(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りで回転する回転部材と、
その回転部材が内周部に挿脱可能に配設され、その回転部材の軸方向に一致する方向に所定ストロークで往復動する往復動部材と、
その往復動部材の往復運動を許容するとともに当該往復動部材の軸回りの回転を規制する回転規制手段と、
その往復動部材の内周部にて、その往復動部材又は回転部材の一方を他方に係合し、その係合部分を介して、その往復動部材が往復移動し又は前記回転部材が回転することによりその回転部材を回転駆動させ又は前記往復動部材を往復動させる直動回転変換手段と、
その直動回転変換手段を介した前記回転部材及び往復動部材の係合部分を冷却するため、その往復動部材の外周面から離間して配設されその往復動部材の外周面へ向けて液状又はミスト状の潤滑冷却剤を噴出する噴出口と、その噴出口により噴出される潤滑冷却剤を前記往復動部材の内周部にある前記係合部分へと供給するため、当該係合部分を避けて前記往復動部材の外周面における前記噴出口との対向位置に開口形成され、その往復動部材の内周部まで貫通している冷却口とを有した冷却手段とを備えており、
前記冷却口は、往復動をし続ける前記往復動部材の内周部にある前記係合部分へ潤滑冷却剤を供給するため、次の（ａ）〜（ｃ）の少なくともいずれか一つの形態を備えていることを特徴とする直動回転変換装置。
（ａ）前記冷却口は、前記往復動部材が往復運動範囲の一端又は他端に位置した状態で前記噴出口と対向する位置に形成されている。
（ｂ）前記冷却口は、前記往復動部材の軸方向一端側から他端側に向かって連続した長穴状に開口形成されている。
（ｃ）前記冷却口は、前記（ｂ）の形態を備え、かつ、前記往復動部材がその所定ストロークの往復運動範囲の一端に位置した状態で、前記冷却口の長手方向一端部が前記噴出口に対向し、かつ、前記往復動部材がその往復移動範囲の他端に位置した状態で、当該冷却口の長手方向他端部が前記噴出口に対向するように開口形成されている。
【請求項２】
前記直動回転変換手段を介した前記回転部材及び往復動部材の前記係合部分に設けられる多数の微細凹部を備えており、その多数の微細凹部は、前記噴出口から噴出された潤滑冷却剤を内包し、その潤滑冷却剤を介して前記係合部分の摩擦熱を冷却するものであることを特徴とする請求項１記載の直動回転変換装置。
【請求項３】
前記往復動部材又は回転部材の一方に、その軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続している往動溝とその往動溝の前記軸方向両端部に連通接続され当該往動溝に対して反対回りで当該軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続している復動溝とを繋げてできる螺旋循環溝が１本、又は、その軸回りに等角間隔で位置を違えて２本以上設けられる直動回転変換溝と、
その直動回転変換溝の螺旋循環溝に係合した状態で前記往復動部材又は回転部材の他方に設けられる１又は２以上の係合部材とを有した前記直動回転変換手段を備えるものであって、
前記冷却口へ向けて前記噴出口から潤滑冷却剤を噴出する状態で、前記往復動部材が往復移動し又は前記回転部材が回転することによって、前記係合部材が前記直動回転変換溝の螺旋循環溝に沿って前記軸方向一端側と他端側との間を相対的に往復移動され、その相対的往復移動を介して、前記回転部材を回転駆動させ又は前記往復動部材を往復動させることを特徴とする請求項１又は２記載の直動回転変換装置。
【請求項４】
前記螺旋循環溝の溝内面に設けられる多数の微細凹部を備えており、その多数の微細凹部は、前記噴出口から噴出された潤滑冷却剤を内包し、その潤滑冷却剤を介して前記係合部材及び螺旋循環溝間の摩擦熱を冷却するものであることを特徴とする請求項３記載の直動回転変換装置。
【請求項５】
前記回転規制手段が、前記往復動部材の軸回りの回転を規制し且つ当該往復動部材の往復運動を許容してその往復運動をガイドするガイド部材を備えていることを特徴とする請求項３又は４に記載の直動回転変換装置。
【請求項６】
燃焼室を有したシリンダと、
そのシリンダの内周部で往復摺動自在なピストンと、
そのピストンと一体となって前記回転部材の軸方向に一致する方向に往復移動する前記往復動部材と、
その往復動部材の往復移動により回転駆動される回転出力軸としての前記回転部材とを備えている内燃機関であることを特徴とする請求項５記載の直動回転変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復運動を回転運動に変換し又は回転運動を往復運動に変換する直動回転変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の４サイクル内燃機関などの直動回転変換装置では、ピストンの往復動をコネクティングロッド（連接棒）を介して、内燃機関主軸となるクランクシャフト（クランク軸）の回転運動に変換するという直動回転変換手段を、一般的に広く採用している。
【０００３】
ところが、上記した従来の直動回転変換手段によれば、４サイクル内燃機関が吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程を実行する際に、ピストンが上死点及び下死点間を２回往復し、その間にクランクシャフトが２回転するものである。つまり、このような４サイクル内燃機関は、一般的にピストンの１往復動作（２行程に相当する。）で、クランクシャフトを１回転させるものであった。
【０００４】
これに対し、本願出願人は、特許文献１に記載するように、回転部材又は往復動部材の一方に螺旋循環溝を設けて、その他方に係合部材を設けて、この係合部材を螺旋循環溝に係合することで、往動溝及び復動溝の螺旋周回数（溝が往復動部材又は回転部材の軸回りを螺旋状に周回する回数（例えば１以上の自然数。）をいう。以下同じ。）がいずれも１周回以上である場合、往復動部材の往動及び復動によって、回転部材は往動時及び復動時にそれぞれ１回転以上し、結果、往復動部材の１往復動作（２行程）で２回転以上できる直動回転変換手段を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２０１４−９９１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１記載のように螺旋循環溝を用いた直動回転変換手段は、回転部材と往復動部材とを係合する係合部材が往復動部材又は回転部材の内周部にあり、なおかつ、往復動部材がピストンと一緒に往復運動したり又は回転部材が回転し続けるものであるため、往復動部材又は回転部材の外側から内周部にある係合部材及びその係合箇所同士（いわゆる係合部分）に対し、潤滑冷却剤を直接供給できず、直動回転変換手段の係合部分（接触伝達部分）の潤滑や冷却ができず、かかる係合部分の損耗を招来してしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、往復運動する往復動部材の内周部で回転部材が回転運動する状態にあって、かかる往復動部材の内周部にある往復動部材及び回転部材の係合部分を冷却するのに適した冷却手段を備えている直動回転変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために第１発明の直動回転変換装置は、軸回りで回転する回転部材と、その回転部材が内周部に挿脱可能に配設され、その回転部材の軸方向に一致する方向に所定ストロークで往復動する往復動部材と、その往復動部材の往復運動を許容するとともに当該往復動部材の軸回りの回転を規制する回転規制手段と、その往復動部材の内周部にて、その往復動部材又は回転部材の一方を他方に係合し、その係合部分を介して、その往復動部材が往復移動し又は前記回転部材が回転することによりその回転部材を回転駆動させ又は前記往復動部材を往復動させる直動回転変換手段と、その直動回転変換手段を介した前記回転部材及び往復動部材の係合部分を冷却するため、その往復動部材の外周面から離間して配設されその往復動部材の外周面へ向けて液状又はミスト状の潤滑冷却剤を噴出する噴出口と、その噴出口により噴出される潤滑冷却剤を前記往復動部材の内周部にある前記係合部分へと供給するため、当該係合部分を避けて前記往復動部材の外周面における前記噴出口との対向位置に開口形成され、その往復動部材の内周部まで貫通している冷却口とを有した冷却手段とを備えており、前記冷却口は、往復動をし続ける前記往復動部材の内周部にある前記係合部分へ潤滑冷却剤を供給するため、次の（ａ）〜（ｃ）の少なくともいずれか一つの形態を備えている。
（ａ）前記冷却口は、前記往復動部材が往復運動範囲の一端又は他端に位置した状態で前記噴出口と対向する位置に形成されている。
（ｂ）前記冷却口は、前記往復動部材の軸方向一端側から他端側に向かって連続した長穴状に開口形成されている。
（ｃ）前記冷却口は、前記（ｂ）の形態を備え、かつ、前記往復動部材がその所定ストロークの往復運動範囲の一端に位置した状態で、前記冷却口の長手方向一端部が前記噴出口に対向し、かつ、前記往復動部材がその往復移動範囲の他端に位置した状態で、当該冷却口の長手方向他端部が前記噴出口に対向するように開口形成されている。
【０００９】
第１発明の直動回転変換装置によれば、直動回転変換手段は、往復動部材又は回転部材の一方を他方に係合する係合部分を介して、往復動部材の往復運動（直動運動）を回転部材の回転運動に変換でき、又は、回転部材の回転運動を往復動部材の往復運動に変換できる。
【００１０】
冷却手段は、液状又はミスト状の潤滑冷却剤を噴出口から噴出する。潤滑冷却剤は、噴出口から往復動部材の外周面へ向けて飛び、この噴出口との対向位置に開口された冷却口へと進入する。この潤滑冷却剤は、冷却口を通過して往復動部材の内周部へ供給され、かかる内周部にて直動回転変換手段により形成される往復動部材及び回転部材の係合部分（連結部分）を潤滑しつつ冷却する。
【００１１】
なお、冷却口が噴出口との対向位置に開口形成されるとは、冷却口が往復動部材の所定位置に開口形成されている場合に、往復動部材が往復運動し続ける最中の任意の時点又は期間において、冷却口が噴出口に対向した位置を通過するように往復動部材に開口形成することを含むものである。
【００１２】
