(57)【要約】  往復式ピストン機構（１）は、クランクケースと、少なくとも１つのクランクピン（４）を有しているクランクシャフト（２）とを備えている。クランクシャフト（２）は、クランクシャフトの軸線（５）を中心として回転可能とされる。機構（１）は、前記クランクピン（４）に回転可能に取り付けられているクランク部材（６）と、前記クランクピン（４）に対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分（７）とを備えている。軸受部分（７）は、コネクティングロッド（９）が、大端部（８）を介して、クランク部材（６）の軸受部分（７）に回転可能に取り付けられるように、コネクティングロッド（９）の大端部（８）を支持している外周壁を有している。クランク部材（６）が、外歯車である第１の補助歯車（１３）と噛み合っているクランク部材の歯車（１２）を備えている。補助シャフト（１５）が、クランクシャフト（２）に取り付けられており、クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされる。第２の補助歯車（１４）が、クランクシャフトの軸線（５）と一致している中心線を有している中央歯車（１７）と噛み合っている。クランク部材の歯車（１２）が内歯車である。
2011511902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースと、
少なくとも１つのクランクピン（４）を有しているクランクシャフト（２）であって、前記クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線（５）を中心として前記クランクケースに対して相対的に回転可能な前記クランクシャフト（２）と、
大端部（８）及び小端部（１０）を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッド（９）と、
前記小端部（１０）に回転可能に接続されているピストン（１１）と、
前記クランクピン（４）に回転可能に取り付けられているクランク部材（６）であって、前記クランクピン（４）に対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分（７）を備えており、前記コネクティングロッド（９）が前記大端部（８）を介して前記クランク部材（６）の前記軸受部分（７）に回転可能に取り付けられるように、前記コネクティングロッド（９）の前記大端部（８）を支持している外周壁を有している、前記クランク部材（６）と、
を備えている往復式ピストン機構（１）において、
前記クランク部材（６）が、外歯車である第１の補助歯車（１３）と噛み合っているクランク部材の歯車（１２）を備えており、
前記第１の補助歯車（１３）が、共通する補助シャフト（１５）を介して、第２の補助歯車（１４）に固定されており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフト（２）に取り付けられており、前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、前記クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされ、
前記第２の補助歯車（１４）が、前記クランクシャフトの軸線（５）と一致している中心線を有している中央歯車（１７）と噛み合っており、
前記クランク部材の歯車（１２）が、内歯車であることを特徴とする往復式ピストン機構（１）。
【請求項２】
前記第２の補助歯車（１４）が、外歯車であり、
前記中央歯車（１７）が、内歯車であることを特徴とする請求項１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項３】
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフト（２）のクランクアーム（１６）を貫通して延在しており、
前記第１の補助歯車（１３）及び前記第２の補助歯車（１４）が、前記クランクアーム（１６）の両側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項４】
前記第２の補助歯車（１４）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、少なくとも１つのクランクシャフトの軸受部分（１８）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項５】
前記第２の補助歯車（１４）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、２つのクランクシャフトの軸受部分（１８）の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項６】
前記中央歯車（１７）が、前記クランクケース内に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項７】
前記中央歯車（１７）が、駆動手段（２３）によって駆動可能とされることを特徴とする請求項６に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項８】
前記クランクシャフト（２）が、クランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項９】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）を中心として前記クランクピン（４）に対して相対的に角度的に離隔されている、少なくとも１つの第２のクランクピン（１９）と、前記第２のクランクピン（１９）に回転可能に取り付けられている、少なくとも１つの第２のクランク部材（２０）と、を備えており、
前記第２のクランク部材（２０）が、外歯車である第３の補助歯車（２２）と噛み合っている内歯車である、第２のクランク部材の歯車（２１）を備えており、
前記第３の補助歯車（２２）が、共通する第２の補助シャフト（２４）を介して、第４の補助歯車（２５）に固定されており、
前記第２の補助シャフト（２４）が、前記クランクシャフト（２）に取り付けられており、前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している第２の補助シャフトの軸線を中心として、前記クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされ、
第４の補助歯車（２５）が、前記中央歯車（１７）と噛み合っていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１０】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、前記クランクピン（４）と前記第２のクランクピン（１９）との間にクランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）及び第２の補助シャフト（２４）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項９に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１１】
