダバンク２０の２回の全回転の過程で、シリンダ２８のすべてに対する全回転に対して４サイクル運転を達成する。
【００１２】
バルブ３２は、シリンダ２８を吸気口３４および排気口３６から密封し、燃焼室内で爆発するガスの全圧力に耐えるように製造されている。バルブ３２は通常、標準的な現代のガソリンエンジンで使用されているようなポペットバルブである。この単一のバルブ３２構成は、より大きな体積効率を達成し、カムの幾何形状を単純化し、各４サイクル運転中に１度だけバルブ３２を押下してより少ないエネルギーを使用することを可能にし、２つのバルブ構成で必要であるようなバルブ行程の迅速な加速の必要性を低減させるため、別々の吸気および排気バルブよりも好ましい。それにもかかわらず、本発明の他の実施形態では、１つまたは複数の吸気バルブと１つまたは複数の排気バルブを使用することができることに留意されたい。
【００１３】
図１および２Ａを参照すると、図示した実施形態では、燃料制御アセンブリ１４は、周囲の空気をエンジン１０内に受け入れて圧縮するために、回転する空気供給タービン５０またはその他の空気圧縮機ユニットと、噴霧された液体燃料とシリンダ２８に入る圧縮された周囲空気とを混合して受け入れるためにそれに接続されている液体燃料噴射器５２を有する複数の燃料ライン５１と、燃料供給ユニット５４と、燃料供給５４から燃料噴射器５２への燃料の流れを調整し、タービン５０の速度を調整し、シリンダ２８内へ流れる空気の圧力および体積を調整するための制御ユニット２６と、タービン５０、燃料噴射器５２及び排気マニホルド２３に関連して各シリンダ２８のバルブ３２を調整するためのカムアセンブリ５６と、を備える。周囲空気は、吸気口５８を通って回転の中心でエンジン１０に入り、シリンダバンク２０よりもかなり速い速度で高速回転するタービン５０によって圧縮される。タービン５０は、軸受４７および４９を介して回転自在に接続され、回転するシリンダバンク２０に直接連接された歯車列を含む様々な方法のうちの１つによって駆動される。好ましくは、タービン５０は、支持部６２上に装着された、直接にまたは動力トレイン６４を通してのいずれかで動力を伝達する可変速モータ６０によって駆動される。モータ６０の速度は可変であり、荷重、毎分回転数、温度などの変化する運転中のエンジン状態の必要性に比例してエンジン１０に供給される空気の圧力および体積を制御できるように、ライン５５を介して制御ユニット２６によって支配される。エンジン状態は、毎分回転数、荷重、スロットル位置、ヘッド温度、空気速度、排気組成、および手動オーバーライドなどの状態を測定するための従来技術で公知である専用のリアルタイムセンサの使用を通じて監視される。
【００１４】
タービン５０内の空気は、軸方向に流れ、タービンインペラ７０の動作によって、吸気口５８から下向きに、静止タービン側板６８の周縁に向かって放射され、それによって回転するシリンダバンク２０に入るために圧縮される。この圧縮空気は、２つの目的のために働くことができる。第１に、圧縮された空気は、複数の冷却口７２へ入って、シリンダバンク２０の内部を冷却する。バイメタルバルブ７４または同様に作用する装置が、冷却口７２の入り口で自動的に開閉して、熱損失を増加または減少させ、それによってエンジン１０を一様な運転温度に保持する。シリンダバンク２０は、エンジン１０内部へ冷却空気を伝達するまたは外へ熱を伝達する効率を増加させるために、それから突き出している冷却フィン７６を有する。シリンダバンク２０および冷却空気７６の高速回転、タービン様の運動によって増大したタービン５０からの圧縮空気が、静止ハウジング１８の外側の複数の冷却スロット７８を介してシリンダバンク２０から出る。冷却スロット７８は、調和笛鳴を避けるように不規則に離隔されるべきである。タービン５０からの圧縮空気の第２の機能は、シリンダ室内での燃焼用の圧縮空気を供給することである。この場合、タービン５０を通過する圧縮空気は、次にバタフライバルブ８０を通過し、吸気口３４を通り、そこで燃料と混合し、シリンダ２８内へ通過する。一連の燃料ライン５１を介して燃料がシリンダ２８に追加され、燃料は静止タービン側板６８の一部を長手方向に通過し、次に燃料噴射器３３を通過する。燃料噴射器は、吸気マニホルド内にあってもよくまたはシリンダに付随していてもよい。制御ユニット５４は、エンジン状態に応じて、吸気口３４を通過する圧縮空気の流れに、燃料噴射器５２を通る液体燃料の流れを供給し、制御する。
【００１５】