また、往復動部材は、その軸方向に向かってする往復移動が回転規制手段を介して許容されるとともに、この回転規制手段を介してその軸回りでの回転が規制されるので、当該往復動部材が回転部材と一緒になって回転することを防止できる。このため、往復動部材がその軸回りで回転して冷却口の位置が変化することがなく、冷却口がある時点又は期間において噴出口に対向する位置関係を容易に維持でき、噴出口から噴出される潤滑冷却剤を冷却口へ噴入し易く、冷却手段による冷却機能を安定的に発揮できる。
【００１３】
第２発明の直動回転変換装置は、第１発明の直動回転変換装置において、前記直動回転変換手段を介した前記回転部材及び往復動部材の前記係合部分に設けられる多数の微細凹部を備えており、その多数の微細凹部は、前記噴出口から噴出された潤滑冷却剤を内包し、その潤滑冷却剤を介して前記係合部分の摩擦熱を冷却するものである。
【００１４】
第３発明の直動回転変換装置は、第１又は第２発明の直動回転変換装置において、前記往復動部材又は回転部材の一方に、その軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続している往動溝とその往動溝の前記軸方向両端部に連通接続され当該往動溝に対して反対回りで当該軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続している復動溝とを繋げてできる螺旋循環溝が１本、又は、その軸回りに等角間隔で位置を違えて２本以上設けられる直動回転変換溝と、その直動回転変換溝の螺旋循環溝に係合した状態で前記往復動部材又は回転部材の他方に設けられる１又は２以上の係合部材とを有した前記直動回転変換手段を備えるものであって、前記冷却口へ向けて前記噴出口から潤滑冷却剤を噴出する状態で、前記往復動部材が往復移動し又は前記回転部材が回転することによって、前記係合部材が前記直動回転変換溝の螺旋循環溝に沿って前記軸方向一端側と他端側との間を相対的に往復移動され、その相対的往復移動を介して、前記回転部材を回転駆動させ又は前記往復動部材を往復動させるものである。
【００１５】
第３発明の直動回転変換装置によれば、第１又は第２発明の直動回転変換装置と同様に作用する上、直動回転変換溝は、１又は２以上の螺旋循環溝を有しており、この螺旋循環溝を往復動部材又は回転部材のうち一方に設け、この螺旋循環溝を往動溝と復動溝とから形成するとともに、往復動部材又は回転部材のうち一方の軸回りにその軸方向一端部から他端部に向かって螺旋状に往動溝を設け、かつ、往復動部材又は回転部材のうち一方の軸回りにその軸方向一端部から他端部に向かって往動溝とは反対回りの螺旋状に復動溝を設け、更に、これら往動溝及び復動溝を往復動部材又は回転部材のうち一方の軸方向両端部で繋げて、螺旋循環溝が閉ループ状の溝となるように形成し、加えて、この螺旋循環溝に係合される係合部材を往復動部材又は回転部材の他方に設けることで、往復動部材の往復運動を回転部材の回転運動に変換でき、又は、回転部材の回転運動を往復動部材の往復運動に変換できる。
【００１６】
ここで、往復動部材が往動する場合、直動回転変換溝に係合した係合部材が、螺旋循環溝の往動溝内を、往復動部材又は回転部材の軸方向一端側から他端側へ向かって相対的に移動する。すると、回転部材は一定方向に回転する。これに対し、往復動部材が復動する場合、直動回転変換溝に係合した係合部材が、螺旋循環溝の復動溝内を、往復動部材又は回転部材の軸方向他端側から一端側へ向かって相対的に移動する。すると、回転部材は、往復動部材の往動時と同じ方向に更に回転する。つまり、往復動部材の往復運動によって回転部材は同じ方向に続けて回転し、又は、回転部材の同一方向への回転によって往復動部材が続けて往復運動する。
【００１７】
例えば、往動溝及び復動溝の螺旋周回数（溝が往復動部材又は回転部材の軸回りを螺旋状に周回する回数（例えば１以上の自然数。）をいう。以下同じ。）が１周回以上である場合、往復動部材の往動及び復動によって、回転部材は往動時及び復動時にそれぞれ１回転以上することとなり、結果、往復動部材の１往復動作（２行程）で２回転以上できることとなる。換言すると、往動溝の螺旋周回数と復動溝の螺旋周回数との合計が、往復動部材が１往復する際の回転部材の回転数に等しくなるのである。
【００１８】
このように直動回転変換溝及び係合部材の係合部分を潤滑及び冷却する場合、冷却手段は、液状又はミスト状の潤滑冷却剤を噴出口から噴出する。潤滑冷却剤は、噴出口から往復動部材の外周面へ向けて飛び、この噴出口との対向位置に開口された冷却口へと進入する。すると、潤滑冷却剤は、冷却口を通過して往復動部材の内周部へ供給され、往復動部材の内周面と回転部材の外周面との間へ入り込み、係合部材と直動回転変換溝(螺旋循環溝)との接触部分（係合部分）を潤滑しつつ冷却する。
【００１９】
第４発明の直動回転変換装置は、第３発明の直動回転変換装置において、前記螺旋循環溝の溝内面に設けられる多数の微細凹部を備えており、その多数の微細凹部は、前記噴出口から噴出された潤滑冷却剤を内包し、その潤滑冷却剤を介して前記係合部材及び螺旋循環溝間の摩擦熱を冷却するものである。
【００２０】
第５発明の直動回転変換装置は、第３又は第４発明の直動回転変換装置において、前記回転規制手段が、前記往復動部材の軸回りの回転を規制し且つ当該往復動部材の往復運動を許容してその往復運動をガイドするガイド部材を備えている。
【００２１】
第５発明の直動回転変換装置によれば、第３又は第４発明の直動回転変換装置と同様に作用する上、往復動部材は、その軸方向に向かってする往復移動が回転規制手段であるガイド部材を介してガイドされるとともに、このガイド部材を介してその軸回りでの回転が規制されるので、当該往復動部材が回転部材と一緒になって回転することを防止できる。したがって、往復動部材がその軸回りで回転することがなく、冷却口がある時点又は期間において噴出口に対向した位置関係を維持することができる。
【００２２】
第６発明の直動回転変換装置は、第５発明の直動回転変換装置において、燃焼室を有したシリンダと、そのシリンダの内周部で往復摺動自在なピストンと、そのピストンと一体となって前記回転部材の軸方向に一致する方向に往復移動する前記往復動部材と、その往復動部材の往復移動により回転駆動される回転出力軸としての前記回転部材とを備えている内燃機関である。
【００２３】
第６発明の直動回転変換装置である内燃機関によれば、第５発明の直動回転変換装置と同様に作用する上、直動回転変換溝は、１又は２以上の螺旋循環溝を有しており、この螺旋循環溝を往復動部材又は回転部材のうち一方に設け、この螺旋循環溝を往動溝と復動溝とから形成するとともに、往復動部材又は回転部材のうち一方の軸回りにその軸方向一端部から他端部に向かって螺旋状に往動溝を設け、かつ、往復動部材又は回転部材のうち一方の軸回りにその軸方向一端部から他端部に向かって往動溝とは反対回りの螺旋状に復動溝を設け、更に、これら往動溝及び復動溝を往復動部材又は回転部材のうち一方の軸方向両端部で繋げて、螺旋循環溝が閉ループ状の溝となるように形成し、加えて、この螺旋循環溝に係合される係合部材を往復動部材又は回転部材の他方に設け、その往復動部材にピストンを連結することで、ピストンと一緒に往復移動する往復動部材の直動運動を回転部材の回転運動に変換できる。
【００２４】
ここで、ピストンと一緒に往復動部材が往動する場合、直動回転変換溝に係合した係合部材は、螺旋循環溝の往動溝内を、往復動部材又は回転部材の軸方向一端側から他端側へ向かって相対的に移動する。この移動によって、回転部材は一定方向に回転する。これに対し、ピストンと一緒に往復動部材が復動する場合、直動回転変換溝に係合した係合部材は、螺旋循環溝の復動溝内を、往復動部材又は回転部材の軸方向他端側から一端側へ向かって相対的に移動する。これによって、回転部材は、往復動部材の往動時と同じ方向に更に回転する。つまり、ピストンの往復移動によって回転部材は同じ方向に続けて回転するのである。
【００２５】
特に、往動溝及び復動溝の螺旋周回数（溝が往復動部材又は回転部材の軸回りを螺旋状に周回する回数（例えば１以上の自然数。）をいう。以下同じ。）が１周回以上である場合、ピストンの往動及び復動によって、回転部材は往動時及び復動時にそれぞれ１回転以上することとなり、結果、ピストンの１往復動作（２行程）で２回転以上できることとなる。換言すると、往動溝の螺旋周回数と復動溝の螺旋周回数との合計が、ピストンが１往復する際の回転部材の回転数に等しくなる。
【００２６】
したがって、第５発明の内燃機関によれば、ピストンが４サイクルの１行程（１サイクル）分の動作をする場合に回転部材を１回転以上させることができるので、従来のコネクティングロッド及びクランクシャフトを用いた直動回転変換手段による場合がピストンの１サイクル分の動作でクランクシャフトが１／２回転であることに比べて、ピストンの直動運動をより効率的に回転部材の回転運動に変換できることになる。
【００２７】
また、往復動部材は、その軸方向に向かってする往復移動が回転規制手段であるガイド部材を介してガイドされるとともに、このガイド部材を介してその軸回りでの回転が規制されるので、当該往復動部材が回転部材と一緒になって回転することを防止できる。したがって、往復動部材がその軸回りで回転することがなく、結果、往復動部材と連結されているピストンがシリンダ内で空転することも防止できる。
【００２８】
このため、シリンダ内でのピストンの空転を防止するため、わざわざシリンダ内周及びピストンを楕円筒状などの非円筒状に形成することも不要となるので、シリンダ及びピストンが非円筒状であることに起因する不均一な熱膨張を防止できる。
【００２９】