前記往復式ピストン機構（１）が、前記第４の補助歯車（２５）が前記第２の補助歯車（１４）に組み込まれるように適合されており、
第２の補助シャフト（２４）が、前記補助シャフトの軸線及び前記第２の補助シャフトの軸線が一致するように前記補助シャフト（１５）に組み込まれていることを特徴とする請求項９に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１２】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、前記クランクピン（４）と第２のクランクピン（１９）との間にクランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項１１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１３】
４サイクルの内燃機関における内部ＥＧＲを高める方法において、
前記内燃機関が、
クランクケースと、
少なくとも１つのクランクピン（４）を有しているクランクシャフト（２）であって、前記クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線（５）を中心として前記クランクケースに対して相対的に回転可能な前記クランクシャフト（２）と、
大端部（８）及び小端部（１０）を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッド（９）と、
前記小端部（１０）に回転可能に接続されているピストン（１１）と、
前記クランクピン（４）に回転可能に取り付けられているクランク部材（６）であって、前記クランクピン（４）に対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分（７）を備えており、前記コネクティングロッド（９）が前記大端部（８）を介して前記クランク部材（６）の前記軸受部分（７）に回転可能に取り付けられるように、前記コネクティングロッド（９）の前記大端部（８）を支持している外周壁を有している、前記クランク部材（６）と、
を備えている往復式ピストン機構（１）において、
前記クランク部材（６）が、前記クランクシャフト（２）の回転周波数の略半分の回転周波数で、前記クランクケースに対して相対的に回転され、
前記ピストン（１１）の上死点において、偏心が最大となる方向が、前記クランクシャフトの軸線（５）と前記クランクピン（４）の中心線とを貫通して延在している第１の平面に対して、及び前記第１の平面に対して垂直に且つ前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している第２の平面に対して傾斜しているように、前記クランク部材（６）が、前記クランクピン（４）に対して相対的に位置決めされていることを特徴とする方法。
【請求項１４】
内燃機関における内部ＥＧＲを高める方法において、
前記内燃機関が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の往復式ピストン機構（１）を備えており、
前記ピストン（１１）の上死点において、偏心が最大となる方向が、前記クランクシャフトの軸線（５）と前記クランクピン（４）の中心線とを貫通して延在している第１の平面に対して、及び前記第１の平面に対して垂直に且つ前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している第２の平面に対して傾斜しているように、前記中央歯車（１７）が、前記クランクケースに対して角度的に位置決めされていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
クランクケースと、
少なくとも１つのクランクピン（４）を有しているクランクシャフト（２）であって、前記クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線（５）を中心として前記クランクケースに対して相対的に回転可能とされる前記クランクシャフト（２）と、
大端部（８）及び小端部（１０）を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッド（９）と、
前記小端部（１０）に回転可能に接続されているピストン（１１）と、
前記クランクピン（４）に回転可能に取り付けられているクランク部材（６）であって、前記クランクピン（４）に対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分（７）を備えており、前記コネクティングロッド（９）が、前記大端部（８）を介して、前記クランク部材（６）の前記軸受部分（７）に回転可能に取り付けられるように、前記コネクティングロッド（９）の前記大端部（８）を支持している外周壁を有している前記クランク部材（６）と、
を備えている往復式ピストン機構（１）において、
前記クランク部材（６）が、外歯車である第１の補助歯車（１３）と噛み合っている外歯車である、クランク部材の歯車（１２）を備えており、
前記第１の補助歯車（１３）が、共通する補助シャフト（１５）を介して、外歯車である第２の補助歯車（１４）に固定されており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフト（２）に取り付けられており、前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、前記クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされ、
前記第２の補助歯車（１４）が、外歯車である中間補助歯車（２７）と噛み合っており、
前記中間補助歯車（２７）が、前記クランクシャフトの軸線（５）と一致している中心線を有している内歯車である、中央歯車（１７）と噛み合っていることを特徴とする往復式ピストン機構（１）。
【請求項１６】
前記クランクシャフト（２）が、クランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項１５に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１７】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）を中心として前記クランクピン（４）に対して角度的に離隔している、少なくとも１つの第２のクランクピン（１９）と、前記第２のクランクピン（１９）に回転可能に取り付けられている、少なくとも１つの第２のクランク部材（２０）と、を備えており、
前記第２のクランク部材（２０）が、外歯車である第３の補助歯車（２２）と噛み合っている外歯車である、第２のクランク部材（２１）を備えており、
前記第３の補助歯車（２２）が、共通する第２の補助シャフト（２４）を介して、第４の補助歯車（２５）に固定されており、
前記第２の補助シャフト（２４）が、前記クランクシャフト（２）に取り付けられており、前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している第２の補助シャフトの軸線を中心として、前記クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされ、
