(57)【要約】【課題】本発明は直線運動と回転運動とを変換する立体カムパワー伝達機構に関し、ピストンや筒孔などを設置しなくてもローラー軸の往復運動と内腔溝カムの回転運動を変換する伝達機構を提供することを目的とする。【解決手段】カムボックス１５内に内装された内腔溝カム６の上部にある１つのローラー軸１６の各外端付近にローラーが設置され、内腔溝カム６の溝内円周カム輪郭を沿って転動する。ガイドローラー或いはスライダー２７が、ローラー軸１６のシリンダ本体１の下端に軸方向に設けた固定レール４に対応する位置に設置され、固定レール４内に上下運動する。本発明は、ガソリン、ディーゼル、燃気内燃機関、スターリング外燃機関、気圧モーター、油圧モーターなどの原動機、又はガス、液体を運搬するポンプ、圧縮機などのパワー伝達機構、或いはその他の運動変換が必要とする分野に適用する。【選択図】図１
2008520878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内腔溝カムを含む単純な回転運動部件と、
ローラー軸とガイドローラーまたはスライダー（２７）とメインローラー（９）とサブローラー（３７）とを含む往復運動ユニットと、
カムボックス（１５）とシリンダ蓋体（１）と固定レール（４）とを含む固定部件支持体と、
を備えた直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構であって、
内腔溝カムはカムボックス（１５）に取付けられ、その上部でカムボックス（１５）を封閉できるシリンダ蓋体（１）はカムボックス（１５）に固着され、メインローラー（９）とサブローラー（３７）はカムボックス（１５）の一つのローラー軸のそれぞれの外端付近に装着されて内腔溝カムの溝円周のカム輪郭に沿って転動することにより、該ローラー軸は少なくとも両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、ガイドローラー或いはスライダー（２７）はローラー軸のシリンダ蓋体（１）の下端に円周軸方向に設けた固定レール（４）に対応する位置に設置され、固定レール（４）内に上下転動又は摺動可能とすることを特徴とする直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２】
内腔溝カムと、ローラー軸と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）とサブローラー（３７）と、ガイドローラー或いはスライダー（２７）と、シリンダ蓋体（２８）と、筒孔（ガイド孔）（２）が設けられたシリンダ本体（シリンダ蓋体）（１）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構であって、
内腔溝カムはカムボックス（１５）に内装され、その上部にシリンダ蓋体（２８）が設置されて一つの筒孔（２）又は複数の筒孔（２）を有するシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、筒孔（２）内にピストン（５）に固定されたピストンロッド（５ａ）の下部がカムボックス（１５）の一つのローラー軸に装着され、メインローラー（９）とサブローラー（３７）はローラー軸それぞれの外端付近に装着されて内腔溝カムの溝円周のカム輪郭に沿って転動することにより、該ローラー軸は少なくとも両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、ガイドローラー或いはスライダー（２７）は、ローラー軸のシリンダ本体（１）の下端に円周軸方向に設けた固定レール（４）に対応する位置に設置され、固定レール（４）内に上下転動又は摺動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項３】
前記内腔溝カムの一端は出力支持端であり、他端は円形内腔を具有し、内腔の円周に同様な波形で少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の貫通溝が設置され、上部円周のカム輪郭（７）が少なくとも二つの切欠きを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項４】
前記内腔溝カムは下端が出力支持端であり、出力軸を有するフランジに固定され、上端が少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の端面を有し、内腔を有する円周に上端と同様な少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の貫通溝が設置され、かつ上部円周のカム輪郭（７）は、ローラー軸のローラーが内腔溝カムの溝内に簡単に装入できるように少なくとも二つの切欠きを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項５】
前記ローラー軸は中部から周辺へ等角に設置された２つないし５つの軸段部が有することを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項６】
前記シリンダ本体（１）の筒孔（２）は、単筒と同軸に設置され、又は１本の円周線（５０）と円周の二等分線或いは四等分線とが交差する箇所に設置され、又は２本の円周線（５０）、（５１）と円周の二等分線ないし五等分線とが交差する箇所に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項７】
２本ないし５本の固定レール（４）は軸方向に前記シリンダ本体（１）の下端円周の二等分ないし五等分箇所に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項８】
内腔溝カム（６）と、ローラー軸（１６）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ２ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、シリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）と排気口（６３）と掃気口（２６）とが設けられたシリンダ本体（１）と、固定レール（４）と、吸気口（６２）と、スプリングバルブ（４４）と、カムボックス（１５）とを備える単筒２サイクル内燃機関であって、
内腔溝カム（６）はカムボックス（１５）に内装され、その上部に同軸で一つの筒孔（２）が設けられてシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、筒孔（２）内にピストン（５）に固定されるピストンロッド（５ａ）の下部がカムボックス（１５）内の一つのローラー軸（１６）に取付けられ、二つのメインローラー（９）と二つのサブローラー（３７）はローラー軸（１６）の両端付近の内腔溝カム（６）の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は内腔溝カムの溝円周のカム輪郭に両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、二つのガイドレール又はスライダー（２７）はローラー軸（１６）のシリンダ本体（１）の下端円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール（４）に対応する位置に設置され、２本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる単筒２サイクル内燃機関。
【請求項９】
内腔溝カム（６）と、ローラー軸（１６）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ２ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた単筒４サイクル内燃機関であって、
内腔溝カム（６）はカムボックス（１５）に内装され、その上部に同軸に一つの筒孔（２）が設けられてシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、筒孔（２）内にピストン（５）に固定されたピストンロッド（５ａ）の下部はカムボックス（１５）内の一つのローラー軸（１６）に取り付けられ、二つのメインローラー（９）と二つのサブローラー（３７）はローラー軸（１６）の両端付近に、内腔溝カム（６）の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は内腔溝カムの溝円周のカム輪郭に両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、二つのガイドレール又はスライダー（２７）はローラー軸（１６）とシリンダ本体（１）の下端円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール（４）に対応する位置にかつ２の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる単筒４サイクル内燃機関。
【請求項１０】
内腔溝カム（６）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、ローラー軸（１６）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた直列双筒４サイクル内燃機関であって、
カムボックス（１５）に一つの内腔溝カム（６）があり、その上部に１本の円周線（５０）と円周の二等分線（６７）とが交差する箇所に二つの筒孔（２）が設置されかつシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、二つ筒孔（２）内に二つのピストン（５）に固定される二つのピストンロッド（５ａ）の下部は共にカムボックス（１５）内の１本のローラー軸（１６）に取付けられ、二つのメインローラー（９）と二つのサブローラー（３７）はローラー軸（１６）の両端付近にかつ内腔溝カム（６）の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は内腔溝カム（６）の溝円周のカム輪郭に両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、二つのガイドレール又はスライダー（２７）はローラー軸（１６）のシリンダ本体（１）の下端円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール（４）に対応する位置にかつ２本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる直列双筒４サイクル内燃機関。
【請求項１１】
内腔溝カム（６）又は（６ｂ）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、ローラー軸（１６）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた直列４筒４サイクル内燃機関であって、
カムボックス（１５）に一つの内腔溝カム（６）又は（６ｂ）が内装され、その上部に２本の円周線（５０）（５１）と円周の二等分線（６７）とが交差する４箇所に直列に４つの筒孔（２）が設置されかつシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、４つの筒孔（２）内に４つのピストン（５）のそれぞれに固定された４つのピストンロッド（５ａ）の下部が、共にカムボックス（１５）内の１本のローラー軸（１６）に取付けられ、２つのメインローラー（９）と２つのサブローラー（３７）はローラー軸（１６）の両端付近に装着され、該ローラー軸は内腔溝カム（６）又は（６ｂ）の溝円周のカム輪郭に両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、２つのガイドレール又はスライダー（２７）はローラー軸（１６）のシリンダ本体（１）の下端円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール（４）に対応する位置にかつ２本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる直列４筒４サイクル内燃機関。
【請求項１２】
前記動弁機構の動弁機構カム軸（３５）は、内腔溝カム（６）下端の傘歯車（４０）がカムボックス（１５）の下部に横方向に設置された動弁機構伝動軸（４８）の一端の傘歯車（４７）と噛み合い、動弁機構伝動軸（４８）外端に装着されたタイミング歯車（４９）と動弁機構カム軸（３５）のタイミング歯車（３６）との間にタイミングベルト又はタイミングチェーン（４１）により連接されて伝動することを特徴とする請求項１，２，９，１０，１１に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１３】