なお、例えば、往動溝の螺旋周回数と復動溝の螺旋周回数とが必ずしも一致する必要はなく、異なっていても良く、例えば、往動溝の螺旋周回数を２周回として復動溝の螺旋周回数を１周回とするならば、ピストンが１往動するときに回転部材は２回転し、ピストンが１復動する場合に回転部材は１回転することとなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の直動回転変換装置によれば、その往復動部材の内周部に回転部材を配設して、その往復動部材の内周部で、直動回転変換手段（直動回転変換溝及び係合部材を含む。以下、この欄において同じ。）を介して往復動部材及び回転部材を係合した構造であるため、例えば、往復動部材が高速で往復移動する状態にあって、かかる往復動部材の内周部にある回転部材との前記係合部分（係合部材及びそれと接触する直動回転変換溝の箇所を含む。以下、この欄において同じ。）が摩擦運動を繰り返すが、かかる係合部分が往復動部材の内周部にあるため外側から潤滑や冷却がしづらい環境にあるところ、往復動部材に設けた冷却口を通じて潤滑冷却剤を噴出口から噴入して供給できるので、かかる係合部分の潤滑や冷却を適宜行うことができ、かかる係合部分の摩擦による損耗を回避又は低減でき、かかる摩擦損耗に伴う故障や不具合を回避又は低減できるという効果がある。
【００３１】
そのうえ、噴出口は、往復動部材の外周面から離間して冷却口へ潤滑冷却剤を噴入するものであるので、例えば、往復動部材が高速で往復運動する場合に、往復動部材に潤滑冷却剤を供給するホースその他の配管部材を直接接続することが不要となることから、かかる配管部材の直接接続に伴う故障や不具合（例えば、往復動部材の往復運動が阻害されたり、配管部材の抜けたり、配管部材が繰り返し変形により損耗するなど）を防止できるという効果がある。
【００３２】
また特に、第２又は第４発明の直動回転変換装置によれば、直動回転変換手段を介した回転部材及び往復動部材の係合部分を冷却するため、かかる係合部分に多数の微細凹部が設けられるので、各微細凹部に噴出口から噴出された潤滑冷却剤を内包し、その潤滑冷却剤を介して直動変換手段を介した前記係合部分における摩擦熱（係合部材及び螺旋循環溝間に生じる摩擦熱を含む。）をより効率的に冷却でき、その潤滑冷却剤による潤滑により摩擦を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の直動回転変換装置の一実施例である４気筒型４サイクル内燃機関の内部構造を示した断面図である。
【図２】内燃機関の係合摩擦冷却システムの潤滑冷却液の循環経路を示したブロック図である。
【図３】図１に示したスライダロッドのＡ−Ａ線における部分的な断面図である。
【図４】スライダロッドにおける冷却口及び一対の係合突起の位置に関する第１変形例を示した部分的断面図である。
【図５】スライダロッドにおける冷却口及び一対の係合突起の位置に関する第２変形例を示した部分的断面図である。
【図６】スライダロッドにおける冷却口及び一対の係合突起の位置に関する第３変形例を示した部分的断面図である。
【図７】スライダロッドにおける冷却口及び一対の係合突起の位置に関する第４変形例を示した部分的断面図である。
【図８】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図９】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１０】内燃機関のバルブシステムの構造図である。
【図１１】シリンダヘッド内のバルブシステムの配置図である。
【図１２】回転出力軸の側面図であって、一対の係合突起と直動回転変換溝との係合状態を図示したものである。
【図１３】任意のカムシャフトが９０°ずつ回転したときの状態を示した説明図である。
【図１４】内燃機関の各気筒の行程と内燃機関主軸の回転角度との関係を示した図である。
【図１５】第２実施例の内燃機関の断面図である。
【図１６】第２実施例の内燃機関の内部構造を部分的に図示した断面図である。
【図１７】第３実施例の内燃機関の内部構造を部分的に図示した断面図である。
【図１８】図１７のＣ−Ｃ線における部分的な断面図である。
【図１９】第３実施例における螺旋循環溝と係合突起との係合状態を示した部分的な拡大斜視図である。
【図２０】(ａ)は、図１９における螺旋循環溝をその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した螺旋循環溝をその凹設延長方向に対する直交面で断面視した部分的断面図である。
【図２１】多数の微細凹部に関する第１変形例であって、螺旋循環溝と係合突起との係合状態を示した部分的な拡大斜視図である。
【図２２】多数の微細凹部に関する第１変形例を示したものであり、（ａ）は、螺旋循環溝をその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した螺旋循環溝をその凹設延長方向に対する直交面で縦断面視した部分的断面図である。
【図２３】多数の微細凹部に関する第２変形例を示したものであり、（ａ）は、螺旋循環溝をその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した螺旋循環溝をその凹設延長方向に対する直交面で縦断面視した部分的断面図である。
【図２４】多数の微細凹部に関する第３変形例を示したものであり、(ａ）は、螺旋循環溝をその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した螺旋循環溝をその凹設延長方向に対する直交面で縦断面視した部分的断面図である。
【図２５】第３実施例の冷却口に関する変形例であって、内燃機関の内部構造を部分的に図示した断面図である。
【図２６】第３実施例の冷却口に関する別の変形例であって、内燃機関の内部構造を部分的に図示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の直動回転変換装置の一実施例である４気筒型４サイクル内燃機関１（以下単に「内燃機関」という。）の内部構造を示した断面図である。図１に示すように内燃機関１は、燃焼室２を有したシリンダ（気筒）３と、そのシリンダ３の内周部で往復摺動自在なピストン４と、そのピストン４の往復移動により回転駆動される回転出力軸５とを備えており、更に、スライダロッド６と、直動回転変換溝７と、係合突起８と、ガイドロッド９とを備えている。
【００３５】
直動回転変換溝７は、回転出力軸５の外周部に設けられている。直動回転変換溝７は、２本の螺旋循環溝７ａ，７ｂを有している。２本の螺旋循環溝７ａ，７ｂは、回転出力軸５の外周方向に等角（１８０°）間隔で位置を違えて設けられている。なお、２本の螺旋循環溝７ａ，７ｂはいずれも回転出力軸５の外周を螺旋状に周回するため互いに交差する箇所がある。
【００３６】
なお、直動回転変換溝７の螺旋循環溝の条数（本数）は、必ずしも２本である必要はなく、例えば、１又は３本以上であっても良い。螺旋循環溝が３本以上ある場合も同様に、各々の螺旋循環溝は回転出力軸５の軸回り（外周方向）に等角間隔で位置を違えて設けられるところ、例えば、螺旋循環溝が３本である場合は、各々の螺旋循環溝が回転出力軸５の外周方向に１２０°間隔で位置を違えて設けられる格好となる。
【００３７】
螺旋循環溝７ａ，７ｂは、ピストン４及びスライダロッド６が往動する場合に係合突起８が通過する往動溝７ｃと、ピストン４及びスライダロッド６が復動する場合に係合突起８が通過する復動溝７ｄとが回転出力軸５の軸方向両端部で繋がることで閉ループ状の循環溝となっている。なお、螺旋周回数が１／２以上である場合は、１つの螺旋循環溝７ａ，７ｂの往動溝７ｃと復動溝７ｄとが回転出力軸５の外周部で互いに交差する箇所が１以上できることとなる。
【００３８】
往動溝７ｃは、回転出力軸５の軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続形成されている。復動溝７ｄは、往動溝７ｃに対して反対回りで回転出力軸５の軸方向一端側から他端側へ向かって螺旋状に連続形成されている。また、互いに対をなす往動溝７ｃおよび復動溝７ｄ同士は、回転出力軸５の軸方向両端部にて互いに連通接続されることで閉ループ状に形成されている。
【００３９】
回転出力軸５は、スライダロッド６の内周部にある内周穴６ａに挿脱可能に配設されている。スライダロッド６と回転出力部材とのうち内側配設されるものである回転出力軸５には、上記したように直動回転変換溝７が設けられており、スライダロッド６と回転出力軸５とのうち外側配設されるものであるスライダロッド６には係合突起８が設けられている。
【００４０】
スライダロッド６は、ピストン４の基端部に一体に連結されており、このピストン４と一緒になって回転出力軸５の軸方向に一致する方向に往復移動するようになっている。このスライダロッド６には２個の係合突起８，８が設けられており、この係合突起８，８の各々が直動回転変換溝７にある２本の螺旋循環溝７ａ，７ｂの各々に係合されている。
【００４１】
ガイドロッド９は、スライダロッド６の軸回りの回転を規制する回転規制手段である。ただし、このガイドロッド９は、スライダロッド６が回転出力軸５の軸方向に一致する方向への往復移動を許容するとともに、このスライダロッド６の往復移動をガイド（誘導）するものでもある。
【００４２】
このようにスライダロッド６はガイドロッド９により回転規制されているが、回転出力軸５は、回転自在（自転可能）となっている。回転出力軸５は、その外周部に設けられている直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂに対し、上記したスライダロッド６に設けられている係合突起８，８が係合された状態となっている。この係合突起８，８と螺旋循環溝７ａ，７ｂとを係合させたまま、スライダロッド６がピストン４と一体となって往復移動することによって、回転出力軸５は回転駆動される。
【００４３】
なお、シリンダ３は、その内周面が円柱状をしており、ピストン４は、その外周面がシリンダ３の内周面に適合した円柱状をしている。ピストン４は、シリンダ３の内周部に往復摺動自在に内嵌されている。
【００４４】
２個の係合突起８，８は、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂ内に係合される先端部が半球状に形成されており、螺旋循環溝７ａ，７ｂは断面視半円弧状をした溝底形状を有している。係合突起８，８は、スライダロッド６の内周穴６ａから回転出力軸５の外周部へ向かって凸設されている。また、スライダロッド６は、この２個の係合突起８，８を支持する支持する部材でもあり、２個の係合突起８，８をスライダロッド６の周方向に等角間隔で支持している。また、スライダロッド６はピストン４の底部に連結固定されている。
【００４５】