前記第４の補助歯車（２５）が、前記中央歯車（１７）と噛み合っていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１８】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、前記クランクピン（４）と前記第２のクランクピン（１９）との間にクランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）及び前記第２の補助シャフト（２４）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項１７に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項１９】
前記往復式ピストン機構（１）が、前記第４の補助歯車（２５）が前記第２の補助歯車（１４）に組み込まれるように適合されており、
前記第２の補助シャフト（２４）が、前記補助シャフトの軸線と前記第２の補助シャフトの軸線とが一致するように、前記補助シャフト（１５）内に組み込まれていることを特徴とする請求項１７に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２０】
前記クランクシャフト（２）が、前記クランクシャフトの軸線（５）の軸線方向において、前記クランクピン（４）と前記第２のクランクピン（１９）との間に前記クランクシャフトの軸受（３）を備えており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフトの軸受（３）の外周内で延在していることを特徴とする請求項１９に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２１】
クランクケースと、
少なくとも１つのクランクピン（４）を有しているクランクシャフト（２）であって、前記クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線（５）を中心として、前記クランクケースに対して相対的に回転可能とされる前記クランクシャフト（２）と、
大端部（８）及び小端部（１０）を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッド（９）と、
前記小端部（１０）に回転可能に接続されているピストン（１１）と、
前記クランクピン（４）に回転可能に取り付けられているクランク部材（６）であって、前記クランクピン（４）に対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分（７）を備えており、前記コネクティングロッド（９）が前記大端部（８）を介して前記クランク部材（６）の前記軸受部分（７）に回転可能に取り付けられるように、前記コネクティングロッド（９）の前記大端部（８）を支持している外周壁を有している前記クランク部材（６）と、
を備えている往復式ピストン機構（１）において、
前記クランク部材（６）が、第１の伝動装置（１２，１３，２８，２９，３０）を介して、補助シャフト（１５）に駆動可能に接続されており、
前記補助シャフト（１５）が、前記クランクシャフト（２）に取り付けられており、前記クランクシャフトの軸線（５）に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、前記クランクシャフト（２）に対して相対的に回転可能とされており、
前記補助シャフト（１５）が、第２の伝動装置（１４，１７，２７）を介して、中央リング（１７）に駆動可能に接続されており、
前記中央リング（１７）が、前記クランクシャフトの軸線（５）と一致している中心線を有しており、
前記第１の伝動装置と前記第２の伝動装置とが、前記中央リング（１７）が前記クランクケースに対して相対的な固定位置を有している場合に、前記クランク部材（６）が、前記クランクシャフト（２）の回転周波数の略半分の回転周波数で前記クランクケースに対して相対的に回転することを特徴とする往復式ピストン機構（１）。
【請求項２２】
前記第１の伝動装置が、内歯車であると共に前記クランク部材（６）に取り付けられている、クランク部材の歯車（１２）と、外歯車であると共に前記補助シャフト（１５）に固定されている、第１の補助歯車（１３）と、を備えており、
クランク部材の歯車（１２）と第１の補助歯車（１３）が、互いと噛み合っていることを特徴とする請求項２１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２３】
前記第２の伝動装置が、外歯車であると共に前記補助シャフト（１５）に取り付けられている、第２の補助歯車（１４）を備えており、
前記第２の補助歯車（１４）が、前記中央リング（１７）の内歯と噛み合っていることを特徴とする請求項２２に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２４】
前記第１の伝動装置が、外歯車であると共に前記クランク部材（６）に取り付けられている、クランク部材の歯車（１２）と、外歯車であると共に前記補助シャフト（１５）に固定されている、第１の補助歯車（１３）と、を備えており、
前記クランク部材の歯車（１２）と前記第１の補助歯車（１３）とが、互いと噛み合っていることを特徴とする請求項２１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２５】
前記第２の伝動装置が、外歯車であると共に前記補助シャフト（１５）に取り付けられている、第２の補助歯車（１４）を備えており、
前記第２の補助歯車（１４）が、外歯車である中間補助歯車（２７）と噛み合っており、
前記中間補助歯車（２７）が、前記中央リング（１７）の内歯と噛み合っていることを特徴とする請求項２４に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２６】
前記第１の伝動装置が、前記クランク部材（６）に取り付けられているホイール（２８）と、前記補助シャフト（１５）に固定されている補助ホイール（２９）と、を備えており、
前記ホイール（２８）と前記補助ホイール（２９）とが、無端駆動要素（３０）を介して互いに対して駆動可能に接続されていることを特徴とする請求項２１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２７】
前記ホイール（２８）と前記補助ホイール（２９）とが、スプロケットホイールであり、
前記無端駆動要素が、チェーン（３０）であることを特徴とする請求項２６に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２８】
前記第２の伝動装置が、外歯車であると共に前記補助シャフト（１５）に取り付けられている、第２の補助歯車（１４）を備えており、
前記第２の補助歯車（１４）が、前記中央リング（１７）の内歯と噛み合っていることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の往復式ピストン機構（１）。
【請求項２９】