内腔溝カム（６ｂ）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、ローラー軸（１６ｂ）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた４筒４サイクル内燃機関であって、
カムボックス（１５）に一つの内腔溝カム（６ｂ）が内装され、その上部に４つのシリンダ蓋体（２８）が装着され、１本の円周線（５０）と円周の四等分線（３４）とが交差する４箇所に直列に４つの筒孔（２）が設置されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、４つの筒孔（２）内に４つのピストン（５）に固定された４つのピストンロッド（５ａ）の下部が共にカムボックス（１５）内の１本の四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段に取付けられ、４つのメインローラー（９）と４つのサブローラー（３７）が四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段外端付近かつ内腔溝カム（６ｂ）の溝円周のカム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は四箇所が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成し、４つのガイドレール又はスライダー（２７）は四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段のそれぞれのシリンダ本体（１）の下端円周四等分箇所に軸方向に設置された４本の固定レール（４）に対応する位置にかつ４本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる４筒４サイクル内燃機関。
【請求項１４】
内腔溝カム（６ａ）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、ローラー軸（１６ｂ）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた６筒４サイクル内燃機関であって、
カムボックス（１５）に一つの内腔溝カム（６ａ）が内装され、その上部に２本の円周線（５０）、（５１）と円周の三等分線（２５）とが交差する６箇所に直列に６つの筒孔（２）が設置されかつシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、６つの筒孔（２）内に６つのピストン（５）に固定された６つのピストンロッド（５ａ）の下部が共にカムボックス（１５）内の１本の三脚ローラー軸（１６ａ）の３つの軸段に取付けられ、３つのメインローラー（９）と３つのサブローラー（３７）は三脚ローラー軸（１６ａ）の３つの軸段外端付近にかつ内腔溝カム（６ａ）の溝円周のカム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は三箇所が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成し、３のガイドレール又はスライダー（２７）は三脚ローラー軸（１６ｂ）の３つの軸段のそれぞれのシリンダ本体（１）の下端円周三等分箇所に軸方向に設置された３本の固定レール（４）に対応する位置にかつ３本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる６筒４サイクル内燃機関。
【請求項１５】
内腔溝カム（６ｂ）と、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、１本のローラー軸（１６ｂ）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた８筒４サイクル内燃機関であって、
カムボックス（１５）に一つの内腔溝カム（６ｂ）が内装され、その上部に２本の円周線（５０）、（５１）と円周の四等分線（３４）とが交差する８箇所に直列に８つの筒孔（２）が設置されかつシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、８つの筒孔（２）内に８つのピストン（５）に固定された８つのピストンロッド（５ａ）の下部が共にカムボックス（１５）内の１本の四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段に取付けられ、４つのメインローラー（９）と４つのサブローラー（３７）は四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段外端付近にかつ内腔溝カム（６ｂ）の溝円周のカム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は四箇所が自由に支持された非片持ち梁の構造に形成し、４つのガイドレール又はスライダー（２７）は四脚ローラー軸（１６ｂ）の４つの軸段のそれぞれのシリンダ本体（１）の下端円周四等分箇所に軸方向に設置された４本の固定レール（４）に対応する位置にかつ４本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる８筒２サイクル内燃機関。
【請求項１６】
前記各シリンダ蓋体（２８）の動弁機構カム軸（３５）の一端に傘歯車（４０）を有し、内腔溝カムの上端中心に上向きに設置された動弁機構伝動軸（４８）に傘歯車（４７）を有し、該動弁機構伝動軸（４８）はローラー軸中部貫通孔（５５）の上端を通過し、該傘歯車（４０）と該傘歯車（４７）とが噛み合って伝動することを特徴とする請求項１，２，１０，１１，１３，１４，１５に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる４サイクル内燃機関。
【請求項１７】
前記動弁機構カム軸は、シリンダ全体の１／２に対応するバルブ開閉角が同様である吸気カムと、その他の１／２に対応するバルブ開閉角が同様である吸気カムとの位相差が１８０°であり、シリンダ全体の１／２に対応するバルブ開閉角が同様である排気カムと、その他の１／２に対応するバルブ開閉角が同様である排気カムとの位相差が１８０°であること特徴とする請求項１，２，１０，１１，１３，１４，１５の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる４サイクル内燃機関。
【請求項１８】
前記ピストンロッド（５）下部の変化する密封室のシリンダ本体（１）又はカムボックス（１５）壁の側方向孔（４５）に空気をシリンダへ吸入する吸気チェック弁（６９）と空気をシリンダから排出する排気チェック弁（７０）とが設置され、或いは、ピストンロッド（５）下部の密封室の圧力が動力源に変化して密封室のシリンダ本体（１）又はカムボックス（１５）壁の側方向孔（４５）に装着されたフリーピストン式又はダイアフラム式往復増圧ポンプ（７３）内のフリーピストン（７１）又はダイアフラム（７２）を駆動し、チェック弁蓋体（７７）に取付けられた吸気チェック弁（６９）と排気チェック弁（７０）により、空気をシリンダへ吸入したり、空気をシリンダから排出したりすること特徴とする請求項１，２，９，１０，１１，１３，１４，１５の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる４サイクル内燃機関。
【請求項１９】
単筒同軸内腔溝カムパワー伝達機構と、ヒーター（５６）と、リジェネレーター（５７）と、冷却器（５８）とを備えた２筒スターリングエンジンであって、
２セットの単筒同軸内腔溝カムパワー伝達機構用歯車（４２）は互いに噛み合って伝動し、そのうちの１つが動力シリンダのシリンダ蓋体（２８）のバルブ（１９）としてヒーター（５６）に連通し、他の１つが動弁機構シリンダのシリンダ蓋体（２８）のバルブ（１９）として冷却器（５８）に連通し、ヒーター（５６）と冷却器（５８）の何れか１つのバルブによりリジェネレーター（５７）に連通すること特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる２筒スターリングエンジン。    
【請求項２０】
単筒同軸内腔溝カムパワー伝達機構と、気道（６４）と、カットバック弁（６０）と、カットバック歯車（３８）と、伝動歯車（６１）と、伝動軸（５９）とを備えた気・油圧モーターであって、
少なくとも２セットの単筒同軸内腔溝カムパワー伝達機構のそれぞれの伝動歯車（３８）が並列に接続するように伝動軸（５９）下部の伝動歯車（６１）に互いに噛み合って伝動し、伝動軸（５９）の上端とカットバック弁（６０）のカットバック弁芯（６０ｂ）と接続し、二つのシリンダ蓋体（２８）のバルブ（１９）の何れかにカットバック弁（６０）と連通する気道（６４）を有すること特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる気・油圧モーター。
【請求項２１】
内腔溝カム（６）と、ローラー軸（１６）と、ピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ２ａ）と、メインローラー（９）と、サブローラー（３７）と、ガイドローラー又はスライダー（２７）と、吸気チェック弁（６９）と排気チェック弁（７０）が装着されたシリンダ蓋体（２８）と、筒孔（２）が設けられたシリンダ本体（１）と、固定レール（４）と、カムボックス（１５）とを備えた気・油圧ポンプであって、
内腔溝カム（６）はカムボックス（１５）に取付けられ、その上部に同軸に１つの筒孔（２）が設けられてシリンダ蓋体（２８）が装着されたシリンダ本体（１）はカムボックス（１５）に固着され、筒孔（２）内にピストン（５）に固定されたピストンロッド（５ａ２ａ）の下部がカムボックス（１５）内の１つのローラー軸（１６）に取付けられ、２つのメインローラー（９）と２つのサブローラー（３７）はローラー軸（１６）の両端付近にかつ内腔溝カム（６）の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、該ローラー軸は内腔溝カム（６）の溝円周のカム輪郭に両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成し、２つのガイドレール又はスライダー（２７）はローラー軸（１６）のシリンダ本体（１）の下端円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール（４）に対応する位置にかつ２本の固定レール（４）内に設置されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる気・油圧ポンプ。
【請求項２２】
前記内腔溝カムの円周カム輪郭の曲面の上がり曲線（３１）及び／または下がり曲線（３２）の最大圧力角が６０°〜８０°の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１，２，３，８，９，１０，１１，１３，１４，１５、１９、２０の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構からなる内燃機関、スターリングエンジン、気・油圧モーター。
【請求項２３】
前記内腔溝カムの上端面、下端面には上端面ベアリング（３３ａ）にある環状溝（３３ａ１）に対向する貫通孔（６ｉ）が有し、上端面ベアリング（３３ａ）の環状溝（３３ａ１）にある貫通孔と固定レール（４）にある孔（６６）とが連通し、内腔溝カム下端面と固定レール（４）にある孔（６６）とが連通する潤滑油路が形成することを特徴とする請求項１，２，８，９，１０，１１，１３，１４，１５、１９、２０の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構を構成した内燃機関、スターリングエンジン、気圧モーター、油圧モーター。
【請求項２４】
前記内腔溝カムは、１つの円周カム輪郭が同様な少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の端面を有した端面カム（４６）（下部円周カム輪郭８に属し）と、１つの端面カムと対応して円周が同様な二つの山二つの谷を有する波形でかつ二つの切欠き（１２）を有する内フランジカム（３）（上部円周カム輪郭７に属し）とを組み合わせて固定されて形成することを特徴とする請求項１，２，８，９，１０，１１，１３，１４，１５，１９，２０，２１の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２５】
前記内腔溝カムの上部円周カム輪郭（７）の仕事曲面の下向けの投影が下部円周カム輪郭（８）の仕事曲面と重畳しない又は部分的に重畳すること特徴とする請求項１，２，３，８，９，１０，１１，１３，１４，１５，１９，２０，２１の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２６】
前記サブローラー（３７）と内腔溝カムの上部円周カム輪郭（７）とが接触して噛み合い、メインローラー（９）と下部円周カム輪郭（８）とが接触して噛み合うことを特徴とする請求項１，２，８，９，１０，１１，１３、１４，１５，１９，２０，２１の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２７】