図１および図３を参照すると、カムアセンブリ５６は、それから突き出している複数のカム表面８４を有するカム板８２またはその他の機械的アクチュエータと、トラッキングボール８６と、保持リング８８と、バルブリフタ９０と、各シリンダバルブ３２に付随しているバルブ戻しばね９２とを備える。カムアセンブリ５６は、排気サイクル（５４０°から７２０°）の始めで開放し、吸気サイクル（０°から１８０°）を通じて開放したままであるようにバルブ３２を時間調節する。シリンダバンク２０が通常動作で回転している間、１つおきのピストン３０が連続して点火するように、奇数のピストン３０およびそれに対応するシリンダ２８を使用することが好ましい。偶数のピストン３０およびそれに対応するシリンダが使用される場合、バルブ３２の時間調節をかなり複雑にし、電子制御式アクチュエータを備えなければならないことになる。それにもかかわらず、必要に応じて、電子制御式アクチュエータが、カム板の代わりに使用されることができる。カム板を備える実施形態では、カム板８２は、位置１０４に、シリンダバンク２０上の内部ギア１０２と係合する外部ギア１００、またはその他の同様の能動的な相互作用手段を有する。カム板８２は、カム表面８４が、エンジンの特定の時間調節シークエンスに応じてバルブ３２と駆動するように時間調節されるように、シリンダバンク２０と正確に同期速度で高速回転する。７シリンダエンジンの図示した例では、カム板８２は、シリンダバンク２０の６回転ごとに７回転進む。カム板８２上の３つのカム表面８４は、図３に示すように一様な高さの波型形状であり、したがって、シリンダバンク２０が回転するとき、７対６のカム板８２対シリンダバンク２０のギア比で、カム表面８４が、１つおきのローラトラッキングボール８６と接触して、接触状態を保つ（図２Ａ〜２Ｇ参照）。それによって、カム表面８４によるローラボール８６の押下が、各バルブリフタ９０を通じてバルブ３２を、およびエンジンが回転するとき対応するバルブ３２を駆動し、各バルブ３２が、シリンダバンク２０の２回転（７２０°）ごとに１回だけ押下される。カム表面８４がトラッキングボール８６を通過した後、バルブ戻しばね９２が、バルブ３２を閉鎖位置へ戻す。
【００１６】
図１および３を再び参照すると、カム板８２は、本実施形態では軸受軌道輪１１１内に載っている球軸受１１０として例示されている適切な軸受アセンブリを使用して、カム軸１０６の周りの静止ハウジング１８に回転自在に装着されている。カム軸１０６は、中央長手方向軸２２に対して本質的に平行であり、軸から上死点の方向へ半径方向外向きに偏移している。この偏移は、高速回転するカム板８２と、回転するシリンダバンク２０のそれぞれの上のギアの半径１００と１０２の差によって決定されるべきである。６対７のギア比は、エンジン１０の所望の燃料排出および吸気サイクルのためだけに各バルブ３２を開放させ、エンジン１０の圧縮および動力サイクルの間は閉じたままにする。様々な奇数のシリンダ２８（たとえば１、３、５、９、１１など）およびシリンダに対して様々な数（たとえば１、２、３、４など）のバルブ３２を備える他の設計の実施形態に対して、様々なタイミング比および様々な数のカム板８２上のカム表面８４があることになる。たとえば、シリンダ当たり１つのバルブを有する５シリンダエンジン（図示せず）では、カム板８２は、５／６の比でのその速度でのシリンダバンク２０よりもゆっくりと高速回転し、３つのカム表面８４が存在することになる。
【００１７】
図１に示すように、その最も単純な形態では、動力取出アセンブリ１６は、荷重支持するトルク板１２０と、高速回転するスラスト板１２２と、動力取出シャフトとを備える。スラスト板１２２は、トルク軸１２６の周りに平面１２９内で回転し、スラスト板１２２を横方向および長手方向の両方に含む軸受１２８によりトルク板１２０によって支持されている。円錐ころ軸受１２５が、回転するシリンダバンク２０、スラスト板１２２および静止ハウジング１８の間の応力を吸収する。トルク板１２０は、０°と９０°の間である、中央長手方向軸２２に垂直な平面１３１に対して固定した傾斜角１３０で傾斜させられている。スラスト板１２２の周縁に、ギア１３２またはその他の同調機構があり、シリンダバンク２０の周縁でギア１３５と接合し、二者を固定傾斜角１３０度での１対１の回転関係で同調させる。動力取出シャフト１２４は、高速回転するスラスト板１２２に固定され、軸受１２７を介してスラスト板１２２に回転自在に装着されている。スラスト板１２２は、保持リング４８を介してそれに球形に回転自在に装着された、接続ロッド４０のすべての外端部４６を支持している。スラスト板１２２は、シリンダバンク２０が回転するとき、円形経路上の接続ロッド４０を、ピストン３０と同調するように方向付ける。