前記第１の伝動装置及び前記第２の伝動装置は、前記第１の伝動装置（１２，１３，２８，２９，３０）の速度伝達比が、前記第２の伝動装置（１４，１７，２７）の速度伝達比の約２倍であるように適合されていることを特徴とする請求項２１に記載の往復式ピストン機構（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクケースと、少なくとも１つのクランクピンを有しているクランクシャフトであって、クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線を中心としてクランクケースに対して相対的に回転可能なクランクシャフトと、大端部及び小端部を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッドと、小端部に回転可能に接続されているピストンと、クランクピンに回転可能に取り付けられているクランク部材であって、クランクピンに対して偏心して配置されている少なくとも１つの軸受部分を備えており、コネクティングロッドが大端部を介してクランク部材の軸受部分に回転可能に取り付けられるように、コネクティングロッドの大端部を支持している外周壁を有している、クランク部材と、を備えている往復式ピストン機構において、クランク部材が、外歯車である第１の補助歯車と噛み合っているクランク部材の歯車を備えており、第１の補助歯車が、共通する補助シャフトを介して第２の補助歯車に固定されており、補助シャフトが、クランクシャフトに取り付けられており、クランクシャフトの軸線に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心としてクランクシャフトに対して相対的に回転可能とされ、第２の補助歯車が、クランクシャフトの軸線と一致している中心線を有している中央歯車と噛み合っている往復式ピストン機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、このような往復式ピストン機構を開示している。この既知の機構は、第１の補助歯車、第２の補助歯車、及び付加的な歯車を介して、クランクシャフトによって駆動されるクランク部材を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第０１８４０４２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０７１０２５８４．５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、簡略化された往復式ピストン機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、クランク部材の歯車は内歯車になっている。本発明における往復式ピストン機構は、小型化された機構を構築するための機会を提供する。従って、中央歯車が特定の回転周波数で回転されない場合には、特定の回転数で中央歯車を回転させるための駆動手段も比較的大きな歯車も必要としない。
【０００６】
補助シャフトの軸線は、クランクシャフトの軸線から離隔している。このことは、クランクシャフトを回転させる場合に、第１の補助シャフトが、クランクシャフトの速度と略同一の速度でクランクシャフトの軸線を中心として回転されることを意味する。中央歯車、第２の補助歯車、第１の補助歯車、及びクランク部材の歯車の構成及び大きさに依存して、クランク部材が、上述の協働する歯車によって特定の速度且つ方向で駆動される。好ましくは、クランク部材は、クランクシャフトの回転周波数の略半分の回転周波数で、クランクケースに対して相対的に回転する。
【０００７】
実際的な実施例では、第２の補助歯車は外歯車であり、中央歯車は内歯車である。クランクシャフトの回転周波数の略半分の回転周波数でクランクシャフトの回転方向と同一の回転方向に、クランクケースに対して相対的にクランク部材を回転させるために、中央歯車が固定されており、これにより機構を小型化することができる。このことは、第２の補助歯車を駆動するために付加的な駆動手段や付加的な歯車を必要としないことを意味する。その代わりに、第２の補助歯車は、クランクシャフトを回転させるときに中央歯車の歯に沿って転動することによって駆動される。中央歯車と第２の補助歯車とのギヤ比は、クランク部材の歯車と第１の補助歯車とのギヤ比の大きさの半分である。この状態は、歯車の直径及び歯車の歯のモジュールを選定することによって実現される。
【０００８】
好ましい実施例では、補助シャフトが、クランクシャフトのクランクアームを貫通して延在しており、第１の補助歯車と第２の補助歯車とが、クランクアームの両側に配置されている。実際には、クランクアームは、クランクピンとクランクシャフトの中央のシリンドリカル状部分との間に配置されている結合要素である。このクランクシャフトの中央のシリンドリカル状部分は、クランクシャフトの軸受である場合がある。クランクアームは、クランクピンをシリンドリカル状部分に対して偏心した位置に維持するように機能する。当該実施例の利点は、２つのクランクアームの距離を短くすることができることである。
【０００９】
第２の補助歯車は、クランクシャフトの軸線の軸線方向において見ると、少なくとも１つのクランクシャフトの軸受部分に隣接して配置されている場合がある。これにより、クランクシャフトの軸線方向において機構をさらに小型化することができる。
【００１０】
好ましくは、第２の補助歯車は、クランクシャフトの軸線の軸線方向において見ると、２つのクランクシャフトの軸受の間に配置されている。これにより、クランクシャフトの支持状態をさらに安定させることができる。
【００１１】
中央歯車は、クランクケース内に回転可能に取り付けられている場合がある。これにより、クランクシャフトの各位置においてクランク部材の位置をクランクシャフトに対して相対的に調整するために、中央歯車を回転させることができる。このことは、クランク部材がクランクシャフトの速度の略半分の速度で回転可能であるが、任意に選択されたクランクの角位置において、クランクシャフトの位置に対して相対的なクランク部材の位置が特定の範囲内において変化可能であることを意味する。例えば、上死点においてピストンの位置がクランクケースに対して相対的に変化可能となるように、クランク部材の位置が調整可能とされる。当該実施例を内燃機関に適用することによって、圧縮比を変化させること、及び内部ＥＧＲ（排出ガス再循環）を高めるための短い排気行程と組み合わせて、長い排気行程を利用することが可能になる。
【００１２】
中央歯車は、駆動手段、例えば歯車を含んでいる伝動装置を利用している電気モータによって駆動可能とされる場合がある。
【００１３】
クランクシャフトがクランクシャフトの軸受を備え、補助シャフトがクランクシャフトの軸受の外周内で延在している場合がある。実際に、補助シャフトはクランクシャフトの内側にて延在している。この構成の利点は、構造が非常に小型化されることである。
【００１４】
クランクシャフトは、クランクシャフトの軸線を中心としてクランクピンに対して角度的に離間している少なくとも１つのクランクピンと、第２のクランクピンに回転可能に取り付けられている少なくとも１つのクランク部材とを備えている。第２のクランク部材は、外歯車である第３の補助歯車と噛み合っている内歯車である第２のクランク部材を備えている。第３の補助歯車は、共通している第２の補助シャフトを介して第４の補助歯車に固定されている。第２の補助シャフトは、クランクシャフトに取り付けられており、クランクシャフトの軸線に対して平行に延在している第２の補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフトに対して相対的に回転可能とされる。第４の補助歯車は、中央歯車と噛み合っている。内燃機関に関しては、この機構は、１つのクランクピン当たり２つのシリンダを有している４サイクルエンジンに適用可能である。この実施形態の利点は、クランク部材及び第２のクランク部材を駆動させるための駆動手段が、クランクシャフトの軸線の軸線方向において見ると、第１のクランクピンと第２のクランクピンとの間において中央に配置されていることである。このことは、比較的簡素な機構を適用することによってエンジンの小型化が可能となる一方、クランク部材及び第２のクランク部材を駆動させるための部品を、クランクシャフトの両端部分においてエンジンに設ける必要がないことを意味する。