なお、係合突起８の数は、必ずしも２個である必要はなく、例えば１又は３個以上であっても良く、係合突起８が３個以上ある場合は、螺旋循環溝７ａの条数（本数）も３本となる。また、係合突起８が３個以上ある場合は、各々の係合突起８が回転出力軸５の周囲に等角間隔で位置を違えて凸設される。例えば、係合突起８が３個である場合は、各々の係合突起８が回転出力軸５の周囲に１２０°間隔で位置を違えて凸設される。
【００４６】
スライダロッド６は、回転出力軸５に外嵌可能に形成される筒状又は環状に形成されている。このスライダロッド６の内周穴６ａには、その周方向に等角間隔で２個の係合突起８，８が回転出力軸５の外周面に向かって凸設されている。
【００４７】
また、スライダロッド６の内周穴６ａには、回転出力軸５が挿脱自在に係入されており、スライダロッド６がピストン４と一緒に往復移動する場合、２個の係合突起８，８および直動回転変換溝７の２本の螺旋循環溝７ａ，７ｂの係合を介して、スライダロッド６の内周穴６ａで回転出力軸５が回転されるようになっている。
【００４８】
さらに、内燃機関１は、気筒数が２気筒以上の多気筒内燃機関であっても良い。このように内燃機関１が多気筒である場合、各気筒の回転出力軸５の回転（力）は、伝達機構１１を介して内燃機関主軸１０に伝達される。この内燃機関主軸１０を介して内燃機関１の回転動力はパワートレインなどの外部装置へと出力される。
【００４９】
ところで、内燃機関１が単気筒の場合は、回転出力軸５自体を内燃機関主軸１０として、これにフライホイール１２を取着しても良く、内燃機関１が２気筒以上の多気筒である場合は、伝達機構１１を介して回転出力軸５の回転力が伝達される内燃機関主軸１０にフライホイール１２を取着するようにしても良い。このように、フライホイール１２を取着することによって、内燃機関主軸１０の回転慣性の安定化が図られる。
【００５０】
次に、内燃機関１に備わる係合摩擦冷却システム６０（図２参照。以下同じ。）は、回転出力軸５（の直動回転変換溝７）と係合突起８，８との摩擦を潤滑及び冷却するためのものであり、主に、エンジンオイルなどの潤滑冷却液（潤滑冷却剤）の噴出ノズル６１と、スライダロッド６の冷却口６２とを備えている。噴出ノズル６１は、シリンダブロック１３内に配設されており、潤滑冷却液を噴出する噴出口６１ａを有している。この噴出口６１ａは、スライダロッド６の外周面から離間して配設されており、そのスライダロッド６の外周面へ向けて液状又はミスト状の潤滑冷却液を噴出する。
【００５１】
冷却口６２は、噴出ノズル６１の噴出口６１ａから噴出される潤滑冷却液をスライダロッド６の内周穴６ａへ導入する開口部である。この冷却口６２は、スライダロッド６の外周面における係合突起８，８の配設位置を避けた位置であって噴出口６１ａとの対向位置に開口形成されており、そのスライダロッド６の内周穴６ａまで貫通している。また、この冷却口６２は、噴出口６１ａとの対向側の開口縁に当該噴射口６１ａの内周へ向かって傾斜した斜面が形成されており、潤滑冷却液が冷却口６２へ向かって流れ落ちやすくなっている。
【００５２】
この係合摩擦冷却システム６０によれば、噴出ノズル６１の噴出口６１ａにより噴出される潤滑冷却液は、冷却口６２を通じてスライダロッド６の内周穴６ａに導入される。この潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴６ａで回転する回転出力軸５の外周面にも流入し、螺旋循環溝７ａ，７ｂの内壁面に接触しながら相対的に移動する係合突起８，８も潤滑しながら冷却する。
【００５３】
冷却口６２は、スライダロッド６の軸方向一端側（基端部側、図１右側）から他端側（先端部側、図１左側）に向かって直線状に連続した長穴状に開口形成されている。具体的に、この長穴状の冷却口６２は、スライダロッド６がその所定ストロークの往復運動範囲の一端に位置した状態（図１上側に図示されるスライダロッド６の位置）で、当該冷却口６２の長手方向一端部（スライダロッド６の基端側、図１右側）が前記噴出口６１ａに対向し、かつ、スライダロッド６がその往復移動範囲の他端に位置した状態（図１下側に図示されるスライダロッド６の位置）で、当該冷却口６２の長手方向他端部（スライダロッド６の先端側、図１左側）が前記噴出口６１ａに対向するように開口形成されている。
【００５４】
このため、スライダロッド６が往復移動している最中でも、噴出ノズル６１の噴出口６１ａは冷却口６２の少なくともどこかの開口部分に対向し続ける状態となることので、噴出口６１ａから噴出された潤滑冷却液は、冷却口６２を通じて往復移動するスライダロッド６の内周穴６ａへ向けて、どのタイミングでも適宜噴き入れることができる。
【００５５】
頂部空隙６３は、スライダロッド６の内周穴閉塞端６４と回転出力軸５の先端との間に設けられる円柱状をした空隙であり、後述する周部空隙６５にも連通している。この頂部空隙６３は、その軸方向（スライダロッド６の軸方向に一致する方向）長さがスライダロッド６の往復移動によって伸縮される空間であって冷却口６２とも連通しており、冷却口６２を通じて潤滑冷却液が入るようになっている。
【００５６】
周部空隙６５は、回転出力軸５の外周面とスライダロッド６の内周面との間に設けられた中空円柱状の空隙であり、潤滑冷却液が流入可能となっている。冷却口６２から供給された潤滑冷却液は、頂部空隙６３及び周部空隙６５に流入して一時的に溜まり、係合突起８，８と螺旋循環溝７ａ，７ｂとの接触部分の潤滑及び冷却を行う。この周部空隙６５に流入した潤滑冷却液は、回転出力軸５の外周面に刻設（凹設）される螺旋循環溝７ａ，７ｂの凹凸によって撹拌されるものもあり、スライダロッド６の内周穴開口端６６から当該スライダロッド６の内周穴６ａの外へ排出されるものもある。
【００５７】
シリンダブロック１３内には、上記した噴出ノズル６１が配設されており、その下方にスライダロッド６が配設されており、スライダロッド６の下方であってシリンダブロック１３内の底部には、前記噴出口６１ａから噴出された潤滑冷却液が流れ落ちる。このロータブロック１５のフランジ部１５ｂには貫通孔６７が穿設されており、この貫通孔６７を通じて、シリンダブロック１３内とロータカバー１６内とが連通し、潤滑冷却液がシリンダブロック１３の底部からロータカバー１６内へ流出されるようになっている。
【００５８】
ロータカバー１６内の底部は、貫通孔６７を通じて流入した潤滑冷却液を回収して一時的に貯留する回収パン６８が設けられている。回収パン６８の底部には、潤滑冷却液を回収パン６８から噴出ノズル６１へ再送する移送管路６９が接続されている。
【００５９】
図２は、内燃機関１の係合摩擦冷却システム６０の潤滑冷却液の循環経路を示したブロック図である。図２に示すように、移送管路６９の途中には移送ポンプ７０が配設されており、この移送ポンプ７０を用いて、潤滑冷却液がオイルクーラー等の冷却装置７１へ送り、ここで冷却された潤滑冷却液を噴出ノズル６１へ再び供給するように、潤滑冷却液を循環させている。
【００６０】
図３は、図１に示したスライダロッド６のＡ−Ａ線における部分的な断面図である。図３に示すように、スライダロッド６及び回転出力軸５はその軸方向が水平方向（図３の紙面に対する前後方向）を向いた状態で配設されている（図１参照。）。また、冷却口６２は、スライダロッド６の外周下面を避けた位置に開口形成されている。具体的には、冷却口６２が、噴出ノズル６１の噴出口６１ａに対向した状態で、スライダロッド６の外周上側部分、特に、その外周頂上部分に、係合突起８，８の配設位置を避けて開口形成されている（図１参照。）。
【００６１】
図４は、スライダロッド６における冷却口６２及び係合突起８，８の位置に関する第１変形例を示した部分的断面図（図３に示したスライダロッド６と同一箇所を断面視したもの）である。図４に示すように、スライダロッド６は、図３に示したものと同様に、冷却口６２がスライダロッド６の外周下面を避けた位置、具体的には、噴出ノズル６１の噴出口６１ａに対向した状態で、スライダロッド６の外周上側部分であって、特に、その外周頂上部分に、係合突起８，８の配設位置を避けて開口形成されている（図１参照。）。
【００６２】
また、一対の係合突起８，８は、スライダロッド６の内周面の水平方向両側からそれぞれ突設され、互いの先端部同士が対向している。このため、スライダロッド６の内周穴６ａの下側に潤滑冷却液の液体が溜まった場合、この溜まった潤滑冷却液が両方の係合突起８，８に接触し易くなり、係合突起８，８及びこれらと回転出力軸５の接触部分（螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝内面）に対する潤滑効果および冷却効果を更に向上できる。なお、潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴開口端６６から内周穴６ａの外へ排出することができる。
【００６３】
図５は、スライダロッド６における冷却口６２及び係合突起８，８の位置に関する第２変形例を示した部分的断面図（図３に示したスライダロッド６と同一箇所を断面視したもの）である。図５に示すように、この第２変形例は、図４に示した第１変形例の更なる変形例であり、スライダロッド６の内周穴６ａから外へ潤滑冷却液を排出する排出口７２がスライダロッド６の外周下面に開口形成されている。
【００６４】
このため、スライダロッド６の内周穴６ａの下側に潤滑冷却液の液体が溜まった場合、この溜まった潤滑冷却液のうち余剰分を、この排出口７２からもスライダロッド６の外に排出できる。なお、潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴開口端６６からも内周穴６ａの外へ排出することができる。
【００６５】
図６は、スライダロッド６における冷却口６２及び係合突起８，８の位置に関する第３変形例を示した部分的断面図（図３に示したスライダロッド６と同一箇所を断面視したもの）である。図６に示すように、この第３変形例は、図５に示した第２変形例の更なる変形例であり、排出口７２，７２が噴出ノズル６１の噴出口６１ａに対向した状態で、かつ、係合突起８，８の配設位置を避けて、スライダロッド６の水平方向両側部にそれぞれ開口形成されている。
【００６６】
このため、スライダロッド６の内周穴６ａの下側に潤滑冷却液の液体が溜まった場合、この溜まった潤滑冷却液のうち余剰分を、この排出口７２，７２からスライダロッド６の外に排出できる。なお、潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴開口端６６からも内周穴６ａの外へ排出することができる。