前記内腔溝カムの円周カム輪郭は内向けに傾斜する上部円周カム輪郭（７）及び／または下部円周カム輪郭（８）であることを特徴とする請求項１，２，３，８，９，１０，１１，１３，１４，１５，１９，２０，２１の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２８】
水中、陸上、空中の各状態で運行できる交通手段中或いは電力輸出機器中に取り付けた本発明の内燃機関、外燃機関或いは気・油圧モーターで駆動力が提供されることを特徴とする請求項１，２，８，９，１０，１１，１３，１４，１５，１９，２０の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構を構成した内燃機関、スターリングエンジン、気圧モーター、油圧モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構に関し、具体的に、ローラー軸の平行的往復運動を内腔溝カムの回転運動へ変換する機構に関し、さらに具体的に、ピストンの往復運動を内腔溝カムの回転運動へ変換するパワー伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１によりカム式ピストン内燃機関が１９９４年１２月２８日に公開された。図１、図４及び図５に示すように、ピン軸（ローラー軸）は立体内接カムのカム溝内にその一端が自由に支持される片持ち梁であり、その他端のバランスを取るため、ピストンを他端の支点となるように設置しなければならない。そのため、ピストンがシリンダ壁に横方向の応力を与え、ピストンとシリンダの使用寿命に悪影響を及ぼす。また、カムの上部円周の輪郭の下向けの投影と、上部円周のカム輪郭と完全に一致するため、ピン軸ベアリングが円周カム輪郭溝内の一側から他の一側へ渡って衝撃を与えるとき、ローラーに逆方向のトルクが起こり、渡る点付近に厳重な摩耗を起こす。なお、このカム式ピストン内燃機関には、ローラーの交換又は取付けが不便であり、シングルシリンダ式内燃機関の設計に不適であり、またはシリンダの本数を組み合わせることにより簡単にマルティシリンダ式内燃機関を設計することができないなどの問題点がある。
【特許文献１】ＣＮ１０９６８５１Ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、多種類のローラー軸の各外端付近に、内腔溝カムの円周溝内に位置するローラーが装着され、少なくとも両端が自由に支持される非片持ち梁構造を有するローラー軸を備えるパワー伝達機構を提供する。ピストン（直動ロッド）とシリンダ（ガイド孔）が設置されないとき、ローラー軸の平行的往復運動と内腔溝カムの回転運動との変換を実現できる。従って、シリンダとピストンが設置される時、確実にシリンダ壁に横方向の応力を与えず、ローラー軸の外端付近にカム溝内に位置するローラーの回転方向が一定に保持され、かつカム溝内への取り付けが簡単に実現できるパワー伝達機構を提供することを課題とする。内燃機関、コンプレッサ、ポンプ、気動機などの運動変換が必要とする領域に適用する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構は、図１に示すように、単純な回転運動部件となる内腔溝カムと、ローラー軸１６と、ガイドローラーまたはスライダー２７と、メインローラー９とサブローラー３７とを含む往復運動ユニットと、カム支持体（カムボックス）１５と蓋体１と固定レール４とを含む固定部件支持体と、を備える。カムボックス１５には内腔溝カムが内装され、その上の蓋体１がカムボックス１５を閉じれるようにカムボックス１５に固着される。メインローラー９とサブローラー３７はカムボックス１５内に設けられる１つのローラー軸１６の外端付近に装着され、内腔溝カムの溝の内部円周のカム輪郭に沿って転動するため、このローラー軸は少なくとも両端が自由に支持される非片持ち梁のバランスのとれた構造となる。ローラー軸１６上蓋体１の下端に軸方向に設けられた固定レース４に対応する位置に、ガイドローラー或いはスライダー２７は固定レース４内上下方向に転動又は摺動可能に設置される。
【０００５】
図１ａに示すように、前記ローラー軸にピストンロッド（直動ロッド）２ａを取り付け、或いはピストンロッド（直動ロッド）２ａの上端に蓋体（シリンダ本体）１に設置されたガイド孔（筒孔）２内に上下運動する短いピストン２が取り付けることができる。シリンダケース１に蓋体２８が設置されることにより、筒孔２を密封しキャビティに形成する。
【０００６】
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃに示すように、本発明の前記内腔溝カムの一端は出力支持端であり、他端はコラム状の内部空間を有し、この内部空間内に同様な幅を有し、少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の貫通する起伏状の溝が形成される。また、ローラー軸のローラーが簡単にカム溝内に装入できるように、内腔溝カムの上部円周のカム輪郭７には少なくとも二つの切欠きがある。
【０００７】
図２ｃに示すように、本発明の前記内腔溝カムは、その下端部が出力支持端であり、出力軸を有するフランジに固定され、その上端が少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の端面を有し、内部空間を有する円周にその上端と同様の少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の貫通溝が設置され、その上部円周のカム輪郭７にはローラー軸のローラーが内腔溝カムの溝内に簡単に装入できるように少なくとも二つの切欠き１２が形成される構造である。
【０００８】
前記内腔溝カムは、図２ａ及び図２ｂに示すように、一つの円周カム輪郭が同様な少なくとも二つの山二つの谷を有する波形の端面カム４６（下部円周カム輪郭８になる）と、一つの端面カム４６に対応するように、円周カム輪郭が同様な少なくとも二つの山二つの谷を有する波形で、かつ少なくとも二つの切欠き１２を有する内フランジカム３（上部円周カム輪郭７になる）とを組み合わせ固定されることにより形成されてもよい。この内フランジカム３が金型を利用し、力を与えて成形されてもよい。  
【０００９】
分解しなくても簡単にローラーを交換するため、図２ａに示すように、内腔溝カムの溝内側に少なくとも一つ外部と連通する孔２２が形成され、或いは、図１、図２ｂ及び図４に示すように、前記切欠き１２が上部円周のカム輪郭７から下部円周のカム輪郭まで延びるように形成される。前記切欠き１２のすべては、図１、図２ｂ及び図４に示すように、下死点（下ストップ）に設置され、または、図４ｃに示すように、上死点（上ストップ）に設置され、その幅が少なくともローラーの直径と同一である。
【００１０】
本発明の前記内腔溝カムの上部円周カム輪郭７の工作曲面の下向けの投影が下部円周カム輪郭８の工作曲面と重畳しない又は部分的に重畳する。図９に示すように、前記内腔溝カムは、内向けに傾斜する上部円周カム輪郭７または下部円周カム輪郭８を有する。本発明の内腔溝カムの円周カム輪郭の曲面の上がり曲線及び／または下がり曲線の最大圧力角が４０°〜８０°の範囲に設定される。
【００１１】
図６ａ及び図６ｄに示すように、前記ピストンロッド５ａは単脚或いは多脚の構造となる。図６及び図６ｅに示すように、ピストン５とピストンロッド５ａとが固着された後ボルト２３とピストン５の間を密封するため、ボルト２３のピストン２の上端面と接触する下端面には高さが１ｍｍ以内である環状フランジ７９が突設される。
【００１２】
本発明の前記シリンダケース１の筒孔（ガイド孔）２は、図１に示すように、内腔溝カムと同軸に設置されてもよく、図７ａないし図７ｆに示すように、内腔溝カムの軸線を円心とする１本の円周線５０または２本の円周線５０、５１に、円周の二等分線ないし五等分線とが交差する箇所に設置されてもよい。筒孔２にはピストンからの横方向の力を受けないため、その表面にセラミックを使ってもよい。
【００１３】
本発明の前記ローラー軸は中心から円周方向に同様な角度を隔てて複数の軸段部を設置するものであり、その中心に、図５ａ〜図５ｄと図７ａ〜図７ｆに示すように、貫通孔５５が設置されてもよい。このローラー軸のローラーが設置された位置以内の軸段部の断面が、矩形或いはエ字形に形成され、その材料がスチール、または軽く高強度のアルミニウム、チタン金属合金或いはカーボンファイバーまたはその他の非金属材料を含む材質で、往復運動の慣性を減軽する。
【００１４】
図８、図８ａ及び図８ｂに示すように、ピストンロッドがヒンジで前記ローラー軸に装着され、ピストンロッド５ａが装着された位置に側孔１７が設けられる。図６ｂ２、図８に示すように、門字形の下部を有するピストンロッド５ａ２ｂがピン軸５４によりローラー軸の側孔１７に取付けられ、或いは、係止部とピン軸５４によりピストンロッドがローラー軸１６から脱落されないように、またはストンロッドの上端がローラー軸に軸方向平面に小幅に揺れ動くように、円弧下端を有する単脚ピストンロッド５ａと円弧凹溝８０を有するローラー軸とが配合して取り付ける。なお、剛性固定することによりピストンロッドを取り付けてもよい。
【００１５】
本発明の前記ローラー軸は二つの山二つの谷或いは四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６、６ｂに合わせるのが直ローラー軸１６であり、三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６ａに合わせるのが三脚ローラー軸１６ａであり、四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂに合わせるのが四脚ローラー軸１６ｂであり、五つの山五つの谷を有する波形の内腔溝カムに合わせるのが五脚ローラー軸１６ｃである。
【００１６】
本発明の前記メインローラー９及び／またはサブローラー３７の外表面は、図９に示すように、前記内腔溝カムの内向けに傾斜する上部円周カム輪郭７及び／又は下部円周カム輪郭８に合わせるように、円柱形または錐形に形成される。これは、尖縁効果を減軽しまたメインローラーとサブローラーが内腔溝カムの溝内における間隔を調整できるためである。前記メインローラー９は常に下部円周カム輪郭８に接触し、上部円周カム輪郭７に接触しない。前記サブローラー３７は常に上部円周カム輪郭７に接触し、下部円周カム輪郭８に接触しない。そのため、メインローラー９とサブローラー３７は、ピストンロッドユニットにおいて上下方向に往復運動するとき、逆方向のトルクが発生しない。メインローラー９とサブローラー３７が同軸に設置しなくてもよく、ローラー軸との間に、荷重の受ける能力を向上するため、円柱ローラーからなるころ軸受或いは摺動軸受が使用される。
【００１７】
前記内腔溝カムとローラーはスチーム製であり、鋳造或いは冷加工などによる製造される。各対向する転動面の少なくとも一箇所或いは数箇所には浸炭処理或いは浸炭窒化処理の温度で浸炭或いは浸炭窒化の処理が行われ、表面層のオーステナイト粒子の大きさが１０以上となり、オーステナイト結晶が十分微細になる。これにより、その内部から始まる割れなどの発生を抑制し、疲労寿命を延長させる。次に、前記浸炭或いは浸炭窒化の温度よりも低い７９０°〜８３０°の温度範囲内表面焼入れ処理が行われ、各対向する転動表面に少なくとも５００Ｍｐａの残留応力と少なくとも２６５０Ｍｐａの断裂応力を発生させ、製品の使用寿命を延長させる。
【００１８】
本発明の前記ガイドローラー又はスライダー２７は、図１０ａ及び図１０ｂに示すように、中にローラー軸が挿入できる貫通孔５５を有し、該貫通孔５５は、ローラー軸のスライダーが装着された位置の断面輪郭と類似な形状がある。スライダー２７は金属製（低炭素スチール、低炭素合金スチール、アルミニウム合金など、その摺動面が浸炭或いは浸炭窒化硬化層或いはセラミックコーティングである）であり、或いはセラミック製であり、耐磨性を向上させ、使用寿命を延長させる。
【００１９】
本発明の前記固定レース４は、図７ａ〜図７ｆに示すように、シリンダケース１の下端部に内腔溝カムの軸線を中心として円周を二等分ないし五等分する箇所に軸方向に２〜５本が設置され、両面（双面）のものである。固定レースの外縁部に、ローラー軸の軸方向の動きを制限するように位置決め突出部４ｃが設置される。前記固定レール面４ａ、４ｂが固定レール座４ｄから着脱できる金属製品であり、例えば、炭素スチール、合金スチールなどであり、その摺動面が浸炭或いは浸炭窒化硬層或いはセラミックコーティングであり、或いは非金属、例えば陶磁製品であり、使用寿命を延長させる。
【００２０】
この筒孔２と、下端部に軸方向円周に設置される固定レール４ｄとを有する前記シリンダケース１は一体構造であるか、或いは、筒孔２を有する上部１ａと下端部に軸方向円周に設置される固定レール４ｄを有する下部１ｂをボルトにより連結し固着される構造である。
【００２１】