【００１５】
当該機構は、第４の補助歯車が第２の補助歯車に組み込まれているように適合されている場合がある。第２の補助シャフトは、補助シャフトの軸線と第２の補助シャフトの軸線とが一致しているように、補助シャフトに組み込まれている場合がある。この場合には、単一の補助シャフトのみが必要とされる一方、実際には、第４の補助シャフトが省略される。これにより、当該機構がさらに単純化される。
【００１６】
当該実施例では、補助シャフト及び／又は第２の補助シャフトが、クランクシャフトの軸受の外周内で延在している。
【００１７】
本発明は、４サイクルの内燃機関の内部ＥＧＲを高める方法であって、内燃機関が、クランクケースと、少なくとも１つのクランクピンを有しているクランクシャフトであって、クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線を中心としてクランクケースに対して相対的に回転可能なクランクシャフトと、大端部及び小端部を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッドと、小端部に回転可能に接続されているピストンと、クランクピンに回転可能に取り付けられており、クランクピンに対して偏心して配置されている少なくとも１つの軸受部分を備えているクランク部材であって、コネクティングロッドが大端部を介してクランク部材の軸受部分に回転可能に取り付けられるように、コネクティングロッドの大端部を支持している外周壁を有しているクランク部材と、を備えている往復式ピストン機構において、クランク部材が、クランクシャフトの回転周波数の略半分の回転周波数で、クランクケースに対して相対的に回転され、クランク部材が、ピストンが上死点に位置する際に、偏心が最大となる方向が、クランクシャフトの軸線とクランクピンの中心線とを貫通して延在している第１の平面に対して、及び第１の平面に対して垂直に且つクランクシャフトの軸線に対して平行に延在している第２の平面に対して傾斜しているように、クランクピンに対して相対的に位置決めされている方法に関する。これら特徴に起因して、排出行程の終了時におけるピストンの上死点が圧縮行程の終了時におけるピストンの上死点よりも低いので、エンジンは長い膨張行程と短い排出行程とを有している。結論として、比較的高い内部ＥＧＲ率を達成することができる。
【００１８】
本発明は、クランクケースと、少なくとも１つのクランクピンを有しているクランクシャフトであって、クランクケースによって支持され、クランクシャフトの軸線を中心としてクランクケースに対して相対的に回転可能とされるクランクシャフトと、大端部及び小端部を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッドと、小端部に回転可能に接続されているピストンと、クランクピンに回転可能に取り付けられているクランク部材であって、クランクピンに対して離隔して配置されている少なくとも１つの軸受部分を備えており、コネクティングロッドが大端部を介してクランク部材の軸受部分に回転可能に取り付けられるように、コネクティングロッドの大端部を支持している外周壁を有しているクランク部材と、を備えている往復式ピストン機構において、クランク部材が、外歯車である第１の補助歯車と噛み合っている外歯車である、クランク部材の歯車を備えており、第１の補助歯車が、共通する補助シャフトを介して、外歯車である第２の補助歯車に固定されており、補助シャフトが、クランクシャフトに取り付けられており、クランクシャフトの軸線に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフトに取り付けられており、第２の補助歯車が、外歯車である中間補助歯車と噛み合っており、中間補助歯車が、内歯車であり且つクランクシャフトの軸線と一致している中心線を有している、中央歯車と噛み合っている往復式ピストン機構に関する。中間補助歯車は、補助シャフトを両方向に回転させるように機能する。
【００１９】
本発明は、クランクケースと、少なくとも１つのクランクピンを有しているクランクシャフトであって、クランクシャフトの軸線を中心として、クランクケースに対して相対的に回転可能とされるクランクシャフトと、大端部及び小端部を含んでいる少なくとも１つのコネクティングロッドと、小端部に回転可能に接続されているピストンと、クランクピンに回転可能に取り付けられているクランク部材であって、クランクピンに対して偏心配置されている少なくとも１つの軸受部分を備えており、コネクティングロッドが、大端部を介して、クランク部材の軸受部分に回転可能に取り付けられるように、コネクティングロッドの大端部を支持している外周壁を有しているクランク部材と、を備えている往復式ピストン機構において、クランク部材が、第１の伝動装置を介して補助シャフトに駆動可能に接続されており、補助シャフトが、クランクシャフトに取り付けられており、クランクシャフトの軸線に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフトに対して相対的に回転可能とされており、補助シャフトが、第２の伝動装置を介して中央リングに駆動可能に接続されており、中央リングが、クランクシャフトの軸線と一致している中心線を有しており、第１の伝動装置及び第２の伝動装置が、中央リングがクランクケースに対して相対的な固定位置を有している場合に、クランク部材がクランクシャフトの回転周波数の略半分の回転周波数でクランクケースに対して相対的に回転するように、適合されている往復式ピストン機構に関する。この機構の利点は、中央歯車を駆動する必要がないので、比較的簡素な構造とすることができることである。
【００２０】
実践的な実施例では、第１の伝動装置が、内歯車であると共にクランク部材に取り付けられている、クランク部材の歯車と、外歯車であると共に補助シャフトに固定されている、第１の補助歯車とを備えており、クランク部材の歯車と第１の補助歯車とが互いに噛み合っている。
【００２１】
第２の伝動装置は、外歯車であると共に補助シャフトに取り付けられている、第２の補助歯車を備えており、第２の補助歯車が、中央リングの内歯と噛み合っている。
【００２２】
代替的な実施例では、第１の伝動装置が、外歯車であると共にクランク部材に取り付けられている、クランク部材の歯車と、外歯車であると共に補助シャフトに固定されている、第１の補助歯車とを備えており、クランク部材の歯車と第１の補助歯車とが互いに噛み合っている。
【００２３】
第２の伝動装置は、外歯車であると共に補助シャフトに取り付けられている、第２の補助歯車を備えており、第２の補助歯車は、外歯車である中間補助歯車と噛み合っている。中間補助歯車は、中央リングの内歯とも噛み合っている。中間補助歯車は、クランク部材の回転方向をクランクシャフトと同一の回転方向に向けるように機能する。
【００２４】