トルク板１２０が、中央長手方向軸２２に対して傾斜した角度１３０にあるため、およびピストン３０が接続ロッド４０でスラスト板１２２と、およびそれによってトルク板１２０と接合されているため、ピストン３０は、シリンダバンク２０とともに中央長手方向軸２２の周りで回転するとき、上死点（０°）の上昇位置と下死点（１８０°）の下降位置の間を往復運動する。図１および２から明らかであるように、トルク板１２０が中央長手方向軸２２に対して垂直な平面１３１となす傾斜角１３０を増加させることは、シリンダ２８の燃焼室内での三次元変位を行程によって定義された最大値にまで増加させることになる。この最大値は、シリンダバンク２０の回転が、上死点（０°）から下死点（１８０°）へ進行するときに、接続ロッド４０がトルク軸１２６周りに移動するときの接続ロッド４０の外端部４６の中心の円軌道の半径を乗じた、ピストンがシリンダ２８内を移動する距離である。トルク板１２０とシリンダバンク２０の間の傾斜角１３０を０°から９０°の間に調節することを可能にするため、周縁ギア１３２の代わりに球形表面のマイタギア（図示せず）を使用できることが、想定されている。図５に示した実施形態は、以下で説明するように、この傾斜角１３０、およびそれによってエンジン１０のトルクポテンシャルを変更するための別の方法を示している。
【００１８】
ピストン３０は、接続ロッド４０によってトルク板１２０と連接されているため、前記軌道を追従し、それによって中央長手方向軸２２と傾斜した角度にある楕円の長軸とともに楕円軌道を形成するように作製されている。ピストン３０のこの楕円軌道は、シリンダバンク２０が回転するとき、ピストン３０および接続ロッド４０がシリンダバンク２０の円経路よりも長い経路に沿って次々に移動し、それによって事実上ピストン３０のトルク板１２０に対する機械的効率を増加させるため、重要である。
【００１９】
図４を参照すると、エンジンの機械的利得曲線（mechanical advantage curve）を進行させるために、接続ロッド４０の底部４６がトルク板１２０上を追従する通常は平面状の円経路を、修正することが有用である。適切な形状にすると、接続ロッド４０が追従する経路は、動力行程中により早く最適な機械的利得を有することを可能にし、従って、取付けられているピストンロッドアセンブリが、動力行程の初期段階中に取得できる高い圧力を利用することを可能にする。この実施形態では、トルク板１２０は、波型のカム表面１３４を備え、高速回転するスラスト板１２２は、枢動するアームカムローラ機構１３６を備える。波型のカム表面１３４は、回転の約０°の位置で鋭く始まって、仮想平面１３８の通常平面状の回転で下に沈み、それによってロッド４０の外端部４６の仮想平面１３８への衝撃角を増加させる。カム表面１３４は、回転の約１５°から始まって、徐々に上昇して、回転の約９０°で仮想平面軌道１３８と出会う。このカム表面１３４は、必要に応じて回転軌道の周りの他の点で変更することができる。枢動するアームカムローラ機構１３６は、枢軸１４２から連接されている枢動アーム１４０と、接続ロッド４０の外端部４６と係合するための枢動アーム１４０の上部セクション内の半球形の座部１４４と、ここで波型の円経路に沿って波型のカム表面１３４と係合するために枢動アーム１４０の下側セクションと回転自在に装着されているカムローラ１４８とを備える。シリンダバンク２０が回転するとき、カムローラ１４８、各枢動アーム１４２、およびそれによって接続ロッド４０およびピストン３０はすべて、一斉にカム表面１３４に沿った軌道を通る。カム表面１３４が、仮想円軌道の下に沈むと、モーメントの変化の機械的利得は、回転１２６の中心軸に対して、接線のピッチによって増幅される。ピストン３０のモーメントの変化はシステム全体の機械的利得に反響を与える。言い換えれば、波型のカム表面１３４は、ピストン３０の運動を回転サイクルの初期部分で増加させ、それによって、燃料爆発動力サイクルによる膨張力をより多く捕捉し、エンジン１０の本体にエネルギーを余分な熱を吸収または浪費させるのではなく、それに回転エネルギーを方向付けることを可能にする。このようにして、エンジン１０は、より低温で運転し、より高いトルクを有する。
【００２０】