本発明の前記内腔溝カムのパワー伝達機構には前記の三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６ａを使用し、それに対応するように、筒孔２は内腔溝カムと同軸に設置された単筒孔か、或いは、２本の円周環状線５０、５１と円周の三等分線２５とが交差する６箇所に設置された６つの筒孔２である。図６ｃ、図１５に示すように、１つの筒孔或いは６つの筒孔であるとき、対応するピストンに固定されるピストンロッド５ａの下端部が均一に１つの三脚ローラー軸１６ａの３つの軸段１６ａ１に取り付けられる。メインローラー９とサブローラー３７が三脚ローラー軸１６ａの３つの軸段外端付近に設置され、内腔溝カム６ａの溝内に装着されることで、ローラー軸は３箇所が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成され、ピストンがシリンダ壁に横方向の応力を与えない。ローラー軸１６ａの３つの軸段に、３つのガイドレールと対応する位置に、３つのガイドレールに嵌合するように３つのガイドローラー又はスライダー２７が設置されることにより、内腔溝カム６ａを回動させる反対力は、３つのガイドローラー又はスライダー２７を介して３本の固定レール４の表面に作用する。
【００２２】
本発明の筒孔２は、前記内腔溝カムのパワー伝達機構が前記四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂを使用するとき、図７ｂに示すように、内腔溝カムの軸線を中心とした円周環状線５０、５１と円周の四等分線３４とが交差する４箇所に４つ設置されてもよいし、図７ｅに示すように、２本の円周環状線５０、５１と四等分線３４とが交差する８箇所に８つ設置されてもよい。４つの筒孔或いは８つの筒孔２内に、ピストン５に固定される４本或いは８本のピストンロッド５ａの下部支脚が均一に１つの四脚ローラー軸１６ｂの４つの軸段１６ｂ１に取り付けられる。四脚ローラー軸１６ｂの四つの軸段外端付近に、内腔溝カム６ｂの溝内を摺動する４つのメインローラー９と４つのサブローラー３７が装着され、４箇所が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成され、ピストンがシリンダ壁に横方向の応力を作用しない。図１４、図１６に示すように、４つのガイドローラー又はスライダー２７は、四脚ローラー軸１６ｂの４つの軸段のシリンダケース１の下端部円周四等分箇所に軸方向に設置された４本の固定レール４に対応する位置に設置され、かつ４本の固定レール４内に位置させることで、内腔溝カム６ｂを回動させる反対力は４つのガイドローラー又はスライダー２７を介して４本の固定レール４の表面に作用する。
【００２３】
本発明の前記内腔溝カムのパワー伝達機構は、前記五つの山五つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂを使用してもよい。図７ｆに示すように、これと対応するように、２本の円周環状線５０、５１と円周の五等分線６８とが交差する１０箇所に設置された１０個の筒孔２を設けてもよい。１０個の筒孔２にピストンに固定される１０本のピストンロッド５ａの下部支脚が均一に１つの五脚ローラー軸１６ｃの５つの軸段１６ｃ１に取付けられる。５つのメインローラー９と５つのサブローラー３７が四脚ローラー軸１６ｃの５つの軸段外端付近かつ五つの山五つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂの溝内に装着されて、該ローラー軸は５箇所が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成され、ピストンがシリンダ壁に横方向の応力を作用しない。５つのガイドレール又はスライダー２７が五脚ローラー軸１６ｃの５つの軸段それぞれとシリンダ本体１の下端円周五等分箇所に軸方向に設置された５本の固定レール４に対応する位置にかつ５本の固定レール４内に設置されており、内腔溝カム６ｂを回動させる反対力は５つのガイドレール又はスライダー２７を通じて５本の固定レール４の面に作用する。
【００２４】
本発明の前記内腔溝カムのパワー伝達機構は、二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６を使用して一周に回転する時、往復運動ユニット（ピストンロッド５、メインローラー９、サブローラー３７、ローラー軸１６、ガイドレール又はスライダー２７）が上下方向に４回往復運動し、三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６を使用して一周に回転する時、往復運動ユニットが上下方向に６回往復運動し、四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂを使用して一周に回転する時、往復運動ユニットが上下方向に８回往復運動する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、シリンダとピストンを設置する必要がなくても、ローラー軸の往復運動と内腔溝カムの回転運動とを変換させることが可能であり、かつ、構造が簡単になる。ピストンを取り付けてもシリンダ壁に横方向の応力を作用せず、ピストンとシリンダの使用寿命を延長させる。ピストンが楕円形に設けれなくてもよく、短く設計でき、プロセスが簡単になる。ローラーには逆方向のトルクを発生せず、ローラーの使用寿命を延長させる。分解しなくてもメインローラーとサブローラーを簡単に交換でき、修理しやすくなり、メンテナンスを効率よくできる。内燃機関、外燃機関、気圧、油圧モーター或いはポンプの運動変換のパワー伝達機構として広い領域に適用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施例１
図２１に示すように、内腔溝カムパワー伝達機構により形成された単筒２サイクル内燃機関は、一つの内腔溝カム６、シリンダ蓋体２８、一つの筒孔２と排気口６３と掃気口２６が設置されたシリンダ本体１、一つのピストン５及びピストンロッド５ａ２ａ、二つのメインローラー９、二つのサブローラー３７、二つのガイドローラー或いはスライダー３７、１本のローラー軸１６、２本の固定レール４、吸気口６２、カムボックス１５を備える。カムボックス１５に内腔溝カムが内装される。その上部にシリンダ蓋体２８が装着され、それと同軸に設置されたの筒孔２を有するシリンダ本体１がカムボックス１５に固着されている。筒孔２内にピストン５に固定されるピストンロッド５ａ２ａの下部に１本のローラー軸１６が垂直に取付けられ、二つのメインローラー９と二つのサブローラー３７はローラー軸１６の両端付近に内腔溝カム６の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６上部円周カム輪郭の二つの切欠き１２から溝内に装入され円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成される。二つのガイドレール又はスライダー２７が、ローラー軸１６のシリンダ本体１の下端部円周の二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール４に対応するする位置に設置され、２本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。カムボックス１５の側面に吸気口５０とリング弁４４が設置され、シリンダ孔２の壁に排気口１９及びカムボックス１５と連通する掃気口２６が設置されている。
【００２７】
実施例２
図１１に示すように、内腔溝カムパワー伝達機構により形成された単筒４サイクル内燃機関は内腔溝カム６、バルブと動弁機構カム軸など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体２８、一つの筒孔２が設置されたシリンダ本体１、一つのピストン５及びピストンロッド５ａ２ａ、二つのメインローラー９、二つのサブローラー３７、二つのガイドローラー或いはスライダー３７、一つのローラー軸１６、２本の固定レール４、カムボックス１５を備える。内腔溝カム６はカムボックス１５に内装される。その上部に前記シリンダ蓋体２８が装着されたシリンダ本体１はカムボックス１５に固着される。シリンダ本体１の筒孔２内にピストン５に固定されたピストンロッド５ａ２ａの下部に１本のローラー軸１６が垂直に取付けられ、メインローラー９とサブローラー３７はローラー軸１６の両端付近の内腔溝カム６の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６の上部円周カム輪郭に対する二つの切欠き１２から溝内に装入され円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は両端が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成される。二つのガイドレール又はスライダー２７は、ローラー軸１６のシリンダ本体１の下端部円周二等分箇所に軸方向に設置された２本の固定レール４に対応する位置に設置され、２本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。
【００２８】
実施例１と実施例２に二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６を採用するとき、この内腔溝カム６が一周に回転すると、４サイクル内燃機関の動弁機構カム軸３５も一周に回転し、ピストンが一回仕事をする。また、２サイクル内燃機関のピストンが２回仕事をする。三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６ａを使用するとき、この内腔溝カム６は二周回転すると、４サイクル内燃機関の動弁機構カム軸３５は３周回転し、ピストンが３回仕事をする。また、２サイクル内燃機関のピストンが６回仕事をする。四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂは一周回転すると、４サイクル内燃機関の動弁機構カム軸３５は２周回転し、ピストンが２回仕事をする。また、２サイクル内燃機関のピストンが４回仕事とする。
【００２９】
実施例３
内腔溝カムパワー伝達機構により形成された直列２筒４サイクル内燃機関は、内腔溝カム６或いは６ｂ、バルブと動弁機構カム軸３５など動弁機構の一部が装着されたシリンダ蓋体２８、１本の円周線５０と円周の二等分線６７とが交差する２箇所に設置された二つの筒孔２を有するシリンダ本体１、二つのピストン５、二つのピストンロッド５ａ、二つのメインローラー９、二つのサブローラー３７、二つのガイドローラー或いはスライダー２７、１本のローラー軸１６、二本の固定レール４、カムボックス１５を備える。内腔溝カム６はカムボックス１５に内装される。その上部にシリンダ蓋体２８が装着されたシリンダ本体１はカムボックス１５に固着される。シリンダ本体１の二つの筒孔２内に二つのピストン５に固定される二つのピストンロッド５ａの下部が共にそれと垂直に設置された１本のローラー軸１６に取付けられ、二つのピストン５とローラー軸１６を同時に上下方向に往復運動する一体構造にさせる。二つのサブローラー３７と二つのメインローラー９は、ローラー軸１６の両端付近の内腔溝カムの円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６の上部円周カム輪郭の二つの切欠き１２から溝内に装入され円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成される。二つのガイドレール又はスライダー２７は、ローラー軸１６とシリンダ本体１の下端部の円周二等分箇所に軸方向に直列に設置された２本の固定レール４に相対する位置に設置され、２本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。図７ａ、図１２ａ、図１２ｂに示すように、前記２筒の吸気カムと排気カムとが上下に「ハ」字形に設けられ、即ち、位相差が１８０°に設定されることにより、二つのピストン５を上に運動させるごとに、一つのピストン５が圧縮行程になり、その他のピストン５が排気行程になる。また、二つのピストン５を下に運動させるごと、一つのピストン５が仕事行程になり、その他のピストン５が吸気行程になる。前記内腔溝カム６は一周に回転すると、動弁機構カム軸３５も一周に回転し、二つのシリンダのそれぞれが一回仕事をする。内腔溝カム６ｂを使用して一周回転し、動弁機構カム軸３５が２周回転し、二つのシリンダそれぞれが２回仕事をする。したがって、本発明の内燃機関のシリンダにより利用率と仕事率が高くなるのは明らかである。
【００３０】
実施例４