さらに代替的な実施例では、第１の伝動装置が、クランク部材に取り付けられているホイールと、補助シャフトに固定されている補助ホイールとを備えており、ホイールと補助ホイールとが、無端駆動要素を介して互いに対して駆動可能に接続されている。実践的には、ホイールと補助ホイールとがスプロケットホイールであり、無端駆動要素がチェーンである。さらに、第２の伝動装置は、補助シャフトに取り付けられていると共に外歯車である、第２の補助歯車を備えており、第２の補助歯車は、中央リングの内歯と噛み合っている。後者の実施例の利点は、第１の伝動装置の構成に起因して、第２の伝動装置が、回転方向を反転するために中間補助歯車を必要としないことである。
【００２５】
本発明は、本発明の実施例を例示する概略的な図面を参照することによって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における往復式ピストン機構の一の実施例の斜視図である。
【図２】クランクシャフトの一部分を省略した、図１を簡略した図である。
【図３】図１の実施例を縮小した分解斜視図である。
【図４】反対側から見た図３に類似した図である。
【図５】代替的な実施例の図１に類似した図である。
【図６】図５の実施例の部分的な分解図である。
【図７】図６の実施例の一部分の分解斜視図である。
【図８】代替的な実施例の図７に類似した図である。
【図９】噛み合っている歯の原理を図示した、図８の実施例の非常に概略的な拡大断面図である。
【図１０】図５〜図７の実施例を表わす、図９に類似した図である。
【図１１】本発明における往復式ピストン機構の代替的な実施例の斜視図である。
【図１２】他の代替的な実施例を表わす、図１１に類似した図である。
【図１３】噛み合っている歯の原理を図示した、図１１の実施例の非常に概略的な拡大断面図である。
【図１４】図１２の実施例を表わす、図１３に類似した図である。
【図１５】本発明における機構を備えている内燃機関の一サイクルの圧力−容積線図である。
【図１６】本発明における往復式ピストン機構の代替的な実施例の部分的に分解された斜視図である。
【図１７】組み立てられた状態の実施例を表わす、図１６に類似した拡大図である。
【図１８】図１６及び図１７の実施例の概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１〜図４は、本発明における、内燃機関に適している往復式ピストン機構の一の実施例を表わす。往復式ピストン機構１は、クランクシャフトの軸受３によってクランクシャフト２を支持しているクランクケース（図示しない）を備えている。当該実施例のクランクシャフト２は、クランクピン４を含んでおり、クランクシャフトの軸線５を中心としてクランクケースに対して相対的に回転可能とされる。
【００２８】
さらに、往復式ピストン機構１は、クランクピン４に回転可能に取り付けられているクランク部材６を備えている。クランク部材６は、クランクピン４に対して偏心して配置されている２つの軸受部分７を備えている。軸受部分７それぞれが、コネクティングロッド９の大端部８を支持している外周壁を有している。従って、コネクティングロッド９は、自身の大端部８を介してクランク部材６に回転可能に取り付けられている。コネクティングロッド９は、ピストン１１が回転可能に接続されている小端部１０も含んでいる。
【００２９】
クランク部材６は、第１の補助歯車１３と噛み合っているクランク部材の歯車１２を備えている。第１の補助歯車１３は、共通する補助シャフト１５を介して第２の補助歯車１４に固定されている。補助シャフト１５は、クランクシャフト２に取り付けられており、クランクシャフト５に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフト２に対して相対的に回転可能とされる。このことは、補助シャフトの軸線がクランクシャフトの軸線５から離隔されていることを意味する。当該実施例では、補助シャフト１５は、第１の補助歯車１３及び第２の補助歯車１４がクランクアーム１６の両側に配置されるように、クランクアーム１６を貫通して延在している。この場合には、クランクアーム１６とクランクシャフトの軸受３とが、補助シャフト１５が該クランクアームと該クランクシャフトの軸受との両方を貫通して延在するように一体になっている。従って、補助シャフト１５は、クランクシャフトの軸受３の外周内において延在している。図３は、第１の補助歯車１３がクランクアーム１６のクランクピン４の側部に配置されていることを表わす。
【００３０】
第２の補助歯車１４は、クランクシャフトの軸線５と同軸に配置された中心線を有している、中央歯車１７と噛み合っている。当該実施例では、中央歯車１７が内歯車であり、第２の補助歯車１４が外歯車である。
【００３１】
本発明では、クランク部材の歯車１２は内歯車であり、第１の補助歯車１３が外歯車である。この構成によって、往復式ピストン機構１が小型に組み立てられ、本発明が属する技術分野において既に知られている往復式ピストン機構よりも単純化される。
【００３２】
図３は、第２の補助歯車１４が２つのクランクシャフトの部分１８の間に配置されていることを表わす。この場合には、シールリング（図示しない）は、クランクシャフトの部分１８のうち一方の部分によって支持されており、フライホイールは、クランクシャフトの部分１８の近傍でクランクシャフト２の前端部に取り付けられている。クランクシャフトの部分１８が、クランクシャフトの軸受部分を形成しており、第２の補助歯車１４が、クランクシャフトの軸線５の軸線方向においてクランクシャフトの部分１８同士の間に配置されていることは言うまでもない。
【００３３】
図１〜図４に表わす構成の利点は、往復式ピストン機構がクランクシャフトの軸線５の軸線方向において小型化されること、及びクランクシャフト２がクランクシャフトの軸受３同士の間において対称且つ比較的短いことである。図３及び図４は、往復式ピストン機構１がクランクシャフトの２つの部品を互いに対して固定することによって組み立てられていることを表わす。代替的には、例えば特許文献２に開示されているように、クランクシャフトが単一部品から作られている場合がある。
【００３４】
図５〜図７は、本発明における往復式ピストン機構１の代替的な実施例を表わす。当該実施例では、クランクシャフト２は、クランクシャフトの軸線５を中心としてクランクピン４に対して角度的に離隔して配置されている、第２のクランクピン１９を備えている。往復式ピストン機構１は、上述のクランク部材６に相当する第２のクランク部材２０をさらに備えている。第２のクランク部材２０は、第３の補助歯車２２と噛み合っている第２のクランク部材の歯車２１を備えている。
【００３５】
当該実施例では、第３の補助歯車２２が、第２の補助シャフト２４（図５には表わさない）に固定されている。同様に、第４の補助歯車２５が、第２の補助シャフト２４に固定されている。第２の補助歯車１４及び第４の補助歯車２５の両方が、中央歯車１７と噛み合っており、中央歯車１７の周方向において互いから離隔して配置された位置に、中央歯車１７と係合している。第２の補助シャフト２４が、クランクシャフト２に取り付けられており、第２の補助シャフトの軸線を中心としてクランクシャフト２に対して相対的に回転可能とされる。補助シャフトの軸線と第２の補助シャフトの軸線との両方が、クランクシャフトの軸線５に対して平行に且つクランクシャフトの軸受３の外周内で延在している。この場合には、クランクシャフトの軸線５に沿って見ると、クランクシャフトの軸受３は、２つのクランクシャフトの部分を備えている。補助シャフト１５及び第２の補助シャフト２４は、図７に表わすように、クランクシャフトの軸受３においてクランクアーム１６の各開口部２６に嵌合している。