【００６７】
図７は、スライダロッド６における冷却口６２及び係合突起８，８の位置に関する第４変形例を示した部分的断面図（図３に示したスライダロッド６と同一箇所を断面視したもの）である。図７に示すように、この第４変形例は、図６に示した第３変形例の更なる変形例であり、第３変形例の排出口７２，７２を冷却口６２，６２として兼用するものである。
【００６８】
図７に示すように、噴出ノズル６１，６１は、スライダロッド６の水平方向両側にそれぞれ配設されており、噴出ノズル６１，６１の噴出口６１ａ，６１ａがスライダロッド６の外周面の水平方向両側部にそれぞれ対向した状態で配設されている。冷却口６２，６２は、噴出ノズル６１の噴出口６１ａに対向した状態で、かつ、係合突起８，８の配設位置を避けて、スライダロッド６の外周の水平方向両側部にそれぞれ開口形成されている。
【００６９】
これらの冷却口６２，６２は、スライダロッド６の内周穴６ａから潤滑冷却液の余剰分を排出する排出口７２，７２としても兼用できる。このため、スライダロッド６の内周穴６ａの下側に潤滑冷却液の液体が溜まった場合、この溜まった潤滑冷却液のうち余剰分を、この排出口７２，７２からスライダロッド６の外に排出できる。なお、潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴開口端６６からも内周穴６ａの外へ排出することができる。
【００７０】
次に、図１に戻って、内燃機関１について更に詳しく説明する。
【００７１】
図１に示すように、内燃機関１は、シリンダブロック１３と、シリンダヘッド１４と、ロータブロック１５と、ロータカバー１６とを備えている。シリンダブロック１３の先端側にはシリンダヘッド１４が、シリンダブロック１３の基端側にはロータブロック１５が、ロータブロック１５の基端側にはロータカバー１６が、それぞれボルトナットなどの締結具を介して締結固定されている。シリンダブロック１３とシリンダヘッド１４との間、シリンダブロック１３とロータブロック１５との間、及び、ロータブロック１５とロータカバー１６との間にはガスケット１７が介装されている。
【００７２】
シリンダブロック１３には、４気筒分のシリンダ３が設けられ、シリンダヘッド１４には、各シリンダ３に対応つけて吸排気バルブ１８，１９が配設され、この吸排気バルブ１８，１９の動作によって吸気口２０及び排気口２１が開閉される。シリンダブロック１３における各シリンダ３の周囲にはシリンダ周壁部２２を隔てて冷却液の循環用通路であるウォータジャケット２３が設けられている。
【００７３】
ピストン４は、シリンダ３内に往復摺動可能に内嵌されている。このピストン４の外周形状は円柱状に、シリンダ３の内周には円柱状の空間が、それぞれ形成されている。ピストン４の先端外周には環状のピストンリング２４が複数嵌着されている。ピストン４の基端部にはスライダロッド６が同軸連結されている。スライダロッド６の先端部には雄ねじ部６ｃが形成されており、この雄ねじ部６ｃがピストン４の基端部に螺入連結されている。
【００７４】
スライダロッド６は、その外径がシリンダ３の内径に比べて小さく形成されており、シリンダ３内に遊挿可能となっている。また、スライダロッド６の内周部には、スライダロッド６と同軸配置される回転出力軸５が挿脱可能な内周穴６ａが形成されている。スライダロッド６の内周穴６ａは、スライダロッド６の基端面中央にある円形状の開口から、スライダロッド６の先端部へ向けて円柱状の空間を形成している。
【００７５】
スライダロッド６の基端外周からはアーム部６ｂが外方に延設されており、このアーム部６ｂには、当該アーム部６ｂの厚さ方向にガイドロッド９が係入貫通されている。ガイドロッド９は、１気筒（１個）当たりのスライダロッド６に対して４本配設されており、本実施例の４気筒型内燃機関１の場合は１６本のガイドロッド９が使用されている。
【００７６】
ガイドロッド９は、その軸心がピストン４、スライダロッド６及び、回転出力軸５と同軸方向を向いており、スライダロッド６のアーム部６ｂがガイドロッド９の軸方向に往復摺動自在となっている。ガイドロッド９は、その軸方向一端側がシリンダブロック１３に、その軸方向他端側がロータブロック１５の基端部に、それぞれ固定されている。
【００７７】
緩衝弾性スプリング２５は、圧縮コイルスプリングであり、各ガイドロッド９の外周に２個ずつ巻着されている。緩衝弾性スプリング２５は、スライダロッド６のアーム部６ｂを挟んでガイドロッド９の軸方向一端側と他端側とにそれぞれ巻着されている。
【００７８】
各ガイドロッド９に巻着される２個の緩衝弾性スプリング２５，２５のうち、一方の緩衝弾性スプリング２５は、ガイドロッド９の軸方向一端側にあり、スライダロッド６側端部が自由端となり、シリンダブロック１３側端部がシリンダブロック１３に固定された固定端となっている。また、他方の緩衝弾性スプリング２５は、スライダロッド６側端部が自由端となり、ロータカバー１６側端部がロータブロック１５に固定された固定端となっている。
【００７９】
このため、スライダロッド６が往復移動する場合、回転出力軸５の軸方向一端側及び他端側では、スライダロッド６のアーム部６ｂが緩衝弾性スプリング２５を押圧して圧縮変形させることとなるので、この圧縮変形に伴う緩衝弾性スプリング２５の弾性復元力を介して、スライダロッド６の減速及び緩衝がなされる。
【００８０】
２個の係合突起８，８は、スライダロッド６の内周面から内方に向かって凸設されている。係合突起８，８の半球状をした先端部は、螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝断面の断面視半円状に合致した形状をしており、直動回転変換溝７の各螺旋循環溝７ａ，７ｂに係合されている。係合突起８の軸部は、スライダロッド６の円筒軸の周壁を貫通している。係合突起８，８は、その軸部に螺嵌した係止ナット２６により、スライダロッド６の円筒軸の周壁に締着されている。係合突起８の先端部には抜け防止用のフランジ８ａが周設されている。
【００８１】
回転出力軸５は、円柱状の第１軸部５ａおよび第２軸部５ｂが同軸状に連設した段付き軸であり、その第１軸部５ａの外周面に２条の螺旋循環溝７ａ，７ｂが凹設されている。螺旋循環溝７ａ，７ｂの螺旋周回数はいずれも１周回となっている。つまり、ピストン４が１行程（往動又は復動１回分）移動することで、回転出力軸５が１回転するようになっている。係合突起８，８はスライダロッド６の周方向に１８０°位置を違えて配設されており、螺旋循環溝７ａ，７ｂも同様に回転出力軸５の周方向に１８０°位置を違えて凹設されている。
【００８２】
回転出力軸５の第１軸部５ａは、係合突起８，８を介してスライダロッド６に連結されており、回転出力軸５の第２軸部５ｂは、軸受を介してロータブロック１５に回転自在に軸支されている。ロータブロック１５には、各気筒の回転出力軸５を貫通支持するボス部１５ａが形成されている。
【００８３】
第２軸部５ｂはロータブロック１５のボス部１５ａを貫通しており、その軸方向両端部にロータブロック１５からの抜脱を防止するストッパカラー２７が各々固定されている。この各ストッパカラー２７がロータブロック１５と衝合してロータブロック１５を挟み込むことで回転出力軸５がロータブロック１５に対して位置決めされている。
【００８４】
伝達機構１１は、互いに歯合する原動ギア１１ａと従動ギア１１ｂとを備えている。原動ギア１１ａは、回転出力軸５の第２軸部５ｂ側の端部に軸着された平歯車であり、従動ギア１１ｂは、内燃機関主軸１０の基端部に軸着された平歯車である。この原動ギア１１ａは回転出力軸５の回転を内燃機関主軸１０に伝達するための平歯車である。回転出力軸５が回転する原動ギア１１ａ及び従動ギア１１ｂを介して内燃機関主軸１０が回転される。
【００８５】
内燃機関主軸１０は、各気筒部の中央位置に配設されている。内燃機関主軸１０は、その先端がシリンダブロック１３を貫通してシリンダヘッド１４にまで延出されており、その基端部はロータブロック１５から外方へ突出されている。ロータブロック１５は、その基端側にあるボス部１５ａがロータカバー１６により被包されている。内燃機関主軸１０は、ロータブロック１５及びロータカバー１６を貫通して外方へ突出されており、パワートレイン（外部装置）（図示せず）に接続されている。
【００８６】
この内燃機関主軸１０は、シリンダブロック１３及びシリンダヘッド１４をも貫通して配設されており、シリンダヘッド１４、ロータブロック１５及びロータカバー１６に軸受を介して回転自在に軸支されている。ロータカバー１６内には大径状のフライホイール１２が配設されており、このフライホイール１２は内燃機関主軸１０に軸着されている。
【００８７】
図８は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図８に示すように、シリンダ３はシリンダブロック１３の中心回りに等角間隔で配置されており、このシリンダブロック１３の中心を内燃機関主軸１０が貫通している。各シリンダ３はいずれも内燃機関主軸１０の中心から等距離の位置に設けられ、内燃機関主軸１０を中心にした円周上に各シリンダ３を配置することで、シリンダ３の配置スペースの狭小化を図っている。
【００８８】
スライダロッド６の外周からは４本のアーム部６ｂが延設されている。アーム部６ｂはスライダロッド６の周方向に等角間隔で形成されており、その先端部にガイドロッド９が貫通している。４本のガイドロッド９は、スライダロッド６の軸心を中心とした同一円周上に等角間隔で配置されている。２個の係合突起８，８は、スライダロッド６の外周部に等角間隔で配置されており、互いに対向位置に固定されている。
【００８９】
スライダロッド６の内周穴６ａ内には、回転出力軸５の第１軸部５ａが遊挿されており、この第１軸部５ａに凹設される直動回転変換溝７の各螺旋循環溝７ａ，７ｂにそれぞれ係合突起８，８が係合されている。スライダロッド６の奥側にはロータブロック１５が配設されており、ロータブロック１５の更に奥側には原動ギア１１ａ及び従動ギア１１ｂが配設されている。原動ギア１１ａは従動ギア１１ｂの周囲に遊星状に配設されている。
【００９０】