図５は、可変トルク動力取出アセンブリ２１６を提供するため、本発明のより多目的の実施形態を示している。可変トルク動力取出アセンブリ２１６は、カップ型のトルク板２２０に隣接して入れ子式に入れられ、軸受１５０および１５２によって支持されたカップ型の荷重支持回転スラスト板２２２を備える。トルク板２２０の角度および行程は、様々な方法を使用して調節することができる。ある方法は、トルク板２２０の下方に設置され、枢軸１７０でトルク板２２０に一方の端部が取り付けられ、枢軸１７２で静止ハウジング１８に他方の端部が取り付けられているトルク荷重軸受ばね１６９を使用する。ばね１６９は、それに作用する徐々に増加する圧力で圧縮されるように較正される。ばね１６９が圧縮されるとき、傾斜したトルク板の角度１３０が、中央長手方向軸２２に対して減少し、それによってシリンダ２８内の変位が増加し、エンジンの行程は、エンジンに対する増加する要求に応じるように効率的に拡大する。シリンダバンク２０およびスラスト板２２２は、外部溝付きシャフト１５８と結合された、内部溝付き接続シャフト１５６を備える、同調部材１５４の動作によって同じ速度で回転するように同調される。外部溝付きシャフト１５８の上端部は、ユニバーサルジョイント１６０によってシリンダバンク２０と接続されるが、内部溝付きシャフト１５６の下端部は、ユニバーサルジョイント１６２によってスラスト板２２２と接続される。
【００２１】
可変トルク動力取出アセンブリ２１６は、ピストン行程の長さ／変位、圧縮比、および進行距離、機械的利得曲線の遅延または変動を変更するために、エンジンの運転のいかなる段階でもシリンダバンク２０と同調して回転しながら、枢動軸１６４の周りで傾斜されてもよい。トルク板１２０は、枢動軸１６４の回りにトルク板傾斜の角度１３０で自由に枢動する。枢動軸１６４は、中央長手方向回転軸２２とほぼ垂直であり、固定された圧縮比又は所要の変換比で圧縮比を保持するように、中央長手方向軸２２からある距離で半径方向に配置されている。トルク板傾斜角１３０は、中央長手方向軸２２に関して０°から最も有用となり、このことは、最大トルクポテンシャルに対する約９０°まで、シリンダバンク２０が自由に高速回転することを可能にする。トルク板傾斜角１３０が大きくなると、より大きなトルクをエンジン１０が発生させ、より大きな応力が、ユニバーサルジョイント１６０および１６２の構造に存在する。枢動軸１６４は、性能を最適にするために、必要に応じて、中央長手方向軸２２に対して９０°から他のいかなる角度に、または中央長手方向軸２２からいかなる距離に変更されてもよい。可変トルク動力取出アセンブリ２１６の傾斜は、外部溝付きシャフト１５８が、内部溝付きシャフト１５６から外または中へそれぞれ滑動するとき、同調部材１５４を長くまたは短くする。動力出力シャフト１２４は、高速回転するスラスト板２２２に固定されて、スラスト板２２２とともに回転し且つエンジン１０の出力トルクを伝達する。トルク板傾斜角１３０は、燃料および空気の両方および／または膨張生成物を調整する制御ユニット５４によって最終的に制御される。スロットル（図示せず）が動作されるとき、制御ユニット２６は、膨張生成物が圧力および体積を増加させるようにし、したがって、シリンダバンク２０とトルク板２２０の間の燃焼または座屈圧力を拡大する。この増加した圧力が、ばね１６９を圧縮し、トルク板角度１３０およびシリンダ２８の三次元変位を増加させ、したがってシステム全体のトルクを増加させる。
【００２２】
トルク板角度２３０は、ステッパモータ、油圧ピストン、磁気アクチュエータ機械的アクチュエータ（図示せず）などの他の制御手段によって、または手動制御によって変化させることができる。これらのシステムは、制御ユニット２６と動作可能に連接されており、毎分回転数、トルク荷重、加速度計位置、シリンダ温度、吸気圧力、トルク板角度、タービン毎分回転数などのエンジン内の物理的条件を監視し、それに対して反応することによって、リアルタイムで動作することができる。
【００２３】
図５に示すような可変トルク出力取出アセンブリ２１６の図示された場合では、トルク板２２０の傾斜角１３０に対するバルブ３２のストークを変化させることが望ましいことに留意されたい。カム板８２は指標サーボモータ２１２に取り付けられた支持部２３７に回転自在に装着されており、指標サーボモータ２１２は、ピストン３０の行程が減少するとき、バルブ３２の行程を減少させるように上方へ、またはピストン３０の行程が増加するとき、バルブ３２の行程を増加させるように下方へのいずれかで、支持部２３７を駆動するためのねじ付きロッド２１４上に上下に運動する。バルブ３２の行程（すなわち振幅）を変化させることの目的は、ピストン３０の行程が増加するとき、燃焼室内の容積測定可能性の増加を提供することである。他方では、ピストン３０の行程が減少するときは、バルブ３２とピストン３０の間の隙間を提供するように、バルブ３２の行程を減少させなければならない。バルブ３２とピストン３０が排気サイクルと吸気サイクルの間および圧縮サイクルと動力サイクルの間で生じる回転の上死点の位置のごく近傍を通過するからである。トルク板２２０との直接リンケージを備える表示サーボモータ２１２の代わりに、他の線形位置決め装置を使用することができることを理解されたい。