図１３に示すように、内腔溝カムパワー伝達機構により形成された直列４筒４サイクル内燃機関は、内腔溝カム６又は６ｂ、バルブと動弁機構カム軸３５など動弁機構の一部が装着されて四つの燃焼室を有するシリンダ蓋体２８、２本の円周線５０、５０と円周の二等分線６７とが交差する４箇所に直列設置された四つの筒孔２を有するシリンダ本体１、四つのピストン５、四つのピストンロッド５ａ、二つのメインローラー９、二つのサブローラー３７、二つのガイドローラー或いはスライダー２７、一つのローラー軸１６、２本の固定レール４、カムボックス１５を備える。一つの内腔溝カム６がカムボックス１５に取付けられる。その上部にシリンダ蓋体２８が装着され、直列に設置された四つの筒孔２を有するシリンダ本体１がカムボックス１５に固着される。四つの筒孔２内に四つのピストン５に固定する四つのピストンロッド５ａの下部は垂直に設置された一つのローラー軸１６に取付けられ、四つのピストン５とローラー軸１６を同時に上下方向に往復運動する一体構造にさせる。二つのサブローラー３７と二つのメインローラー９とがローラー軸１６の両端付近の内腔溝カム６の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６の上部円周カム輪郭の二つの切欠き１２から溝内に装入されて円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は両端が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成される。二つのガイドレール又はスライダー２７は、ローラー軸１６のシリンダ本体１の下端に軸方向に設置された２本の固定レール４に対応する位置に設置され、２本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。
【００３１】
前記動弁機構カム軸３５については、二つのシリンダに対応する吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、二つのシリンダに同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせることができる。他の二つのシリンダに対応する吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、二つのシリンダにも同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせる。前記二つのシリンダと前記他の二つシリンダの吸気カムと排気カムの位相差が１８０°に設けられることで、四つのピストンを同時に下に運動させるとき、二つのピストンが燃焼行程になり、他の二つのピストンが吸気行程になり、四つのピストンを毎に上に運動させるとき、二つのピストンが圧縮行程になり、他の二つのピストンが排気行程になる。前記内腔溝カム６が一周に回転して四つのシリンダそれぞれが一回仕事をし、即ち、４回仕事をする。内腔溝カム６ｂを採用して一周回転させるとき、四つのシリンダそれぞれが２回仕事をし、即ち、８回仕事をする。これから分かるように、本発明に係る内燃機関のシリンダ利用率とパワー率が高いことである。
【００３２】
前記実施例２、実施例３、実施例４において、図１１、図１２ａに示す動弁機構の伝動部は、シリンダ蓋体２８の動弁機構カム軸３５は、内腔溝カム６下端の傘歯車４０とカムボックス１５の下部に横方向に設置された動弁機構伝動軸４８の一端の傘歯車４７とが噛み合い、動弁機構伝動軸４８外端のタイミング歯車４９と動弁機構カム軸３５端部のタイミング歯車３６との間にタイミングベルト又はタイミングチェーン４１により伝動が行われる。
【００３３】
実施例５
図１４に示すように、内腔溝カム６ｂからなる円周上９０°の間隔に等角設置された４筒４サイクル内燃機関は、内腔溝カム６ｂ、シリンダ本体１に１本の円周線５０と円周の四等分線３４とが交差する四箇所に設置された四つの筒孔２、バルブと動弁機構カム軸３５など動弁機構の一部が装着された四つのシリンダ蓋体２８ａ、四つのピストン５、四つのピストンロッド５ａ、四つのメインローラー９、四つのサブローラー３７、四つのガイドローラー或いはスライダー２７、一つの四脚ローラー軸１６ｂ、円周四等分に軸方向に設置された４本の固定レール４、カムボックス１５を備える。一つの内腔溝カム６ｂはカムボックス１５に取付けられる。その上部に前記四つの筒孔２と四つの前記シリンダ蓋体２８が装着されたシリンダ本体１がカムボックス１５に固着される。四つの筒孔２内に四つのピストン５に固定する四つのピストンロッド５ａの下部が垂直に設置された四脚ローラー軸１６ｂの四つの軸段に取付けられ、四つのピストン５と四脚ローラー軸１６を同時に上下方向に往復運動する一体構造に形成させる。四つのメインローラー９と四つのサブローラー３７が四脚ローラー軸１６の四つの軸段の外端付近の内腔溝カム６ｂの円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６ｂ上部の円周カム輪郭の四つの切欠き１２から溝内に装入されて円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は四箇所が自由に支持される非片持ち梁の構造に形成される。四つのガイドレール又はスライダー２７が四脚ローラー軸１６ｂのシリンダ本体１の下端に円周四等分箇所に軸方向に設置された４本の固定レール４に対応する位置に設置され、４本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。
【００３４】
前記対角に設置された二つのシリンダ蓋体２８の動弁機構カム軸３５は、吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、対応する二つのシリンダに同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせることができる。他の対応する二つのシリンダ蓋体２８の動弁機構カム軸３５の吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計され、対応する二つのシリンダにも同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせる。前記対応する二つのシリンダと前記他の対応する二つのシリンダの動弁機構カム軸３５の吸気カムと排気カムの位相差が１８０°に設けられ、四つのピストンロッドを上に運動させるごとに、常に二つのシリンダが圧縮行程になり、他の二つのシリンダが排気行程になる。四つのピストンロッドを同時に下に運動させるごとに、常に二つのシリンダが燃焼行程になり、他の二つのシリンダが吸気行程になる。
【００３５】
前記四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂが一周回転すると、ピストンが８回往復運動し、四つのシリンダそれぞれが２回仕事をし、即ち、８回仕事をする。ここから分かるように、本発明に係る内燃機関のシリンダ利用率とパワー率が高くなる。
【００３６】
実施例６
図１５に示すように、内腔溝カムパワー伝達機構からなる６筒４サイクル内燃機関は、内腔溝カム６ａ、バルブと動弁機構カム軸３５など動弁機構の一部が装着されて二つの燃焼室を有する三つのシリンダ蓋体２８、シリンダ本体１に２本の円周線５０、５１と円周の三等分線２５とが交差する六箇所に設置された六つの筒孔、六つのピストン５、六つのピストンロッド５ａ、三つのメインローラー９、三つのサブローラー３７、三つのガイドローラー或いはスライダー２７、一つの三脚ローラー軸１６、円周三等分する箇所に軸方向に設置された３本の固定レール４、カムボックス１５を備える。なお、図７ｄに示すように、２ａ、２ｂ、２ｃが同じ外円周の三等分線２５にあり、２ｄ、２ｅ、２ｆが同じ内円周三等分線２５にある。一つの内腔溝カム６ａがカムボックス１５に取付けられる。その上部に前記六つの筒孔２と三つの前記シリンダ蓋体２８が装着されたシリンダ本体１がカムボックス１５に固着される。六つの筒孔２内に六つのピストン５に固定される六つのピストンロッド５ａの下部が垂直に設置された一つの三脚ローラー軸１６ａの三つの軸段に均一に取付けられ、六つのピストン５と三星形ローラー軸１６ａを同時に上下方向に往復運動する一体構造に形成させる。三つのメインローラー９と三つのサブローラー３７が三脚ローラー軸１６ａの三つの軸段の外端付近の内腔溝カム６ａの円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６ａの上部円周カム輪郭の三つの切欠き１２から溝内に装入されて円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は三箇所が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成される。三つのガイドレール又はスライダー２７が三脚ローラー軸１６ａのシリンダ本体１の下端円周三等分箇所に軸方向に設置された３本の固定レール４に対応する位置に設置され、３本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。
【００３７】
シリンダ蓋体２８の３本の動弁機構カム軸３５の一端に装着された傘歯車４０は、内腔溝カム上端の中心孔１４に上向きに装着されたローラー軸の中部貫通孔５５の上端を通過する１本の動弁機構カム軸４８の傘歯車４７と噛み合い、内腔溝カム６ａを２周回転させる毎に、各動弁機構カム軸３５を３周に回転させる。
【００３８】
前記外円周線５０にある三つのシリンダ２ａ、２ｂ、２ｃに対応する動弁機構カム軸３５については、吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、三つのシリンダに同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせることができる。内円周線５１にある三つのシリンダ２ｄ、２ｅ、２ｆに対応する動弁機構カム軸３５の吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、三つのシリンダにも２ｄ、２ｅ、２ｆ同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせる。三つのシリンダ２ａ、２ｂ、２ｃと三つのシリンダ２ｄ、２ｅ、２ｆの動弁機構カム軸３５の吸気カムと排気カムの位相差が１８０°に設けられており、六つのピストンロッドを上に運動させる毎に、常に同じ円周にある三つのシリンダが圧縮行程になり、他の三つのシリンダが排気行程になる。六つのピストンを同時に下に運動させるとき、常に同じ円周にある三つのシリンダが燃焼行程になり、他の三つのシリンダが吸気行程になる。そのため、前記内腔溝カム６ａを２周回転させて六つのシリンダが全部３回仕事をし、即ち、１８回仕事をする。ここから分かるように、本発明に係る６筒４サイクル内燃機関のシリンダ利用率とパワー率が３倍になる。
【００３９】
実施例７
図１６に示すように、内腔溝カム６ｂパワー伝達機構からなる８筒４サイクル内燃機関は、四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂ、バルブと動弁機構カム軸３５など動弁機構の一部が装着された四つのシリンダ蓋体２８、２本の円周線５０、５１と円周の四等分線３４とが交差する８箇所に設置された八つの筒孔２を有するシリンダ本体１（図７ｂ）、８つのピストン５、８つのピストンロッド５ａ、四つのメインローラー９、四つのサブローラー３７、四つのガイドローラー或いはスライダー２７、一つの四脚ローラー軸１６、円周を四等分する位置に軸方向に設置された４本の固定レール４、カムボックス１５を備える。一つの内腔溝カム６ｂがカムボックス１５に取付けられる。その上部に前記八つの筒孔２と四つの前記シリンダ蓋体２８が装着されたシリンダ本体１がカムボックス１５に固着される。八つの筒孔２内に八つのピストン５に固定する八つのピストンロッド５ａの下部が垂直に設置された一つの四脚ローラー軸１６ｂの四つの軸段１６ｂ１に均一に取付けられ、八つのピストン５と四脚ローラー軸１６ｂを同時に上下方向に往復運動する一体構造に形成させる。四つのメインローラー９と四つのサブローラー３７が四脚ローラー軸の各軸段１６ｂ１の外端付近の内腔溝カム６ｂの円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６ｂ上部円周カム輪郭の四つの切欠き１２から内腔溝カム６ｂの溝内に装入されて円周カム輪郭を転動することにより、該ローラー軸は四箇所が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成される。四つのガイドレール又はスライダー２７が四脚ローラー軸の四つの軸段１６ｂ１のシリンダ本体１の下端円周四等分箇所に軸方向に設置された４本の固定レール４に対応する位置に設置され、４本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。
【００４０】