原動ギア１１ａ及び従動ギア１１ｂはいずれも仕様（歯形、モジュール、歯数、圧力角、基準ピッチ円直径、歯厚などをいう。）が同一の平歯車である。このため、各原動ギア１１ａの回転数は、従動ギア１１ｂに同一回転数にて伝達されることとなり、各回転出力軸５の回転は増速及び減速されることなく内燃機関主軸１０に伝達される。ただし、各回転出力軸５の回転方向は一致しており、内燃機関主軸１０の回転方向は各回転出力軸５とは反対方向に回転される。
【００９１】
図９は、図１のＢ−Ｂ線における断面図である。図９に示すように、シリンダブロック１３には、各シリンダ３の周囲にウォータジャケット２３が形成されており、このウォータジャケット２３を避けてガイドロッド９の端部が固定されている。
【００９２】
図１０は、内燃機関１のバルブシステム３０の構造図である。図１０に示すように、バルブシステム３０は、シリンダヘッド１４に装着されるシリンダヘッド１４内に収容されており、図示しないカムハウジングに搭載されている。なお、図１０では、ＳＯＨＣ系の直動式バルブシステム３０について説明する。
【００９３】
この直動式バルブシステム３０は、主に、内燃機関主軸１０に軸着されるタイミングギア列３１の第１ギア３１ａに加えて、内燃機関１の各気筒毎に備わる吸気バルブ１８及び排気バルブ１９と、タペット（バルブリフター）３２と、カムシャフト３３と、タイミングギア列３１の第２〜第４ギア３１ｂ〜３１ｄとを備えている。このバルブシステム３０は、内燃機関主軸１０の回転を、タイミングギア列３１を介してカムシャフト３３に伝達し、このカムシャフト３３の回転をタペット３２を介して吸気バルブ１８及び排気バルブ１９に伝達して、吸気バルブ１８及び排気バルブ１９を交互に開閉させるものである。
【００９４】
吸気バルブ１８及び排気バルブ１９のバルブシステム３０にはバルブスプリング３４が巻着されており、バルブシステム３０の上端にはタペット３２が取着されている。バルブスプリング３４は、シリンダヘッド１４とタペット３２との間に圧縮状態で介装されており、バルブ１８，１９の傘部を吸気口２０及び排気口２１の開口縁に圧接させる付勢力を付与している。
【００９５】
タイミングギア列３１は、内燃機関主軸１０の回転をカムシャフト３３に伝達して吸気バルブ１８及び排気バルブ１９の開閉タイミングを調整するものであり、内燃機関主軸１０の１回転につき、カムシャフト３３を１／４回転させるため、タイミングギア列３１の減速比は１／４となっている。このタイミングギア列３１は、内燃機関主軸１０に軸着される平歯車の第１ギア３１ａと、これに歯合される平歯車の第２ギア３１ｂと、これと同一の回転軸に軸着されるかさ歯歯車の第３ギア３１ｃと、これに歯合されカムシャフト３３に軸着されるかさ歯歯車の第４ギア３１ｄとを備えている。
【００９６】
図１１は、シリンダヘッド１４内のバルブシステム３０の配置図であり、各気筒に配設される点火プラグの図示を省略している。図１１に示すように、バルブシステム３０は、シリンダヘッド１４の中央部に内燃機関主軸１０に軸着された第１ギア３１ａを備えており、この第１ギア３１ａに各気筒の第２ギア３１ｂが歯合されている。
【００９７】
タイミングギア列３１の４つの第２ギア３１ｂは、第１ギア３１ａを中心とした円周上に等角間隔で遊星状に配置されている。各第２ギア３１ｂの回転軸には第３ギア３１ｃが軸着されており、各第３ギア３１ｃには第４ギア３１ｄが歯合されている。そして、各第４ギア３１ｄは、各気筒のカムシャフト３３に軸着されている。
【００９８】
各カムシャフト３３には、吸気カム３３ａと排気カム３３ｂとが一体形成されており、吸気カム３３ａは吸気バルブ１８のタペット３２に、排気カム３３ｂは排気バルブ１９のタペット３２に、バルブスプリング３４の付勢力を介して各々圧接されている。また、吸気口２０及び排気口２１の配置方式は、互いにシリンダ３の直径方向に対向したクロスフロー方式となっている。
【００９９】
図１２を参照して、一対の係合突起８，８と直動回転変換溝７とを用いてピストン４の直動運動を回転出力軸５の回転運動に変換する過程について説明する。図１２は、回転出力軸５の側面図であって、一対の係合突起８，８と直動回転変換溝７との係合状態を図示したものである。特に、図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、回転出力軸５が９０°ずつ回転した状態を図示したものである。
【０１００】
なお、便宜上、図１２及びその説明では、上記した螺旋循環溝７ａ，７ｂに係合される係合突起８，８に関し、螺旋循環溝７ａに係合されるものを「係合突起８Ａ」と表記し、螺旋循環溝７ｂに係合されるものを「係合突起８Ｂ」と表記するものとする。
【０１０１】
図１２（ａ）に示すように、一対の係合突起８Ａ，８Ｂは、その位置が回転出力軸５の周方向に１８０°違っており、一方の係合突起８Ａが回転出力軸５の上側面（図１２下側）に、他方の係合突起８Ｂが回転出力軸５の下側面（図１２上側）に、それぞれ位置している。
【０１０２】
なお、本実施例の内燃機関１では、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６に固定され、かつ、スライダロッド６が４本のガイドロッド９により回転規制されているため、図１２に示した一対の係合突起８Ａ，８Ｂの上下位置関係は変化しない。また、スライダロッド６はピストン４と一緒に図１２の左右方向へ往復移動するため、一対の係合突起８Ａ，８Ｂはスライダロッド６と一緒に図１２の左右方向へ移動するのに対し、回転出力軸５は、その軸方向の動きがロータブロック１５及びストッパカラー２７を介して規制されている。
【０１０３】
図１２に示すように、ピストン４の移動に伴ってスライダロッド６が往動方向（図１２の矢印Ｘ１方向）に移動し、一対の係合突起８Ａ，８Ｂが図１２（ａ）の位置から図１２（ｂ）の位置まで移動（往動）すると、回転出力軸５が９０°回転される。続けて、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の移動によって図１２（ｂ）の位置から図１２（ｃ）の位置まで移動（往動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から１８０°に相当する。）回転される。
【０１０４】
更に続けて、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の往動によって図１２（ｃ）の位置から図１２（ｄ）の位置まで移動（往動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から２７０°に相当する。）回転される。それから更に、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の往動によって図１２（ｄ）の位置から図１２（ｅ）の位置まで移動（往動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から３６０°に相当する。）回転される。
【０１０５】
つまり、スライダロッド６及び一対の係合突起８Ａ，８Ｂが直動回転変換溝７の往動溝７ｃ，７ｃを一端側（図１２左側）から他端側（図１２右側）まで移動することによって、回転出力軸５は３６０°回転されることとなる。
【０１０６】
その後、ピストン４の移動に伴ってスライダロッド６が復動方向（図１２の矢印Ｘ２方向）に移動し、一対の係合突起８Ａ，８Ｂが図１２（ｅ）の位置から図１２（ｄ）の位置まで移動（復動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から４５０°に相当する。）回転される。続けて、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の移動によって図１２（ｄ）の位置から図１２（ｃ）の位置まで移動（復動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から５４０°に相当する。）回転される。
【０１０７】
更に続けて、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の復動によって図１２（ｃ）の位置から図１２（ｂ）の位置まで移動（復動）すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から６３０°に相当する。）回転される。それから更に、一対の係合突起８Ａ，８Ｂがスライダロッド６の復動によって図１２（ｂ）の位置から図１２（ａ）の位置まで移動（復動）して、最初の位置に復帰すると、回転出力軸５が更に９０°（図１２（ａ）の位置から７２０°に相当する。）回転される。
【０１０８】
つまり、スライダロッド６及び一対の係合突起８Ａ，８Ｂが直動回転変換溝７の復動溝７ｄ，７ｄを一端側（図１２右側）から他端側（図１２左側）まで移動することによって、回転出力軸５は更に３６０°回転されることとなる。この結果、ピストン４が２行程（２サイクル）動作して１往復移動することによって、回転出力軸５が２回転されることとなる。
【０１０９】
図１３を参照して、任意のピストン４が４サイクル（吸気行程、圧縮行程、爆発行程及び排気行程）動作する場合、即ち、スライダロッド６が２往復移動する場合にするカムシャフト３３の１回転動作について説明する。
【０１１０】
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、任意のカムシャフト３３が９０°ずつ回転したときの状態を示した説明図であり、当該カムシャフト３３に形成されている吸気カム３３ａ及び排気カム３３ｂの位置を図示している。図１３（ａ）に示すように、上記したように回転出力軸５はピストン４の１行程動作で１回転することから、内燃機関主軸１０も１回転することとなり、結果、タイミングギア列３１を介してカムシャフト３３は１／４回転されることとなる。つまり、吸気カム３３ａ及び排気カム３３ｂは１行程当たり９０°（１／４）回転されることとなる。
【０１１１】
ここで、吸気カム３３ａは、図１３（ａ）の位置から図１３（ｂ）の位置まで９０°回転することによって、吸気バルブ１８の開閉動作（吸気行程）を行い、その後の圧縮行程（図１３（ｂ）の位置から図１３（ｃ）の位置まで９０°回転する行程）、爆発行程（図１３（ｃ）の位置から図１３（ｄ）の位置まで９０°回転する行程）及び排気行程（図１３（ｄ）の位置から図１３（ａ）の位置まで９０°回転する行程）の期間中は吸気バルブ１８の閉塞状態を維持するようになっている。