【００２４】
さらに別の実施形態（図示せず）では、トルク板角１３０は、シリンダバンク２０とトルク板１２０の間に動作可能に接続された、６本の荷重を支持する入れ子式の支柱システムを使用して変化させることができる。支柱は、隣接する支柱が、その一方の端部で互いにより近づくように、互いに対してある角度で配置される。この形状は、一連の６個の入れ個式の三角形空間を形成する。入れ子型支柱の延長および引込みを組み合わせることによって、トルク板軸１２６は、中央長手方向軸２２に対して任意の角度で配置し、中央長手方向軸２２に沿って長手方向にいかなる位置にも配置することができ、中央長手方向軸２２から半径方向に離隔されたいかなる点にも配置することができる。この運動の全体自由度は、トルク板角１３０を変更することの他に、上死点の位置、加速度、ピストン３０とシリンダバンク２０の間の相互作用の軌道曲線の速度を変更することもできる。また、トルク板角１３０は、高度、気象、毎分回転数、燃料不整合、単純なスロットル位置の変更での運転中、エンジン性能を最適化するために、リアルタイムで変更される。
エンジンの運転
図１および２Ａを参照すると、シリンダバンク２０内の各燃焼室は、吸気（０°〜１８０°）、圧縮（１８０°〜３６０°）、動力（３６０°〜５４５°）、および排気（５４０°〜７２０°）のような４サイクル運転を達成するために、２回の全回転を完了させる。上述のおよび以下の角度範囲が適切であるが、わかりやすくするための目的で、そのように述べられていることに留意されたい。角度範囲は、エンジンの各用途に対して動力、速度、トルク、燃料の経済性および排気品質に影響を与えるために調節することができる。
【００２５】
シリンダ＃１に関しては、吸気サイクルは、ピストン３０を０°の上死点位置にし、トルク板１２０が、シリンダバンク２０に対して傾斜した角度で設定され、ポペットバルブ３２がカム表面３１の動作によって開放されて、開始する。シリンダ＃１が回転するとき、そのシリンダ２８内のピストン３０が、トルク板１２０によってシリンダバンク２０に対して下向きに引かれ、それによってシリンダ２８内の燃焼室を拡張する。ポペットバルブ３２はカム板８２上のカム表面８４の動作によって開放するように次々と調整され、この動作は、カム板８２の７回転に対しシリンダバンク２０の６回転の比で、位置１０４でのカム板８２上の外部ギア１００とシリンダバンク２０上の内部ギア１０２との噛合動作によって、シリンダバンク２０と同調されている。タービン５０からの圧縮空気は、タービン側板６８内の静止ポート１８０（図２）を通過し、７０°の回転を通って０°の回転で吸気口３４を通ってシリンダ２８に入る。従ってバルブ３２を冷却し、および燃焼室がシリンダ２８内で拡張するとき、シリンダ２８を空気で徐々に充填する。タービン側板６８内の静止ポート１８０は、約７０°から９０°の回転の領域１８２によって分離され、従って、吸気マニホルド取入領域１８４からの燃料／空気混合物が、タービン５０から来る圧縮空気によって冷却される前に、高温バルブ３２と接触することを許さないようにする。９０°の回転から初めて、燃料が一連の燃料ライン３４を介してシリンダ室内に追加され、タービン側板６８を通って燃料噴射器５２へ長手方向に通過する。各燃料噴射器５２は、吸気ポート３４が、タービン側板６８内の吸気マニホルド取入領域１８４に沿って１８０°の回転の点にまで円周を通過するとき、噴霧された燃料の適切な量を圧縮空気の流れへ導入する。
【００２６】
圧縮サイクルは、１８０°の回転で開始する。その点を吸気マニホルド取入口１８４が終端とし、ポペットバルブ３２がカムプレート８２の動作によって閉鎖し、吸気マニホルド密封領域１８６内へ通過し、それによって、エンジンの圧縮および動力サイクル全体の間、ポペットバルブ３２を介してシリンダ２８内の燃焼室を効果的に密封する。シリンダ２８が１８０°から３６０°へ運動するとき、ピストン３０はここで、トルク板１２０の動作によってシリンダバンク２０に対して円周上を上向きに運動し、それによって空気／燃料混合物を約３６０°の回転でその最小容積まで圧縮する。
【００２７】
