(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイバージングピストンを備えたピストン機構であって、
クランク軸を備えたクランクケースと、
吸気開口部および排気開口部と、少なくともすべての作動ストローク時において相互に近接離反して逆位相で反対方向に移動する少なくとも２つのピストンとを備えたシリンダと、
クランク軸の３つのクランクピンと相互作用する少なくとも２つの接続部材とを含み、
接続部材の一方は中間のクランクピンに結合され、他方の接続部材は２つの外側クランクピンと結合され、
少なくとも１つのピストンは、複数の連接棒に強固に装着され、該複数の連接棒は接続部材の一方に堅固に接続部材の基部によって固定され、シリンダ軸に平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダに設けられた複数の第１案内チャネルに配置され、前記接続部材に対応する移動の方向を有する同期群の連接棒を形成する、ピストン機構において、
シリンダは、少なくともすべての作動ストローク時において相互に近接離反して逆位相で反対方向に移動する前記ピストンの少なくとも１つに強固に装着される複数の連接棒をさらに含み、該複数の連接棒はその基部によって他方の接続部材に装着され、前記複数の第１案内チャネルに平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダ本体に、前記複数の第１案内チャネルと交互の順序に形成された複数の第２案内チャネルに位置し、他方の接続部材に対応する移動方向を有する、連接棒の他方の同期群を形成し、全ての案内チャネルには、シリンダキャビティへの出口を備えるシリンダの作動表面の貫通切欠きが設けられて、シリンダのキャビティに臨む異なる方向の同期群の連接棒の側面が、作動表面の可動部を形成し、ピストンは、異なる同期群の連接棒の側面にピストンの周縁部によって順に装着され、ピストン間に作動チャンバを形成することを特徴とするピストン機構。
【請求項２】
接続部材が、クランク軸とクランク軸に隣接したピストンとの間に配置されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３】
接続部材が、内側接続部材と、外側接続部材であって、相互間の自由な移動のための中央開口部を有する外側接続部材とから形成され、内側接続部材の輪郭は、外側接続部材の中央開口部の輪郭と重なることを特徴とする請求項２記載のピストン機構。
【請求項４】
内側接続部材は、相互に結合された２つのプレートの形態であって、スタンドを備えた下部プレートと、この接続部材の連接棒の同期群のための、半径方向切欠きを周縁部に有する上部プレートであって、その基部によって下部プレートに装着され、両方のプレートの連接棒間に他方の同期群の連接棒のための凹所を備えた上部プレートとの、２つのプレートの形態を有することを特徴とする請求項３記載のピストン機構。
【請求項５】
外側接続部材は、中央開口部を有し、頂点で楕円形に丸くされ、相互に装着された、２つの多面プレートの形態であって、２つの直径方向のスタンドを有する下部プレートと、この接続部材の連接棒の同期群のための、中央開口部の輪郭の周りに半径方向切欠きを有する上部プレートであって、そのプレートの基部によって下部プレートに装着され、両方のプレートの連接棒間に他方の同期群の連接棒のための凹所を備えた上部プレートとの、２つの多面プレートの形態を有することを特徴とする請求項３記載のピストン機構。
【請求項６】
内側接続部材は、クランク軸の中間クランクピンと結合されることを特徴とする請求項４記載のピストン機構。
【請求項７】
外側接続部材は、クランク軸の２つの外側クランクピンと結合されることを特徴とする請求項５記載のピストン機構。
【請求項８】
内側接続部材は、中央クランクヒンジ枠を介して、クランク軸の中間クランクピンと結合されることを特徴とする請求項６記載のピストン機構。
【請求項９】
外側接続部材は、側方クランクヒンジ枠を介して、クランク軸の外側クランクピンに結合されることを特徴とする請求項７記載のピストン機構。
【請求項１０】
中央および側方クランクヒンジ枠はそれぞれ、分離可能な長方形状の輪郭と、クランク軸の対応するクランクピンと係合する自由並進移動のための、輪郭内に設けられるスライドバーとの形態を有することを特徴とする請求項８および９記載のピストン機構。
【請求項１１】
中央クランクヒンジ枠は、ピンを介して、内側接続部材のスタンドと結合されたスタンドを有することを特徴とする請求項８記載のピストン機構。
【請求項１２】
側方クランクヒンジ枠のそれぞれは、ピンを介して、外側接続部材の対応するスタンドと結合されたスタンドを有することを特徴とする請求項９記載のピストン機構。
【請求項１３】
中央および側方クランクヒンジ枠は、クランクケースに設けられた案内板間に配置されることを特徴とする請求項１１または１２記載のピストン機構。
【請求項１４】
内側接続部材は、中央リンクを介して、クランク軸の中間クランクピンと結合されることを特徴とする請求項６記載のピストン機構。
【請求項１５】
外側接続部材は、側方リンクを介して、クランク軸の外側クランクピンと結合されることを特徴とする請求項７記載のピストン機構。
【請求項１６】
中央リンクは、ピンを介して、内側接続部材のスタンドと結合されることを特徴とする請求項１４記載のピストン機構。
【請求項１７】