【０１１２】
また、排気カム３３ｂは、図１３（ｄ）の位置から図１３（ａ）の位置まで９０°回転することによって、排気バルブ１９の開閉動作（排気行程）を行い、その後の吸気行程（図１３（ａ）の位置から図１３（ｂ）の位置まで９０°回転する行程）、圧縮行程（図１３（ｂ）の位置から図１３（ｃ）の位置まで９０°回転する行程）、及び、爆発行程（図１３（ｃ）の位置から図１３（ｄ）の位置まで９０°回転する行程）の期間中は排気バルブ１９の閉塞状態を維持するようになっている。
【０１１３】
このように、カムシャフト３３は、吸気カム３３ａが排気カム３３ｂに対してカムシャフト３３の中心軸回りに位相が９０°分遅れる状態で設けられている。このため、例えば、図１３（ｄ）に示す位置から図１３（ａ）に示す位置まで９０°回転して、排気カム３３ｂが排気バルブ１９の開閉動作（排気動作）の開始位置から終了位置まで回転し終えると、吸気カム３３ａが吸気バルブ１８の開閉動作（吸気行程）の開始位置に丁度到来するように到達するようになっている。
【０１１４】
図１４は、内燃機関１の各気筒の行程と内燃機関主軸１０の回転角度との関係を示した図である。図１４に示すように、内燃機関１の第１気筒から第４気筒までは、それぞれ吸気行程−圧縮行程−爆発行程−排気行程を順番に繰り返す。これらの第１〜第４気筒は、第１気筒−第２気筒−第３気筒−第４気筒の順で点火されて爆発行程を行う。また、内燃機関主軸１０は、各気筒が爆発する毎に３６０°回転して、４気筒全てが爆発行程を経ることで４回転することとなる。
【０１１５】
図１５は、第２実施例の内燃機関の断面図であり、図１６は、第２実施例の内燃機関の内部構造を部分的に図示した断面図である。第２実施例の内燃機関４０は、第１実施例の内燃機関１に対し、スライダロッドのガイド機構を変更したものである。以下、第１実施例と異なる部分について説明する。
【０１１６】
図１５に示すように、第２実施例の内燃機関４０によれば、スライダロッド６の外周からは３本のアーム部６ｂが延設されている。アーム部６ｂはスライダロッド６の周方向に等角間隔で形成されており、アーム部６ｂの先端部にはガイドロッド９が貫通している。３本のガイドロッド９は、スライダロッド６の軸心を中心とした同一円周上に等角間隔で配置されている。
【０１１７】
各ガイドロッド９は各々一対のガイドローラ４１，４１により挟み込まれており、一対のガイドローラ４１，４１は各ガイドロッド９の軸方向に沿ってガイドロッド９に当接したまま転動する。また、一対のガイドローラ４１，４１はともに支持台座４２に軸支されている。各ガイドローラ４１，４１には、ガイドロッド９の断面形状に適合した断面視半円形状の溝底をした係合溝４１ａが外周面に凹設されており、この係合溝４１ａにガイドロッド９が係合している。支持台座４２は、一対のガイドローラ４１，４１を転動自在に支持しており、アーム部６ｂの先端に取着固定されている。
【０１１８】
図１６に示すように、一対のガイドローラ４１，４１は、互いの直径が等しく形成されており、かつ、ガイドロッド９の軸方向に互いの回転軸の位置を違えた状態で対向配置されている。対を成すガイドローラ４１，４１同士が接触干渉することを防止するためである。
【０１１９】
図１７は、第３実施例の内燃機関５０の内部構造を部分的に図示した断面図である。第３実施例の内燃機関５０は、第１実施例の内燃機関１に対し、係合突起（フランジを含む。）と直動回転変換溝との形態を変更したものである。以下、第１実施例と異なる部分について説明する。
【０１２０】
図１７に示すように、第３実施例の内燃機関５０によれば、直動回転変換溝７の各螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝形状は、その溝底７ｅが半円状をしており、この溝底７ｅの両側に垂直面７ｆ，７ｆがそれぞれ切り立っている。係合突起８，８は、その先端の半球面が螺旋循環溝７ａ，７ｂの半円状の溝底に当接可能となっており、その先端の円筒外周面が螺旋循環溝７ａ，７ｂの垂直面７ｆ，７ｆに当接可能となっている。係合突起８，８は、スライダロッド６に軸受５１，５１を介して回動自在に軸着されており、螺旋循環溝７ａ，７ｂに係合したまま移動する際に、螺旋循環溝７ａ，７ｂの垂直面７ｆ，７ｆに当接して転動自在となっている。
【０１２１】
この係合突起８，８の転動によって、係合突起８，８と螺旋循環溝７ａ，７ｂとの摩擦を低減できる。また、係合突起８，８の先端部にはフランジ８ａが周設されている。このフランジ８ａは、その片面が球面状をしており、そのもう片面が平面状をしている。フランジ８ａの球面はスライダロッド６の内周穴６ａの内周面の湾曲に適合しており、係合突起８，８が螺旋循環溝７ａ，７ｂ内で転動すると、このフランジ８ａもスライダロッド６の内周面に当接又は摺接しながら回転される。
【０１２２】
また、このようにフランジ８ａの球面がスライダロッド６の内周面の湾曲に合致するので、係合突起８，８が螺旋循環溝７ａ，７ｂ内を移動するときにその軸振れを低減でき、係合突起８，８の自転（回転）を安定化することができる。しかも、フランジ８ａは、その球面がスライダロッド６の内周面に適合し、その平面が回転出力軸５に当接した格好となるので、フランジ８ａがスライダロッド６と回転出力軸５との間に挟み込まれて、係合突起８，８が抜け難くなる。
【０１２３】
さらに、螺旋循環溝７ａ，７ｂの半円状の溝底７ｅの両側に垂直面７ｆ，７ｆを立設することで、当該螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝深さを増すことができ、その分、係合突起８，８を螺旋循環溝７ａ，７ｂ内により深く係入させることができ、係合突起８，８が螺旋循環溝７ａ，７ｂから抜け難くなっている。
【０１２４】
ここで、図１７には、噴出ノズル６１及び噴出口６１ａ並びに冷却口６２が仮想線（２点鎖線）で図示されている。また、スライダロッド６の内周穴開口端６６には、シール部材８１が配設されている。シール部材８１は、周部空隙６５の開口部分の一部（例えば半分）を内周穴開口端６６で塞ぐ堰として機能するものであり、この堰により内周穴６ａ内に潤滑冷却液を貯留することができる。
【０１２５】
また、シール部材８１は、スライダロッド６の係合凹部８２に嵌合されており、かかる嵌合を介してスライダロッド６の内周穴開口端６６に固定されている。この係合凹部８２は、スライダロッド６の内周穴６ａの内周穴開口端６６に凹設されている。また、シール部材８１は、係合凹部８２から回転出力軸５に向かって延設され、その先端面（摺動面）が回転出力軸５の外周面に摺動可能に当接されている。
【０１２６】
シール部材８１は、例えば、ニトリルゴムやシリコーンゴムなどのゴム材料又は樹脂材料で形成されたピストンシール用パッキンである。このシール部材８１は、回転出力軸５の外周面に接触する摺動面に、スライダロッド６の内周穴６ａ内に貯留する潤滑冷却液で液膜（油膜など）が形成される。この潤滑冷却液の液膜によって、回転出力軸５の回転及びスライダロッド６の往復動に伴うシール部材８１の摩擦が低減される。
【０１２７】
図１８は、図１７のＣ−Ｃ線における部分的な断面図である。図１８に示すように、シール部材８１は、正面視半円弧状に形成されており、回転出力軸５の下側半周部分に配設されている。このため、周部空隙６５は、その下側半周部分がシール部材８１により塞がれ、その上側半周部分が内周穴開口端６６から外まで貫通している。このため、潤滑冷却液は、スライダロッド６の内周穴６ａの下側部分まで貯留され、それを越える余剰分についてはシール部材８１を乗り越えて内周穴６ａの外へ排出される。
【０１２８】
しかも、係合突起８，８は、スライダロッド６の水平方向両側から回転出力軸５へ向けて水平突設されており、これら係合突起８，８の先端部がスライダロッド６の内周穴６ａの下側半周部分に重なり合うように配置されるので、スライダロッド６内に貯留される潤滑冷却液に直接接触することで潤滑及び冷却が円滑に行われる。
【０１２９】
図１９は、第３実施例における直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂと係合突起８との係合状態を示した部分的な拡大斜視図であり、図中の矢印は、係合突起８の移動方向及び回転方向を示している。
【０１３０】
図１９に示すように、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝形状は、その溝底７ｅが断面視半円状をしており、この溝底７ｅの両側に垂直面７ｆ，７ｆが立設している。係合突起８は、その先端が半球面となっており、螺旋循環溝７ａ，７ｂの断面視半円状をした溝底７ｅに当接可能となっている。また、係合突起８は、先端部の半球面の上側が円柱状に形成されており、この円柱状の外周面が螺旋循環溝７ａ，７ｂの垂直面７ｆ，７ｆに当接しながら、螺旋循環溝７ａ，７ｂ内を移動（摺動、回転を含む。）する。
【０１３１】
この係合突起８は、いわゆる「はめあい」でいうところの「すきまばめ」の状態で螺旋循環溝７ａ，７ｂに係合されている。つまり、係合突起８の外径は、螺旋循環溝７ａ，７ｂの横断方向両側にある垂直面７ｆ，７ｆ間の距離に比べて若干に小さく形成されている。
【０１３２】
ここで、スライダロッド６の往復運動により係合突起８，８が螺旋循環溝７ａ，７ｂ（往動溝７ｃ及び復動溝７ｄ）内を相対的に移動して回転出力軸５を一定方向に連続回転させる場合、スライダロッド６が「往動」方向に移動するときは、係合突起８，８が、螺旋循環溝７ａ，７ｂにおける各往動溝７ｃ（図１２参照。）の反ピストン４配設側（図１２右側）の垂直面７ｆに当接（接触）し、この垂直面７ｆをスライダロッド６の往動に伴う力で押圧することで、回転出力軸５を一定方向に回転させる。
【０１３３】
また一方で、スライダロッド６が「復動」方向に移動するときは、係合突起８，８が、螺旋循環溝７ａ，７ｂにおける各復動溝７ｄ（図１２参照。）のピストン４配設側（図１２左側）の垂直面７ｆに当接（接触）し、この垂直面７ｆをスライダロッド６の復動に伴う力で押圧することで、回転出力軸５を一定方向に更に回転させる。
【０１３４】