動力サイクルは、３６０°の回転で開始する。動力サイクル中、シリンダ２８内の圧縮された空気／燃料混合体が、点火プラグ、グロープラグ、ディーゼル効果またはその他の点火促進器を含む様々な手段のいずれか１つによって点火される。図１に示すように、点火プラグは、点火プラグ整流子２４および点火シークエンサ２６を介して１つおきのシリンダ２８を点火するように制御されている。燃料／空気混合物の点火は、シリンダ２８内に高い圧力を形成し、３６０°と５４０°の回転の間のシリンダ２８とピストン３０の間で座屈関係が形成される。この座屈関係は、シリンダヘッドおよびピストン３０を離し、それによってシリンダバンク２０、ピストン３０、接続ロッド４０、およびトルク板１２０全体を回転させる。接続ロッド４０のトルク板１２０への鉛直方向下向きの力は、トルク板１２０が中央長手方向軸２２に対して４５°の角度にあるときの遠心力に等しい。トルク板１２０が中心軸８４まわりに回転するときに接続ロッド４０の他方の端部がとる円周経路の半径は、この力に前記半径の長さを乗じる。トルク板１２０の中央長手方向軸２２に対する傾斜角１３０は、この値に比例して変動する。トルク板１２０の中央長手方向軸２２に対するトルク板１２０の角度の減少は、上向きの力を増加させ、逆に、傾斜角１３０の減少は、この値を下降させる。動力行程の動作は、このようにしてシステム全体を正の方向に回転させる。バルブ３２は、１８０°から５４０°の回転の圧縮および動力サイクル両方を通じて閉じたままである。３６０°から５４０°の回転では、静止ハウジング１８上の密封された領域１８８が、シール１９０を介して排気口３６と動作可能に係合される（図１参照）。シール１９０は、シリンダ２８内で形成する圧力に対する第２のバリアを形成する。これは、排気口３６が静止ハウジング１８上の排気マニホルド開放領域１９２および排気マニホルド２３を位置合わせされるまで、燃焼気体を大気中へ逃げることからさらに密封する。
【００２８】
排気サイクルは、５４０°から７２０°の回転で開始する。バルブ３２がカム表面８４の動作によって押し下げられるとき、燃焼排気がシリンダ２８から解放される。燃焼排気は、排気口３４を通り、排気マニホルド２３に至る静止ハウジング１８内の円周排気開口１９２を通り、好ましくはマフラおよび触媒コンバータ（図示せず）を備える適切な収集システムへ通過する。排気開口領域１９２および排気マニホルド２３は、７２０°の回転のすぐ前で終わり、４サイクル運転が完了する。回転角が上死点（７２０°）を通過すると、円周開口１８０が再び露出され、上記に記載したように新鮮な空気の充填が再び導入される。バルブ３２は次のサイクルのために開放したままである。
【００２９】
上記の説明は、シリンダ＃１に関して行われたが、シリンダ＃２〜＃７にそれぞれ適用される。図２Ａ〜２Ｇは、カム板８２がシリンダバンク２０に対して７対６のギア比で回転している、エンジンの４サイクル運転に対するバルブ３２の作動の正確な順序を示している。図２Ａ〜２Ｇは、各燃焼室が２サイクルを行う、１回の回転すなわち３６０°にわたるこの関係を示している。隣接するシリンダが反対のサイクルを同時に行うため、シリンダバンク２０の２回の全回転すなわち７２０°にわたって行われる４サイクル運転全体を識別することが可能である。
【００３０】
図２Ａは、シリンダ＃１が上死位置（約０°）にあるときのバルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃１の動作によって開放され、シリンダ＃２内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃３内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃２の動作によって開放され、シリンダ＃４内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖されるが、排気サイクルのために開放されるところであり、シリンダ＃５内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃６内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃３の動作によって開放され、シリンダ＃７内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖される。
【００３１】