中央リンクは、側方リンクのそれぞれは、ピンを介して、外側接続部材の対応するスタンドと結合されることを特徴とする請求項１５記載のピストン機構。
【請求項１８】
一方の移動方向のピストンを取り付けるための３つの突起部は、シリンダのキャビティに臨む内側接続部材の同期群の連接棒の側面に形成されることを特徴とする請求項３記載のピストン機構。
【請求項１９】
反対方向に移動するピストンを装着するための２つの突起部は、シリンダのキャビティに臨む外側接続部材の同期群の連接棒の側面に形成されることを特徴とする請求項３記載のピストン機構。
【請求項２０】
外側接続部材の同期群の連接棒上の突起部は、内側接続部材の同期群の連接棒上の突起部間に配置されることを特徴とする請求項１８または１９記載のピストン機構。
【請求項２１】
一方の同期群の連接棒上の突起部は、他方同期群の連接棒上の突起部間の距離に等しい相互に等距離で設けられることを特徴とする請求項１８または１９記載のピストン機構。
【請求項２２】
両方の同期群の連接棒上の突起部は、増加した断面積を有することを特徴とする請求項１８または１９記載のピストン機構。
【請求項２３】
両方の同期群の連接棒は、幅広面を備えて配置され、案内チャネルのための肩部が、連接棒の幅広面上に、シリンダの軸から最も離隔した側面の側から配置されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項２４】
肩部は連続的であることを特徴とする請求項２３記載のピストン機構。
【請求項２５】
肩部は断続的であることを特徴とする請求項２３記載のピストン機構。
【請求項２６】
両方の同期群の連接棒の幅広面の幅は、肩部を考慮に入れずに連接棒の厚みの２倍以上大きいことを特徴とする請求項２３記載のピストン機構。
【請求項２７】
連接棒の断面は、案内チャネルの断面に相当することを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項２８】
連接棒は、０．０２ｍｍ未満の間隙を有して、案内チャネルに配置されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項２９】
ピストンには、同期群の連接棒の突起部のための環状係合溝が設けられることを特徴とする請求項１８または１９記載のピストン機構。
【請求項３０】
ピストンには、シールリングのための環状溝が設けられることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３１】
ピストンは、ボルトによって両方の同期群の連接棒の突起部にさらに取り付けられることを特徴とする請求項１８または１９記載のピストン機構。
【請求項３２】
両方の同期群の連接棒のための案内チャネルは、作動シリンダの全長に亘ることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３３】
案内チャネルは、Ｔ字形断面形状を有することを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３４】
異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは、１つのチャネルずつ交互に配置されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３５】
異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは、２つのチャネルずつ交互に配置されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３６】
案内チャネルは、相互から等距離にシリンダ内に形成されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３７】
案内チャネルにおける貫通切欠きは、案内チャネルの全長に亘ることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３８】
吸気開口部および排気開口部は、２つのピストンによって形成された作動チャンバの中間部に位置することを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項３９】
作動チャンバは、ピストンによって形成され、そのストローク長の中間部においてそれぞれ前記接続部材を配置したとき高さが等しいことを特徴とする請求項３８記載のピストン機構。
【請求項４０】
シリンダの蓋と該蓋に近接して配置される外側ピストンとによって形成される追加の作動チャンバは、ピストンによって形成された作動チャンバより高さが２倍小さいことを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項４１】
吸気開口部および排気開口部は、前記追加の作動チャンバの上部に配置されることを特徴とする請求項４０記載のピストン機構。
【請求項４２】
吸気開口部および排気開口部は、案内チャネル間の空間に形成されることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項４３】
シリンダにはクランクケース上に配置される調節蓋が設けられることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項４４】
クランクケースは、シリンダの組み立てのための技術開口部を含むことを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【請求項４５】