前記外円周線５０にある四つのシリンダ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対応する動弁機構カム軸３５については、吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計し、四つのシリンダに同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせることができる。内円周線５１にある四つのシリンダ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈに対応する動弁機構カム軸３５の吸気カムと排気カムの開閉角が同じように設計され、四つのシリンダにも同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせる。四つのシリンダ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと四つのシリンダ２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈの吸気カムと排気カムの位相差が１８０°に設けられる。八つのピストンロッドを上に運動させる毎に、常に四つのシリンダ２が圧縮行程になり、他の四つのシリンダ２が排気行程になり、四つのピストンロッド５を同時に下に運動させるとき、常に四つのシリンダ２が燃焼行程になり、他の四つのシリンダ２が吸気行程になる。
【００４１】
前記外円周線５０にある二つのシリンダ２ａ、２ｃに対応する動弁機構カム軸３５については、吸気カム及び排気カムと内円周線５１にある何れか二つのシリンダ２ｅ、２ｆ或いは２ｇ、２ｈに対応する動弁機構カム軸３５の吸気カム及び排気カムの開閉角が同じように設計され、前記外円周線５０にある二つのシリンダ２ａ、２ｃと内円周線５１にある何れか二つのシリンダ２ｅ、２ｆ或いは２ｇ、２ｈにも同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせる。さらに、他の四つのシリンダの動作状態を同じにさせ、即ち、同時に吸気、圧縮、燃焼、排気を行わせ、その四つのシリンダと他の四つのシリンダの吸気カムと排気カムの位相差が１８０°に設けられる。したがって、八つのピストンロッドユニットを上に運動させる毎に、常に四つのシリンダが圧縮行程になり、他の四つのシリンダが排気行程になる。八つのピストンロッド５ユニットを同時に下に運動させるとき、常に四つのシリンダが燃焼行程になり、他の四つのシリンダが吸気行程になる。
【００４２】
前記実施例５、実施例７の四つのシリンダ蓋体２８の４本動弁機構カム軸３５の一端の傘歯車４０は、共に内腔溝カム６ｂ上端の中心孔１４に上向きに装着され四脚ローラー軸１６ｂの中部貫通孔５５の上端を通過する１本の動弁機構カム軸４８の傘歯車４７と噛み合い、前記四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂを一周回転させる毎に、ピストンが８回往復運動し、各シリンダが２回仕事をし、４筒内燃機関が８回仕事をし、８筒内燃機関が１６回仕事をする。ここから分かるように、本発明に係る４サイクル内燃機関のシリンダ利用率とパワー率が４倍になる。
【００４３】
以上、前記の実施例３ないし実施例７の内燃機関の動弁機構カム軸の位相差は、シリンダ総数の１／２のシリンダに対応するバルブ開閉角が同一である吸気カム及び排気カムと、他の１／２のシリンダに対応するバルブ開閉角が同一である吸気カム及び排気カムの位相差が１８０°になるように設けられることにより、ピストンを下に運動させるとき、シリンダ総数の１／２のシリンダ内のピストンが燃焼行程になり、他のシリンダ総数の１／２のシリンダ内のピストンが吸気行程になり、ピストンを上に運動させるとき、シリンダ総数の１／２のシリンダ内のピストンが排気行程になり、他のシリンダ総数の１／２のシリンダ内のピストンが圧縮行程になる。
【００４４】
前記実施例２〜実施例７に記載の内燃機関シリンダ蓋体２８の吸気口に吸気管が装着され、排気口に排気管とマフラーが装着される。
【００４５】
吸気量を上げるのがエンジンパワーを向上させる重要な方式の一つであり、ガスターボチャージャーは増圧内燃機関に通常使用される方式であるが、コストが高い。本発明に係る内燃機関ピストンロッドを上下に往復運動させるとき、ピストンロッド下部の容積が対応的に変化し、従って、圧力が変化し、吸気チェック弁と排気チェック弁を増やしたらポンプの機能を持たせることにより、シリンダの吸気量を上げる。図１７に示すように、シリンダ本体１或いはカムボックス１５側面の側孔４５に吸気チェック弁６９及び外部に連通する吸気管口７５と排気チェック弁７０及びシリンダ蓋体吸気口に連通する排気管口７６が取付けられる。ピストンロッド５が上に運動すると、ピストンロッド下部の密封室が真空になり、空気が吸気チェック弁６９から吸入され、ピストンロッド５が下に運動すると、ピストンロッドの下部の空気が圧縮されて排気チェック弁７０によりシリンダへ押し入る。ピストン下部の密封室内の圧力変化を動力源としてシリンダ側面或いはカムボックス側面の側孔４５に装着されたフリーピストン式又はダイアフラム式気圧往復ポンプ７３内のフリーピストン７１或いはダイアフラムを駆動させ、図１７ａ、図１７ｂに示すように、チェック弁蓋体７７の吸気チェック弁６９により空気が吸入されて排気チェック弁７０及びシリンダ蓋体２８吸気口へ管路によりシリンダへ押し込むことにより、ポンプの空気利用効率を向上させ、コストが低くなる。
【００４６】
前記実施例１〜実施例７の内燃機関はガソリンポンプ、キャブレータ、吸気マニフォルド、電子コントロールガソリン噴射器などガソリン供給システムとシリンダ蓋体に装着されたプラグ、高圧線、高圧コイルなどの点火システムを備えたガソリン内燃エンジンであり、或いは高圧噴射ポンプ、シリンダ蓋体に高圧ノズルなどが装着されたディーゼル供給システムを備えたディーゼル内燃エンジンである。
【００４７】
前記実施例１〜実施例７の内燃機関の内腔溝カムの外円周下部に歯輪が装着され、内燃機関を起動するためカムボックス１５に対応する位置に起動モーターが取付けられる。
【００４８】
前記実施例１〜実施例７の内燃機関は空冷を使用し、或いはウォーターポンプ、ウォータータンク、ファンが取り付けることにより水冷を使用する。
【００４９】
実施例８
図１８ａに示すように、内腔溝カムパワー伝達機構から形成されたスターリングエンジンは２セットの単筒内腔溝カムパワー伝達機構、ヒーター５６、リジェネレーター５７、冷却器５８を備える。２セットの単筒内腔溝カムパワー伝達機構内の二つの内腔溝カム６が並列するように歯車４２を介して噛み合って互いに伝動される。図２１に示すように、一つのシリンダ蓋体２８のバルブ１９がヒーター５６と連通され、他のシリンダ蓋体２８のバルブ２９が冷却器５８と連通され、ヒーター５６と冷却器５８は共にリジェネレーター５７と連通される。図１８ｂは２セットの単筒内腔溝カムパワー伝達機構内の二つのピストンロッド５ａ２ａ下部のローラー軸１６両端付近の二つメインローラー９の、二つの内腔溝カム６の下部円周カム輪郭８に円周展開された位相の簡略図である。二つの円周カム輪郭が同じ二つの上停留山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６に対応する双脚下部ピストンロッド５ｂ２ａとローラー軸１６（図１６ｂ１）、二つの円周カム輪郭が同じ三つの上停留山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６に対応する三脚下部ピストンロッド５ｂ３とローラー軸１６ａ（図１６ｃ）、或いは二つの円周カム輪郭が同じ四つの上停留山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６に相対する四脚下部ピストンロッド５ｂ４とローラー軸１６ｂ（図１６ｄ）を使用する場合にも、多筒スターリングエンジンは２セット以上の内腔溝カムパワー伝達機構と歯車の噛み合い伝動により構成されることができる。
【００５０】
実施例９
内腔溝カムパワー伝達機構から構成された気圧モーター、油圧モーターは、２セットの単筒内腔溝カムパワー伝達機構、伝動歯車３８、方向変換歯車６６、カットバック弁６０、伝動軸５９を備える。２セットの単筒内腔溝カムパワー伝達機構内にそれぞれ伝動歯車３８が装着され、並列するように中間の方向変換歯車６６と噛み合い、中間の方向変換歯車６６の一端が気圧モーターの輸出軸であり、他の一端とシリンダ蓋体に装着されたカットバック弁６０の間に伝動軸５９を通じて連続して伝動される。図１９ａに示すように、二つのシリンダ蓋体２８のバルブ１９にカットバック弁と連通する気道６４が設置されており、図１９ｂは２セット単筒内腔溝カムパワー伝達機構内の二つのピストンロッド５下部のローラー軸１６両端付近にある二つのメインローラー９が二つの内腔溝カム６の下部円周カム輪郭８に円周展開された位相の簡略図である。
【００５１】
前記二つの内腔溝カムは共に同様の二つの山二つの谷、三つの山三つの谷或いは四つの山四つの谷の波形を有し、円周カム輪郭の仕事をする曲線３１が投影した円周角弧度が排気曲線３２が投影した円周角弧度よりも大きい。このことにより、所定の圧力を有する動作物質が吸気口に入れば、気圧モーターと油圧モーターが同じのトルクで運転され、パワーを輸出して死点がなくなる。また、２セット単筒内腔溝カムパワー伝達機構を並列にして歯車が噛み合って伝動することにより多筒気圧モーター、油圧モーターを構成してもよい。
【００５２】
前記各実施例の内腔溝カムの円周輪郭の下がり曲線３１と上がり曲線３２の最大圧力角が４０°〜８０°の範囲に設けられ、大体曲線の中部である。
【００５３】
実施例１０
直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構により構成された気圧ポンプ、油圧ポンプは、内腔溝カム６、ローラー軸１６、ピストン５、ピストンロッド５ａ２ａ、メインローラー９、サブローラー３７、ガイドローラー或いはスライダー２７、吸気弁６９と排気弁７０が取付けられたシリンダ蓋体２８、筒孔２が設置されたシリンダ本体１、固定レール４、カムボックス１５を備える。図２０に示すように、内腔溝カム６がカムボックス１５に取付けられる。その上部にシリンダ蓋体２８が装着されてシリンダ蓋体と同軸に設置されたの筒孔２を有するシリンダ本体１がカムボックス１５に固着される。筒孔２内にピストン５に固定するピストンロッド５ａ２ａの下部に一つのローラー軸１６が垂直に取付けられる。二つのメインローラー９と二つのサブローラー３７がローラー軸１６の両端付近の内腔溝カム６の円周カム輪郭に対応する位置に装着され、内腔溝カム６上部円周カム輪郭に該ローラー軸は両端が自由に支持する非片持ち梁の構造に形成される。二つのガイドレール又はスライダー２７がローラー軸１６とシリンダ本体１の下端軸方向に設置された２本の固定レール４に相対する位置に設置され、２本の固定レール４内に上下方向に転動または摺動する。外力が内腔溝カム６を駆使して転動させると、ピストン５を上下に往復運動させ、ピストン上端室の気体或いは液体は吸気弁６９から吸入され、排気弁７０から排気される。
【００５４】
本発明の前記内腔溝カムのパワー伝達機構の前記実施例は、内腔溝カム下端と端面軸受の間、スライダーと固定レールの間に摺動軸受（転動軸受も除かない）を設置し、これらは平面運動部件であり、設計の空間に余裕があり、圧力潤滑油を使用してオイルシールを形成することにより内腔溝カムとスライダーを支持して機械の効率を向上させる。図３に示すように、潤滑システムの一部及び油路は、内腔溝カムの下端輸出軸がオイルポンプ４２を動作させて圧力油を輸出させることから内腔溝カム下端面及び上端までの貫通孔６ｉと、上端面軸受３３ａの環状溝３３ａ１及びその貫通孔と固定レール４面に有する孔６６が連通する油路である。スライダー２７により該孔６６を密封する。図１０ａに示すように、メインローラー９、サブローラー３７として転動軸受を採用すると、固定レール座４ｄの側面に油路と連通する小噴孔７８が設置され、ローラー軸が１／２程度上昇するとき、小噴孔７８から噴射され潤滑油がメインローラー９へ噴射してメインローラー９を潤滑、冷却する。図１０ｂに示すように、メインローラー９として転動軸受を使用すると、スライダー２７の摺動面にローラー軸芯孔への孔が設置され、ローラー軸にメインローラー９が取付けられた位置にローラー軸芯孔への孔があり、メインローラー９を潤滑、冷却する。
【００５５】
前記ローラー軸の各外端付近のメインローラー９とサブローラー３７がローラー軸に装入されるとき、スナップリング１８を使ってメインローラ、サブローラーを位置決めし、前記ローラー軸の各外端付近のメインローラー９とサブローラー３７が上部円周カム輪郭７の切欠き１２から内腔溝カムの溝内に装入され、必要によれば封止ブロック１３が取付けられ、ねじ２３で封止ブロック１３を固定し切欠き１２を密封する。
【００５６】
前記内腔溝カムパワー伝達機構により構成された内燃機関、スターリングエンジン、気圧モーター、油圧モーターは、そのカムボックス１５内側と内腔溝カム側孔２２或いは切欠き１２に対応する位置に開閉可能な密封蓋と外部へ連通する孔４５があり、それにより、シリンダ本体を解体しなくても、該孔１５を開けて封止ブロック１３を外してスナップリングを取れば、メインローラー９とサブローラー３７がローラー軸に簡単に脱着されることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の前記内腔溝カムパワー伝達機構により構成されたエンジンは水中、陸上、空中各状態で運行できる交通手段（例えば車、船、飛行機など）或いは電力輸出機器中に取り付けられることができ、駆動力を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】往復平行運動をするローラー軸と回転運動をする内腔溝カムの運動変換機構の主断面図である。