図２Ｂは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方が１回転の１／７（約５１．４°）だけ回転した後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃１の動作によってまだ開放されており、シリンダ＃２内のバルブ３２が、動力サイクルのためにまだ閉鎖されており、シリンダ＃３内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃２の動作によってまだ開放されており、シリンダ＃４内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃２の動作によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、圧縮サイクルのためにまだ閉鎖されており、シリンダ＃６内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃３の動作によってまだ開放されており、シリンダ＃７内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖される。
【００３２】
図２Ｃは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方の２／７（約１０２．８°）回転後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃１の動作によってまだ開放されており、シリンダ＃２内のバルブ３２が、動力サイクルのためにまだ閉鎖されているが、排気サイクルのためにカム＃１によって開放されるところであり、シリンダ＃３内のバルブ３２が、圧縮サイクルのためにいま閉鎖され、シリンダ＃４内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃２によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、圧縮サイクルのためにまだ閉鎖されており、シリンダ＃６内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃３によってまだ開放されており、シリンダ＃７内のバルブ３２が、動力サイクルのためにまだ閉鎖されている。
【００３３】
図２Ｄは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方が１回転の３／７（約１５４．３°）だけ回転した後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃１の動作によってまだ開放されているが、圧縮サイクルを開始するために閉じられるところであり、シリンダ＃２内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃１によって開放され、シリンダ＃３内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖されたままであり、シリンダ＃４内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃２によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖されたままであり、シリンダ＃６内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃３によってまだ開放されており、シリンダ＃７内のバルブ３２が、動力サイクルのためにまだ閉鎖されている。
【００３４】
図２Ｅは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方が１回転の４／７（約２０５．７°）だけ回転した後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃２内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃１によって開放され、シリンダ＃３内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖されているが、動力サイクルを開始するところであり、シリンダ＃４内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃２によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖されたままであり、シリンダ＃６内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃３によってまだ開放されており、シリンダ＃７内のバルブ３２が、動力サイクルのためにまだ閉鎖されているが、排気サイクルを開始するためにカム＃３によって開放されるところである。