【００３６】
図５〜図７は、上述の歯車が、クランク部材６及び第２のクランク部材２０の両方を駆動するための駆動手段を形成していることを表わす。該駆動手段は、クランクシャフトの軸線５に沿って見た場合に、往復式ピストン機構１の中央に配置されている。このような往復式ピストン機構１を備えている４サイクルの内燃機関の場合には、このことは、該駆動手段の如何なる部分もクランクシャフト２の軸方向端部に配置される必要がないことを意味する。さらに、特定の回転周波数で中央歯車１７を駆動するための別の駆動手段を設けることも必要としない。クランクシャフトの軸線５に沿って見ると、クランクシャフト２の中央近傍に釣り合いおもりを設ける必要がないことに留意すべきである。
【００３７】
図５〜図７に表わす実施例では、中央歯車１７が、クランクケース内に回転可能に取り付けられており、所定角度の範囲内において中央歯車１７を回転させるための駆動手段によって、例えば伝動装置を介した電気モータ２３によって駆動可能とされる。この特徴によって、往復式ピストン機構１が４サイクルの内燃機関に適用された場合に、４サイクルの内燃機関における内部ＥＧＲ率を比較的高く生成することができる。ピストン１１が上死点に位置している場合に、偏心が最大となる方向が、クランクシャフトの軸線５とクランクピン４の中心線とを通じて延在している第１の平面に対して、及び第１の平面に対して垂直に且つクランクシャフトの軸線５に対して平行に延在している第２の平面に対して傾斜しているように、中央歯車１７は、クランクケースに対して角度的に位置決めされている。言い換えれば、ピストン１１が上死点に位置している場合に、クランク部材６の偏心が最大となる方向が、関連するクランクピン４の上方位置（upward position）に対して０°〜９０°の角度で傾斜しており、これにより該方向が、クランクアームと完全には一致せず、該クランクアームに対して直交することもない。図１５は、上述のように中央歯車１７が所定位置に回転した場合における、該内燃機関の一サイクルの圧力（Ｐ）−容積（Ｖ）図である。圧縮行程の終了時には、ピストン１１の上死点が、排気行程の終了時におけるピストン１１の位置よりも高く、膨張行程の終了時におけるピストン１１の下死点が、吸気行程の終了時におけるピストン１１の位置よりも低くなっている。この場合には、このことは、エンジンが長い膨張行程と短い排出行程とを併せ持つことを意味する。特に、短い膨張行程によって内部ＥＧＲ率が比較的高くなることは、特定のエンジンの状態において優位である。
【００３８】
図８は、本発明における往復式ピストン機構１の他の代替的な実施例の一部分を表わす。当該実施例では、第３の補助歯車２２が補助シャフト１５に固定されている。同様に、第１の補助シャフト１３及び第２の補助シャフト１４も補助シャフト１５に固定されている。図８は、クランクアーム１６が、補助シャフト１５を受容するための単一の開口部２６を有していることも表わす。補助シャフト１５がクランクシャフトの軸受３の外周内に延在しており、これにより構造が小型化されることが図示されている。従って、組み立てられた状態では、３組の歯車の組み合わせがクランクシャフトの軸線５に沿って前後に配設されている。３組の歯車の組み合わせとは、補助歯車１３と噛み合っているクランク部材の歯車１２と、第２の補助歯車１４と噛み合っている中央歯車１７（図８には表わさない）と、第２のクランク部材の歯車２１と噛み合っている第３の補助歯車２２とである。従って、図５〜図７に表わす実施例が、補助シャフトの軸線と第２の補助シャフトの軸線とが一致するように、且つ、第４の補助歯車２５が第２の補助歯車１４に組み込まれるように変更された場合には、そのような実施例は図８に図示するようになる。
【００３９】
異なる歯車が互いに噛み合うための方法は、図８に表わす実施例に関連する図９と、図５〜図７に表わす実施例に関連する図１０とに示されている。図１０は、第２の補助歯車１４及び第４の補助歯車２５の両方が中央歯車１７と噛み合っていることを表わす。一方、図９は、第２の補助歯車１４のみが中央歯車１７と噛み合っていることを表わす。図９に表わす単一の補助シャフト１５の場合には、補助シャフト１５は、第１の補助歯車１３と第３の補助歯車２２とがクランク部材の歯車１２及び第２のクランク部材の歯車２１それぞれと噛み合うように位置決めされている必要がある。同時に、第２の補助歯車１４が、中央歯車１７と噛み合っている必要がある。このことは、異なる歯車の配置及び大きさが、クランク部材６及び第２のクランク部材２０がクランクシャフト２に対して所望の回転周波数で回転するように正確に選定される必要があることを意味する。
【００４０】
図１１は、本発明における往復式ピストン機構１の代替的な実施例を表わす。当該実施例では、クランク部材の歯車１２は、第１の補助歯車１３（図１１には表わさない）と噛み合っている外歯車である。第１の補助歯車１３は、補助シャフト１５を介して第２の補助歯車１４に固定されている。この場合には、第２の補助歯車１４は、中央歯車１７と噛み合っていないが、中間補助歯車２７と噛み合っている。中間補助歯車２７は、クランク部材６の回転方向と第２のクランク部材２０の回転方向とをクランクシャフト２の回転方向と同一の回転方向に向けるように機能する。基本的に、該中間補助歯車の大きさは、関連性を有しないが、該中間補助歯車は、好ましくは第２の補助歯車１４及び第４の補助歯車２５と共に中央歯車１７に嵌合されている。中間補助歯車２７は、中央歯車１７と噛み合っている。同様に、第２のクランク部材の歯車２１は、第３の補助歯車２２と噛み合っている外歯車である。第３の補助歯車２２と第４の補助歯車２５とは、第２の補助シャフト２４に固定されている。また、補助シャフトの軸線と第２の補助シャフトの軸線とは、クランクシャフトの軸線５に対して平行に延在しており、好ましくはクランクシャフトの軸受（図示しない）の外周内で延在している。歯車の大きさは、クランク部材６及び第２のクランク部材２０がクランクシャフト２と同一方向に且つクランクシャフト２の半分の速度で回転するように選定されている。中央歯車１７と第２の補助歯車１４とのギヤ比は、クランク部材の歯車１２と第１の補助歯車１３とのギヤ比の半分の大きさである。直径と歯車の歯のモジュールとの所定の選定によって、このような条件が達成される。
【００４１】
図１２は、図１１に表わす実施例における第２の補助歯車１４及び第４の補助歯車２５が第２の補助歯車１４に組み込まれている他の代替的な実施例を表わす。第１の補助歯車１３、第２の補助歯車１４、及び第３の補助歯車２２が、補助シャフト１５に固定されている。第２の補助歯車１４が、中間補助歯車２７と噛み合っており、中間補助歯車２７が、中央歯車１７と噛み合っている。
【００４２】
図１１及び図１２における往復式ピストン機構が、図１〜図４に表わす２サイクルの内燃機関のための往復式ピストン機構１にも適用可能であることに留意すべきである。クランク部材１２の外歯と第２のクランク部材２０の外歯とに起因する騒音を最小限度に押えるためには、はすば歯車が望ましい。
【００４３】