【図１ａ】単筒内腔溝カムのパワー伝達機構の主断面図である。
【図２ａ】端面カム４６と内フランジカム３とを組み合わせることにより四つの山四つの谷を有する波形で、四つの切欠き１２を有する内腔溝カム６ｂの断面図である。
【図２ｂ】端面カム４６と内フランジカム３を組み合わせることにより三つの山三つの谷を有する波形で、三つの切欠き１２を有する内腔溝カム６ａの断面図である。
【図２ｃ】二つの山二つの谷を有する波形で、二つの切欠き１２を有する内腔溝カム６の主断面図、上面図である。
【図３】圧力潤滑油路の部分的断面図である。
【図４ａ】ローラー軸１６両端付近のメインローラー９は円周展開の封止ブロック１３が取付けられない二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６の溝内での位置簡略図である。
【図４ｂ】三脚ローラー軸１６ａの三つ軸段で三つのメインローラー９は封止ブロック１３を取付けられる円周展開の同じ三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６ａの溝内での位置簡略図である。
【図４ｃ】四脚ローラー軸１６ｂの四つ軸段で四つのメインローラー９は封止ブロック１３を取付けられる円周展開の同じ四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６ｂの溝内での位置簡略図である。
【図５ａ】門字形下部を有するピストンロッド５ａ２ｂが装着でき、中心孔５５を有し二つの軸段部に二つの側孔１７を有する直ローラー軸１６の正面図、上面図である。
【図５ｂ１】中心孔５５を有し外向けに等角設置された三つの軸段に六つ門字形下部ピストンロッド５ａ２ｂが装着できる側孔１７を有する三脚ローラー軸１６ａの正面図、上面図である。
【図５ｂ２】中心孔５５を有し外向けに等角設置された三つの軸段に六つ門字形下部ピストンロッド５ａ２ｂが装着できる側孔１７を有する三脚ローラー軸１６ａの正面図、上面図である。
【図５ｃ１】中心孔５５を有し外向けに等角設置された四つの軸段に八つ門字形下部ピストンロッド５ａ２ｂが装着できる側孔１７を有する四脚ローラー軸１６ａの正面図、上面図である。
【図５ｃ２】中心孔５５を有し外向けに等角設置された四つの軸段に八つ門字形下部ピストンロッド５ａ２ｂが装着できる側孔１７を有する四脚ローラー軸１６ａの正面図、上面図である。
【図５ｄ】中心孔５５を有し外向けに等角設置された四つの軸段の五脚ローラー軸１６ｄの上面図である。
【図６】環状線７９を有するボルト２３はピストン５をピストンロッド５ａに固定されている部分の断面図である。
【図６ａ】単脚ピストンロッド５ａ１下部とローラー軸の取り付けの簡略図である。
【図６ｂ１】双脚ピストンロッド５ａ２ａ人字形下部とローラー軸１６の取り付けの簡略図である。
【図６ｂ２】双脚ピストンロッド５ａ２ｂ門字形下部とローラー軸１６の取り付けの簡略図である。
【図６ｃ】三脚ピストンロッド５ａ３下部と三脚ローラー軸１６ａの取り付けの簡略図である。
【図６ｄ】四脚ピストンロッド５ａ４下部と四脚ローラー軸１６ｂの取り付けの簡略図である。
【図６ｅ】ボルト２３の主上面図である。
【図７ａ】１本の円周線５０と円周の二等分線６７が交差する二つの点に設置された二つの気筒孔２及び等角設置された二つ軸段の直ローラー軸１６と円周二等分箇所での２本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図７ｂ】１本の円周線５０と円周の四等分線３４が交差する四つの点に設置された四つの気筒孔２及び等角設置された四つ軸段の四脚ローラー軸１６ｂと円周四等分箇所での４本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図７ｃ】２本の円周線５０、５１と円周の二等分線６７が交差する四つの点に設置された四つの気筒孔２及び等角設置された二つ軸段の直ローラー軸１６と円周二等分箇所での２本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図７ｄ】２本の円周線５０、５１と円周の三等分線２５が交差する六つの点に設置された六つの気筒孔２及び等角設置された三つ軸段の三脚ローラー軸１６と円周三等分箇所での３本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図７ｅ】２本の円周線５０、５１と円周の四等分線３４が交差する八つの点に設置された八つの気筒孔２及び等角設置された四つ軸段の四脚ローラー軸１６と円周四等分箇所での４本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図７ｆ】２本の円周線５０、５１と円周の五等分線６８が交差する十個の点に設置された十個の気筒孔２及び等角設置された五つ軸段の五脚ローラー軸１６と円周五等分箇所での５本の固定レール４の位置を示す概略上面図である。
【図８】門字形下部を有するピストンロッド５ａ２ｂと側孔１７を有するローラー軸の取り付け図である。
【図８ａ１】円弧下端を有する単脚ピストンロッド５ａ１とスライダー２７（或いは係止め部件８１）がローラー軸１６の円弧凹溝８０の位置に取付けられる正面図である。
【図８ａ２】図８ａ１の左側断面図である。
【図８ｂ１】円弧下端を有する単脚ピストンロッド５ａ１と円弧凹溝８０を有するローラー軸１６をヒンジにより取り付ける正面図である。
【図８ｂ２】図８ｂ１の上面図である。
【図９】錐形を有するメインローラー９ａ、サブローラー３７ａは内向け傾斜する上部円周カム輪郭７と下部円周カム輪郭８を有する内腔溝カムの溝内円周カム輪郭上の部分断面図である。
【図１０ａ】固定レール座４ｄに転動軸受の小噴孔７８によりメインローラー９に正確に合わせる部分断面図である。
【図１０ｂ】転動軸受のメインローラー９を使用するとき、固定レール面４ａ、４ｂの孔６６とスライダー２７にあるローラー軸１６の軸心孔からメインローラー９までの油路の部分断面図である。
【図１１】内腔溝カム６により構成された単筒４サイクル内燃機関の主断面図である。
【図１２ａ】内腔溝カム６により構成され外部に設置されたタイミングベルト２筒４サイクル内燃機関の主断面図である。
【図１２ｂ１】内腔溝カム６により構成された２筒４サイクル内燃機関の主断面図である。
【図１２ｂ２】内腔溝カム６により構成された２筒４サイクル内燃機関の上面図である。
【図１３ａ】二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された直列４筒４サイクル内燃機関の主断面図である。
【図１３ｂ】二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された直列４筒４サイクル内燃機関の概略上面図である。
【図１４ａ】二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周４筒４サイクル内燃機関の断面図である。
【図１４ｂ】二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周４筒４サイクル内燃機関の概略上面図である。
【図１５ａ】三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周２列６筒４サイクル内燃機関の断面図である。
【図１５ｂ】三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周２列６筒４サイクル内燃機関の概略上面図である。
【図１６ａ】四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周２列８筒４サイクル内燃機関の断面図である。
【図１６ｂ】四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム６により構成された円周２列８筒４サイクル内燃機関の概略上面図である。
【図１７】シリンダ本体１にあるチェック弁座７７の部分断面図である。
【図１７ａ】シリンダ本体に装着された気圧往復増圧ポンプとカムボックスとが連通する部分の主断面図である。
【図１７ｂ】シリンダ本体に装着された気圧往復増圧ポンプとカムボックスとが連通しない部分の主断面図である。
【図１８ａ】２セット単筒内腔溝カムのパワー伝達機構によるスターリングエンジンの主断面図である。
【図１８ｂ】スターリングエンジンのパワーシリンダの内腔溝カムのパワー伝達機構の二つのメインローラー９と動弁機構シリンダの内腔溝カムのパワー伝達機構の二つのメインローラー９はそれぞれの内腔溝カムの下部円周カム輪郭８に円周展開された位相の簡略図である。
【図１９ａ】２セット単筒内腔溝カムのパワー伝達機構になる気圧、油圧モーターの主断面図である。
【図１９ｂ】気圧、油圧モーターの２セット単筒内腔溝カムのパワー伝達機構のそれぞれのローラー軸１６両端付近の二つのメインローラー９はそれぞれの内腔溝カムの下部円周カム輪郭８に円周展開された位相の概略図である。
【図２０】単筒内腔溝カムのパワー伝達機構になるポンプの主断面図である。
【図２１】内腔溝カム６になる単筒２サイクル内燃機関の主断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１：シリンダケース（シリンダ本体）  ２：筒孔（ガイド孔）  ３：内フランジカム  ４：固定レール  ４ａ、４ｂ：固定レールベースに取付けられた固定レール面  ４ｃ：固定レールの位置決め突出部  ４ｄ：固定レールベース  ５：ピストン  ５ａ：ピストンロッド  ５ａ１：単脚ピストンロッド  ５ａ２ａ：双脚人字形ピストンロッド  ５ａ２ｂ：双脚門字形ピストンロッド  ５ａ３：三脚ピストンロッド  ５ａ４：４脚ピストンロッド  ６：二つの山二つの谷を有する波形の内腔溝カム  ６ａ：三つの山三つの谷を有する波形の内腔溝カム  ６ｂ：四つの山四つの谷を有する波形の内腔溝カム  ６ｉ：内腔溝カム上下端面貫通孔  ７：内腔溝カムの上部円周カム輪郭  ８：内腔溝カムの下部円周カム輪郭  ９：メインローラー  ９ａ：錐形メインローラー  １０：輸出軸  １１：バルブ  １２：切欠き  １３：切欠き封止ブロック  １４：内腔溝カム上端中心孔  １５：カム支持体（カムボックス）１６：直ローラー軸  １６ａ：三脚ローラー軸  １６ａ１：三脚ローラー軸の三つ軸段  １６ｂ：四脚ローラー軸  １６ｂ１：ローラー軸の四つの軸段  １６ｃ：五脚ローラー軸  １７：ローラー軸側孔  １８：スナップリング  １９：空気口  ２０：部分断面線  ２１：軸受  ２２：内腔溝カムの溝内貫通孔  ２３：固定ボルト  ２４：オイルシール  ２５：三等分線  ２６：掃気口  ２７：ガイドローラーまたはスライダー  ２８：シリンダ蓋体  ２９：円周カム輪郭の山  ３０：円周カム輪郭の谷  ３１：燃焼（吸気）輪郭曲線  ３２：圧縮（排気）輪郭曲線  ３３ａ：上端面軸受  ３３ａ１：上端面軸受環状形オイル溝  ３３ｂ：下端面軸受  ３４：円周の四等分線  ３５：動弁機構カム軸  ３６：タイミング歯車  ３７：サブローラー３７  ａ：錐形サブローラー  ３８：伝動歯車  ３９：固定キー  ４０：傘歯車  ４１：タイミングチェーンまたはタイミングベルト  ４２：エンジンオイルポンプ  ４３：タイミング歯車  ４４：リング弁  ４５：カムボックス側孔  ４６：端面カム  ４７：動弁機構伝動軸端傘歯車  ４８：動弁機構伝動軸  ４９：動弁機構伝動軸タイミング歯車  ５０：外円周線  ５１：内円周線  ５２：同時点線  ５３：封止ブロックを取り付けるねじ孔  ５４：ピン軸  ５５：貫通孔  ５６：ヒーター  ５７：リジェネレーター  ５８：冷却器  ５９：伝動軸  ６０：カットバック弁  ６０ａ：カットバック弁座  ６０ｂ：カットバック弁芯  ６１：方向変換歯車  ６２：吸気口  ６３：排気口  ６４：気路  ６５：油路  ６６：油孔  ６７：円周の二等分線  ６８：円周の五等分線  ６９：吸気チェック弁  ７０：排気チェック弁  ７１：フリーピストン  ７３：気圧往復ポンプ  ７４：ガイドロッド  ７５：吸気管口  ７６：排気管口  ７７：チェック弁座  ７８：小噴孔  ７９：  環状線  ８０：円弧凹溝  ８１：係止部。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ１】
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【図５ｂ２】
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【図５ｃ１】
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【図５ｃ２】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図６ｂ１】
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【図６ｂ２】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図８】