このため、図１９に示すように、螺旋循環溝７ａ，７ｂの垂直面７ｆ，７ｆのうち、係合突起８の先端円柱面８ｂに接触する垂直面７ｆには、微小な凹みである微細凹部７ｇが多数刻設されている。この多数の微細凹部７ｇは、噴出口６１ａから噴出された潤滑冷却液を内包し、その潤滑冷却液を介して係合突起８及び螺旋循環溝７ａ，７ｂ間の摩擦熱を冷却する。
【０１３５】
図２０（ａ）は、図１９における直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示した直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に対する直交面で断面視した部分的断面図である。
【０１３６】
図２０に示すように、多数の微細凹部７ｇはそれぞれ凹球面状に形成されており、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂの溝内面となる溝底７ｅ及び垂直面７ｆ，７ｆのうち係合突起８の先端円柱面８ｂが接触する垂直面７ｆに均一に分布した状態で刻設されている。
【０１３７】
図２１及び図２２は、多数の微細凹部７ｇに関する第１変形例を示している。ここで、図２１は、多数の微細凹部７ｇに関する第１変形例を示しており、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂと係合突起８との係合状態を示した部分的な拡大斜視図であり、図中の矢印は、係合突起８の移動方向及び回転方向を示している。
【０１３８】
また、図２２は、多数の微細凹部７ｇに関する第１変形例を示したものであり、特に、図２２（ａ）は、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示した直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向との直交面で断面視した部分的断面図である。
【０１３９】
図２１及び図２２に示すように、この第１変形例において、多数の微細凹部７ｇは、螺旋循環溝７ａ，７ｂの往動溝７ｃ及び復動溝７ｄの溝内面の全体、即ち、溝底７ｅ及びその両側の垂直面７ｆ，７ｆの全てに所定パターンで刻設されている。
【０１４０】
図２３は、多数の微細凹部７ｇに関する第２変形例を示したものであり、特に、図２３（ａ）は、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示した直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に対する直交面で断面視した部分的断面図である。
【０１４１】
図２３に示すように、多数の微細凹部７ｇは、直動回転変換溝７（螺旋循環溝７ａ，７ｂ）の延長方向（図２３の左右方向（水平方向）に相当する。）に直線状に連続した微小な細溝であり、この細溝が直動回転変換溝７の深さ方向に等間隔で複数刻設されている。
【０１４２】
図２４は、多数の微細凹部７ｇに関する第３変形例を示したものであり、図２４（ａ）は、直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に沿って縦断面視した部分的断面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示した直動回転変換溝７の螺旋循環溝７ａ，７ｂをその凹設延長方向に対する直交面で断面視した部分的断面図である。
【０１４３】
図２４に示すように、多数の微細凹部７ｇは、正面視小判状の凹面部であり、各微細凹部７ｇの長手方向が直動回転変換溝７の延長方向（図２４の左右方向（水平方向）に相当する。）に対して角度θ（例えば、好ましくはθ＝４５°）を成して傾斜した格好で設けられている。各微細凹部７ｇは、この水平方向に角度θを成した傾斜方向に向かって所定間隔で複数刻設されており、当該傾斜方向に整列した複数の微細凹部７ｇの列が直動回転変換溝７（螺旋循環溝７ａ，７ｂ）の延長方向（図２４の左右方向）に等間隔で複数列設されている。
【０１４４】
ここで、複数の微細凹部７ｇの列は、直動回転変換溝７（螺旋循環溝７ａ，７ｂ）における当該微細凹部７ｇが刻設された垂直面７ｆに接触する係合突起８が直動回転変換溝７に対して相対的に進行する方向（図２４中の紙面右側から左側へ向かう矢印方向）に向かって下降傾斜しており、係合突起８が直動回転変換溝７の溝内を摺動又は転動する際の接触抵抗を低減している。
【０１４５】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１４６】
例えば、本実施例では、冷却口６２を、スライダロッド６の軸方向一端側（基端部側、図１右側）から他端側（先端部側、図１左側）に向かって直線状に連続した長穴状に開口形成し、より具体的には、この長穴状の冷却口６２を、スライダロッド６がその往復運動範囲の一端に位置した状態（図１上側に図示されるスライダロッド６の位置）で、当該冷却口６２の長手方向一端部（スライダロッド６の基端側、図１右側）が前記噴出口６１ａに対向し、かつ、スライダロッド６がその往復移動範囲の他端に位置した状態（図１下側に図示されるスライダロッド６の位置）で、当該冷却口６２の長手方向他端部（スライダロッド６の先端側、図１左側）が前記噴出口６１ａに対向するように開口形成した。
【０１４７】
しかしながら、かかる冷却口６２の開口形態は必ずしもこれに限定されるものではない。ここで、図２５及び図２６は、第３実施例の冷却口６２に関する２つの変形例であり、当該２つの変形例に係る内燃機関５０の内部構造を部分的に図示した断面図である。例えば、図２５又は図２６に示すように、スライダロッド６が往復運動し続ける最中のある時点又はある期間において、冷却口６２が噴出口６１ａに対向した位置を通過するように冷却口６２をスライダロッド６に開口形成すれば良い。
【０１４８】
具体的には、図２５に示すように、スライダロッド６が往復運動範囲の一端に位置した場合に噴出ノズル６１の噴出口６１ａと対向する位置に冷却口６２を穿設したり（図２５参照。）、或いは、図２６に示すように、スライダロッド６が往復運動範囲の他端に位置した場合に噴出ノズル６１の噴出口６１ａと対向する位置に冷却口６２を穿設して、スライダロッド６が移動する中、噴出口６１ａが冷却口６２に対向したタイミングで、噴出口６１ａから潤滑冷却液を冷却口６２へ向けて噴入するように制御するようにしても良い。
【０１４９】
また、上記した各実施例では、スライダ部材６の内周部６ａに回転出力軸５を挿脱自在に配設した上で、その回転出力軸５の外周部に直動回転変換溝７を、スライダ部材６の内周部６ａに係合部材８，８を、それぞれ設けているが、例えば、スライダ部材６の内周部６ａに回転出力軸５を挿脱自在に配設した上で、その回転出力軸５の外周部に係合部材８，８を、スライダ部材６の内周部６ａに直動回転変換溝７を、それぞれ設けるようにしても良い。
【０１５０】
例えば、上記した各実施例では、本発明の係合部材の一例として、半球状の先端部を有した円柱状のピン形状をした係合突起８を用いて説明したが、かかる係合部材は必ずしも係合突起８に限定されるものでない。例えば、係合部材は、横幅方向（螺旋循環溝の幅方向）両側に平面視直線状の横側端面を互いに平行状になるようにそれぞれ形成し、この横側端面が螺旋循環溝の溝壁面に摺接することで、係合部材が螺旋循環溝に沿って案内移動されるようにしても良い。
【０１５１】
特に、この係合部材における横幅方向両側にある横側端面は、その螺旋循環溝の延長方向おける長さを当該螺旋循環溝の交差部における溝幅よりも大きく形成すると良い。さすれば、係合部材が当該螺旋循環溝の交差部を通過する際、本来の進行先である螺旋循環溝ではなく、それと交差した別の螺旋循環溝に入り込んでしまうことを防止できる。
【０１５２】
また、この係合部材にあっては、その形状が各実施例のピン形状のもの比べて螺旋循環溝の延長方向に長尺状となるため、螺旋循環溝の溝幅が一定のままでは、螺旋循環溝の往動溝及び復動溝の連結部分（折り返し部分）にて、係合部材が往動溝又は復動溝の一方から他方へ向かって方向転換し難くなる。そこで、かかる係合部材については、それ自体を方向転可能にするため、スライダロッド又は回転出力軸に対して回転軸を介して回転自在に軸支すると良い。さらに、かかる係合部材の方向転換を容易にするため、往動溝及び復動溝の連結部分では、その他の部分比べて溝幅を拡大形成すると良い。
【符号の説明】
【０１５３】
１，４０，５０      内燃機関（直動回転変換装置）
２                  燃焼室
３                  シリンダ（気筒）
４                  ピストン
５                  回転出力軸（回転部材）
６                  スライダロッド（往復動部材）
６ａ                内周穴（内周部）
７                  直動回転変換溝（直動回転変換手段の一部）
７ａ，７ｂ          螺旋循環溝（係合部分の一部、直動回転変換手段の一部）
７ｃ                往動溝（係合部分の一部、直動回転変換手段の一部）
７ｄ                復動溝（係合部分の一部、直動回転変換手段の一部）
７ｅ                溝底（溝内面、溝内面の一部、直動回転変換手段の一部）
７ｆ，７ｆ          垂直面（溝内面の一部、直動回転変換手段の一部）
７ｇ                微細凹部
８                  係合突起（係合部材、係合部分の一部、直動回転変換手段の一部）
９                  ガイドロッド（ガイド部材、回転規制手段の一部）
１０                内燃機関主軸
１２                フライホイール
６０                係合摩擦冷却システム（冷却手段）
６１                噴出ノズル（噴出ノズル、冷却手段の一部）
６１ａ              噴出口（噴出口、冷却手段の一部）
６２                冷却口（冷却口、冷却手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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