図１３及び図１４はそれぞれ、図１１及び図１２に表わす実施例において異なる歯車を互いに噛み合わせる方法を表わす。図１３は、中間補助歯車２７のみが中央歯車１７と噛み合っている一方、第１の補助歯車１３がクランク部材の歯車１２と噛み合い、補助シャフト１５に固定されている第２の補助歯車１４が中間補助歯車２７と噛み合っていることを表わす。同様に、第３の補助歯車２２が第２のクランク部材の歯車２１と噛み合い、第４の補助歯車２５が中間補助歯車２７と噛み合っている。
【００４４】
図１４は、中間補助歯車２７が中央歯車１７及び第２の補助歯車１４それぞれと噛み合っている実施例を表わす。第２の補助歯車１４、第１の補助歯車１３、及び第３の補助歯車２２が、単一の補助シャフト１５に固定されている。一方、第１の補助歯車１３及び第３の補助歯車２２それぞれが、クランク部材の歯車１２及び第２のクランク部材の歯車２１と噛み合っている。
【００４５】
図１６〜図１８は、本発明における往復式ピストン機構１の代替的な実施例を表わす。上述の実施例と同様に、クランク部材６は、第１の伝動装置を介して補助シャフト１５に駆動可能に接続されている。この場合には、第１の伝動装置は、クランク部材６に取り付けられているクランク部材のスプロケットホイール２８と、補助シャフト１５に取り付けられている補助シャフトのスプロケットホイール２９と、第１のスプロケットホイール２８及び第２のスプロケットホイール２９を互いに対して駆動可能に接続しているチェーン３０とを備えている。補助シャフト１５は、クランクシャフト２に取り付けられており、クランクシャフトの軸線５に対して平行に延在している補助シャフトの軸線を中心として、クランクシャフト２に対して相対的に回転可能とされる。上述の実施例と同様に、補助シャフト１５も、第２の伝動装置を介して中央リング又は中央歯車１７に駆動可能に接続されている。この場合には、第２の伝動装置は、外歯車であると共に補助シャフト１５に取り付けられている、第２の補助歯車１４を備えている。第２の補助歯車１４は、中央歯車１７の内歯と噛み合っている。中央歯車１７は、クランクシャフトの軸線５と一致している中心線を有している。また、中央歯車１７は、クランクケースに対して相対的に自身の位置を調整するために、外歯を有している。しかしながら、上述の他の実施例と同様に、第１の伝動装置及び第２の伝動装置は、中央歯車１７がクランクケースに対して相対的に固定された位置に配設されている場合に、クランク部材６がクランクシャフト２の回転周波数の略半分である回転周波数でクランクケースに対して相対的に回転するように適合されている。クランク部材６及びクランクシャフト２の回転方向は同一である。
【００４６】
図１６〜図１８に表わす実施例における往復式ピストン機構は、図１〜１０に表わす実施例における往復式ピストン機構と相違する。第１の伝動装置が、互いに噛み合っている内歯車１２及び外歯車１３ではなく、チェーン３０を介して互いに対して駆動可能に接続されているスプロケットホイール２８，２９を備えているからである。コストの観点から、スプロケットホイール２８の製造コストは、クランク部材の内歯車１２の製造コストよりも小さい。
【００４７】
図１６〜図１８に表わす実施例における往復式ピストン機構は、図１１〜図１４に表わす実施例における往復式ピストン機構と相違する。第１の相違点は、第１の伝動装置が、互いに噛み合っているクランク部材６の外歯車１２と第１の補助外歯車１３とではなく、スプロケットホイール２８，２９及びチェーン３０を備えていることである。第２の相違点は、第２の伝動装置が、第２の補助歯車１４及び中央歯車１７の内歯車の両方と噛み合っている第２の補助外歯車１４と中間補助歯車２７とではなく、第２の補助外歯車１４と中央歯車１７の内歯車とを備えていることである。このことは、図１６〜図１８に表わす往復式ピストン機構によって、図１１〜図１４に表わす実施例と同様に、クランク部材６及びクランクシャフト２が、中間補助歯車２７を必要とせず、同一の回転速度で回転可能となることを意味する。
【００４８】
上述の実施例の様々な特徴を組み合わせることができることに留意すべきである。
【００４９】
さらに、クランク部材の軸受部分がクランクピンに対して偏心して配置されず、軸受部分の断面が円状になっているように、上述の往復式ピストン機構の実施例を変更可能であることに留意すべきである。この構成は、従来の往復式ピストン機構の構成よりも簡便である。しかしながら、クランク部材は、クランクピンと大端部との間に配置されており、クランクシャフトに対して相対的に回転される。大端部／クランク部材／クランクピンにおける摩擦低減量が第１の伝動装置及び第２の伝動装置に起因する摩擦増大量よりも大きいことによって、往復式ピストン機構全体の内部摩擦が低減されることに留意すべきである。この場合には、中央リングがクランクケースに対して相対的に固定された位置に配設されている場合に、クランク部材がクランクシャフトの回転周波数の略半分の回転周波数でクランクケースに対して相対的に回転されるように、第１の伝動装置及び第２の伝動装置を変更する必要はない。クランク部材の回転速度が、クランクシャフトの回転速度の半分でない場合がある。
【００５０】
従って、本発明が、小型の実施形態を設計可能な比較的単純な往復式ピストン機構を提供することは明白である。
【００５１】
本発明は、図面に開示され、上述ように説明した実施例に限定される訳ではなく、特許請求の範囲及びその均等の範囲に含まれる様々な様式に変更可能である。例えば、中央歯車と第２の歯車及び第４の歯車とが、上述の実施例とは異なる歯車の構成を有していても良い。さらに、中央歯車が、特定の回転周波数で駆動されても良い。該往復式ピストン機構は、３つ以上のクランクピンを有しているクランクシャフトにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  往復式ピストン機構
２  クランクシャフト
３  クランクシャフトの軸受
４  クランクピン
５  クランクシャフトの軸線
６  クランク部材
７  軸受部分
８  大端部
９  コネクティングロッド
１０  小端部
１１  ピストン
１２  クランク部材の歯車
１３  第１の補助歯車
１４  第２の補助歯車
１５  補助シャフト
１６  クランクアーム
１７  中央歯車
１８  クランクシャフトの部分
１９  第２のクランクピン
２０  第２のクランク部材
２１  第２のクランク部材の歯車
２２  第３の補助歯車
２３  電気モータ
２４  第２の補助シャフト
２５  第４の補助歯車
２６  開口部
２７  中間補助歯車
２８  クランク部材のスプロケットホイール
２９  補助シャフトのスプロケットホイール
３０  チェーン
【図１】
2011511902.tif 000003
【図２】
2011511902.tif 000004
【図３】
2011511902.tif 000005
【図４】
2011511902.tif 000006
【図５】
2011511902.tif 000007
【図６】
2011511902.tif 000008
【図７】
2011511902.tif 000009
【図８】
2011511902.tif 000010
【図９】
2011511902.tif 000011
【図１０】
2011511902.tif 000012
【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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【国際調査報告】
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