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【図８ａ１】
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【図８ａ２】
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【図８ｂ１】
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【図８ｂ２】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ１】
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【図１２ｂ２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１７】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月1日(2007.8.1)
【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】
その軸線を中心として回転でき、その円柱状内腔の内壁にカム溝を連続的に形成する内腔溝カムと、
その頂部に位置する蓋体（１）と、前記蓋体の下に設置され前記内腔溝カムの内腔まで延びる固定レール（４）とを含み、前記内腔溝カムを支持かつ収納するカムボックス（１５）と、
前記内腔溝カムの軸線に垂直に設置されたローラー軸（１６）と、前記ローラー軸の両端部にそれぞれ隣接して設けられ、前記カム溝内に運動するメインローラー（９）とサブローラー（３７）と、前記ローラー軸（１６）に設置され、前記レールに沿って運動するガイド部（２７）とを含み、前記ローラー軸（１６）は、前記内腔溝カム内に少なくとも両端が自由に支持される非片持ち梁構造になる直線運動を実現するユニットと、
を備える直線運動と回転運動とを変換する伝達機構において、
前記ローラー軸（１６）の運動が、メインローラー（９）とサブローラー（３７）のカム溝内における運動と、同時にガイド部（２７）の固定レール（４）に沿う運動との合成からなる直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２】
前記ガイド部（２７）はローラー又はスライダーであることを特徴とする請求項１に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項３】
前記蓋体（１）はピストンシリンダ本体からなり、前記シリンダ本体には前記内腔溝カムの内腔に対応するようにピストンロッド（５ａ）を有するピストン（５）がシリンダ本体内に取付けられたピストン筒孔（２）を有し、前記ピストンロッド（５ａ）の一端がピストン（５）と連結し、他端がローラー軸（１６）と連結することを特徴とする請求項１に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項４】
前記内腔溝カムは回転軸部分を備え、そのカム溝は、同じ振幅を有し、少なくとも二つの山と二つの谷を含む波形になり、上カム輪郭（７）と下カム輪郭（８）を有し、前記メインローラー（９）とサブローラー（３７）は、上カム輪郭（７）と下カム輪郭（８）の間に運動することを特徴とする請求項１に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項５】
前記上カム輪郭（７）と下カム輪郭（８）の何れか一つには、ローラー軸（１６）をカム溝内に挿入するための切欠き（１２）を少なくとも二つ設けることを特徴とする請求項３に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項６】
前記ローラー軸（１６）は、その中心から周辺へ放射状に、円周方向に同じ角度を隔てて設けられたｎ個の軸段を含み、前記レールはそれに対応して円周方向にｎ個形成され、ただし、ｎは２以上の〜５の自然数であることを特徴とする請求項３に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項７】
ピストンロッド（５ａ）は、前記ローラー軸（１６）の軸段に対応する数の支脚をｎ本を有し、前記ピストンロッド（５ａ）の支脚はそれぞれ対応する軸段に連結することを特徴とする請求項６に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項８】
前記ピストン（５）は、前記ローラー軸（１６）の軸段の数に対応するｎ個のピストンロッド（５ａ）を有し、前記シリンダ本体は、ピストンロッドの数に対応するｎ個の筒孔（２）を有し、前記ピストンロッド（５ａ）は、対応する筒孔（２）を挿通してそれぞれ対応する軸段に連結し、前記シリンダ本体は筒孔（２）をｎ個有することを特徴とする請求項６に記載の直直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項９】
前記シリンダ本体は前記ローラー軸（１６）のｎ個の軸段の数に対応してｎ個設けられ、いずれもピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）と、筒孔（２）とを備え、前記ピストンロッド（５ａ）はそれぞれ対応する筒孔（２）を挿通して対応する軸段に連結することを特徴とする請求項６に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１０】
前記シリンダ本体は、いずれも軸段に対応してｍ個のシリンダ本体筒孔が設けられ、シリンダ本体筒孔は総計ｍ×ｎ個であり、いずれの筒孔に対応してピストン（５）と、ピストンロッド（５ａ）とが設置され、筒孔（２）とを備え、前記ピストンロッド（５ａ）はそれぞれ対応する筒孔（２）を挿通して対応する軸段に連結し、ただし、ｍは１又は２であることを特徴とする請求項６に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１１】
前記直線運動を回転運動へ変換する伝達パワー機構は、単筒２サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは２であることを特徴とする請求項９に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１２】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、単筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは２であることを特徴とする請求項９に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１３】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、直列２筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは２であり、ｍは１であることを特徴とする請求項１０に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１４】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、直列４筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは２であり、ｍは２であることを特徴とする請求項１０に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１５】
前記内燃機関に動弁機構が設けられ、内腔溝カム（６）の回転軸に取り付けられた傘歯車（４０）は、内腔溝カム（６）の軸線に垂直にカムボックスの下部に位置する動弁機構伝動軸（４８）の一端に取付けられた傘歯車（４７）と噛み合い、動弁機構伝動軸（４８）の他端には、タイミングギアー（４９）が取り付けられ、動弁機構カム軸（３５）の一端に取付けられたタイミング歯車（３６）との間でタイミングベルト又はタイミングチェーンにより連結伝動することを特徴とする請求項１２、１３、１４の何れか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１６】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、４筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは４であることを特徴とする請求項９に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１７】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、６筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは３であり、ｍは２であることを特徴とする請求項１０に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１８】
前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構は、８筒４サイクル内燃機関を構成し、ただし、ｎは４であり、ｍは２であることを特徴とする請求項１０に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項１９】
前記内燃機関に、バルブと動弁機構カム軸とを含む動弁機構をさらに備え、動弁機構カム軸（３５）はシリンダ本体に有するシリンダ蓋体（２８）に配設され、その一端に傘歯車（４０）を有しており、動弁機構伝動軸（４８）はローラー軸の中心貫通孔（５５）に挿通し内腔溝カムの軸線に沿って上向けに設置され、その上端部に傘歯車（４０）と噛み合い伝動する傘歯車（４７）が設置されることを特徴とする請求項１２ないし１４、１６ないし１８のいずれか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２０】
前記内燃機関に、バルブと動弁機構カム軸とを含む動弁機構をさらに備え、シリンダ本体の全体の二分の一のシリンダ本体に対応しバルブの開閉角が同一である吸気カムと、残る二分の一のシリンダ本体に対応しバルブの開閉角が同一である吸気カムとの位相差が１８０度であり、シリンダ本体全体の二分の一のシリンダ本体に対応しバルブの開閉角が同一である排気カムと、残る二分の一のシリンダ本体に対応しバルブの開閉角が同一である排気カムとの位相差が１８０度であることを特徴とする請求項１２ないし１４、１６ないし１８のいずれか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２１】
二つの前記直線運動を回転運動へ変換するパワー伝達機構と、ヒーター（５６）と、リジェネレーター（５７）と、冷却器（５８）とから２筒スターリングエンジンを構成し、前記二つの機構は、歯車伝動機構（４２）により互いに噛み合い伝動し、その中の一つは、シリンダーのシリンダー蓋体（２８）の排気弁バルブ（１９）がヒーター（５６）と連通し、その中のもう一つは、動弁機構シリンダーのシリンダー蓋体（２８）のバルブ（１９）が冷却器（５８）と連通し、ヒーター（５６）と冷却器（５８）の何れかのバルブがリジェネレーター（５７）と連通することを特徴とする請求項３に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２２】
前記内腔溝カムの円周カム輪郭の曲面の上昇部分の上がり曲線（３２）及び／又は低下部分の下がり曲線（３１）の最大圧力角は、４０度から８０度の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２３】
前記内腔溝カムは、上カム輪郭（７）と下カム輪郭（８）との両部分が組み合わせて固着して形成されることを特徴とする請求項４に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２４】
前記内腔溝カムは、上カム輪郭（７）の仕事曲面の下向けの投影が下カム輪郭（８）の仕事曲面と重ならない又は部分的に重なることを特徴とする請求項４に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２５】
前記サブローラーは内腔溝カムの上カム輪郭（７）と接触して噛み合い、メインローラー（９）は下カム輪郭（８）と接触して噛み合うことを特徴とする請求項４に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【請求項２６】
上カム輪郭（７）及び／又は下カム輪郭（８）は前記カム溝の内部に傾斜することを特徴とする請求項４に記載の直線運動と回転運動とを変換するパワー伝達機構。
【国際調査報告】
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