【００３５】
図２Ｆは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方が１回転の５／７（約２５７．１°）だけ回転した後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃２内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃１によって開放され、シリンダ＃３内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃４内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃２によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖されたままであり、シリンダ＃６内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃３によって開放され、シリンダ＃７内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃３によってまだ開放されている。
【００３６】
図２Ｇは、カム板８２とシリンダバンク２０の両方が１回転の６／７（約３０８．６°）だけ回転した後の、バルブ３２に対するカム表面８４の位置を示している。この位置では、シリンダ＃１内のバルブ３２が、圧縮サイクルのために閉鎖されているが、動力サイクルに入るところであり、シリンダ＃２内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃１によって開放されたままであり、シリンダ＃３内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖され、シリンダ＃４内のバルブ３２が、吸気サイクルのためにカム＃２によって開放され、シリンダ＃５内のバルブ３２が、動力サイクルのために閉鎖されたままであるが、排気サイクルのためにカム＃２によって開放されるところであり、シリンダ＃６内のバルブ３２が、圧縮サイクルのためにいま閉鎖され、シリンダ＃７内のバルブ３２が、排気サイクルのためにカム＃３によって開放されたままである。
【００３７】
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、形態および詳細の変更を行うことができることを当業者なら理解されるであろう。たとえば、４サイクル内燃機関に関して説明されてきた本発明の構造に対するわずかな修正が、２サイクル、ディーゼル、スチームまたはスターリングサイクルエンジンに適用されるための設計の機能原理を可能にするであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の教示による４サイクル回転容積型エンジンを示す、図２Ｂの線Ｉ−Ｉに沿った長手方向断面図である。
【図２Ａ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｂ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｃ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｄ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｅ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｆ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図２Ｇ】本発明の教示による、カム表面がシリンダ上に載せられた、回転サイクルの選択された位置での図１に示すエンジンの一連の水平方向断面図である。
【図３】本発明の教示による、シリンダバルブを活動化させるための透視図である。
【図４】本発明の教示による４サイクル容積型エンジンの別の実施形態の長手方向断面図である。
【図５】本発明の教示による４サイクル容積型エンジンの別の実施形態の長手方向断面図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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