シリンダには、作動チャンバ内に点火プラグが設けられることを特徴とする請求項１記載のピストン機構。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、機械工業技術に関し、特に、作動流体（ガスまたはスチーム）のエネルギを機械エネルギに直接変換する、または機械エネルギを作動流体のエネルギに再変換するためのピストン機構に関し、機関、圧縮機、油圧バッファなどの組立ておよび製造に用いることができる。
【０００２】
ダイバージェントピストンを有する２行程機関が知られており、その発明者は、本出願の出願人であり、ピストン機構がシリンダを含み、シリンダ内に、ピストンが相互に対向して配置され、作動チャンバを形成し、ピストンは、反対方向に移動する２つの群において、２対のロッドによって結合される。一方の移動方向のピストンは、各対のロッド上に、相互に離間し、反対方向に移動するピストンと交互に強固に装着される。一方の群のピストンのロッドは、他方の群のピストンを通り抜け、その逆の場合も同様である。これらのロッドは、リンクを介してクランクシャフトの３つのクランクピンと協働する。一方の移動方向のピストン用の２つの外側ロッドは、２つの外側クランクピンと結合され、他方の移動方向のピストンのための２つの内側ロッドは、中間クランクピンと結合される（独国特許出願第３２３７８５８号明細書，Ｃｌａｓｓ  Ｆ０１Ｂ  ３／００，Ｆ０４Ｂ  ２７／００，１９８４ｒ．参照）。
【０００３】
前記ピストン機構の利点は、各ピストンの両側から作動チャンバを設けることによって、有効能力を２倍増加させ、また、ロッドをクランク軸の３つのクランクピンと接続することによって、同方向のピストンを相互に同期化し平行に作動させて、作業の効率を高めることができることにある。
【０００４】
しかしながら、この設計の大きな欠点は、ロッドが反対方向に移動するピストンを通り抜ける領域でロッドを密封するという問題である。効果的な密封の欠如が、作動チャンバの漏れを生じさせ、全体として、ピストン機構の信頼性を低下させる。その上、この構成で行われるロッドとピストンとの擦れ違い運動は、シリンダ壁の摩耗を増加させ、ピストン移動の均一性を妨げ、このことはピストン機構の作動特性にとって不利である。
【０００５】
ダイバージェントピストンを有する２行程機関が、知られており、その発明者は、本発明の出願人と同じであり、２つの対向シリンダが共通軸に沿って配置されている。それぞれのシリンダのピストン機構は、動力要素（連接棒）によって共通のクランク軸に直接作用する２つのダイバージェントピストンを含む。クランク軸は、２つの基礎ピンと３つのクランクピンを含み、２つのピストンは中間クランクピンに作用するクランク軸に隣接し、２つのピストンは２つの外側クランクピンに作用するクランク軸から離間している。クランク軸に隣接する同じ移動方向のピストンは、中間のクランクピンに結合されたスライドバーを案内するヒンジによって相互に強固に装着されている。クランク軸から離間したピストンは、リンクによって、外側のクランクピンに結合される（独国特許第４１３５３８６号明細書，Ｃｌａｓｓ  Ｆ０２Ｂ７５／２８，７５／３２，１９９２ｒ．参照）。
【０００６】
この技術的解決手段の利点は、動力要素、すなわち連接棒と、シリンダの作動キャビティの境界の外側でクランク軸に直接作用するスライドバーとによってロッドを置き換えることである。このようにして、それぞれのシリンダに第２のピストンを収容することが可能になる。一方の方向のピストンロッドを連接棒と置き換えることによって、シリンダ・ピストンシステムの接合部を密封することができる。提示された２行程機関は、小型化、低重量の構造、多重シリンダの使用が可能であること、および低い製造費によって特徴付けられる。
【０００７】
ダイバージェントピストンを有する前記２行程機関の欠点は、ヒンジの著しい摩擦であり、しばしば交換を必要とすることである。
【０００８】
ダイバージェントピストンを備えた２行程機関が知られているが、この機関は、吸気開口部と排気開口部とを有する段付き内部キャビティを備えた対向シリンダおよびそれぞれのシリンダにおいて相互に接触する２つのピストンを含むピストン機構と、３つのクランクピンを備えたクランク軸とを有する。外側クランクピンは両方とも、リンクによって摺動スリーブ（外側接続部材）と結合され、この摺動スリーブはガイドレール上でシリンダ本体などを通って摺動し、同期群の連接棒によって、クランク軸から離間したピストンと結合される。これらの連接棒は、シリンダ本体内で、その軸に平行に配置された案内チャネルにおいて前後に移動できるように配置される。中間クランクピンは、少なくとも１つのリンクと、内側接続部材を通じてクランク軸に隣接したピストンに結合される。内側接続部材は、シリンダのキャビティに配置され、クランク軸が通過し自由に移動するための開口部を備えたピストンと一体化される（独国特許第１９５０３４４４号明細書，Ｆ０２Ｂ  ７５／３２，Ｆ０２Ｂ  ２５／１０，１９９８参照）。
【０００９】
前記既知のピストン機構の利点は、一方の移動方向のピストンロッドが、ある場合には、一方の接続部材とともに同時発生的に動く一群の連接棒によって置き換えられ、別の場合には、反対方向に移動するピストンの他方の接続部材との直接接続は、両方のシリンダにおけるピストンの直線状の同期運動を可能にすることである。接続部材とクランク軸とを連結することによって、接続ヒンジ機構および基礎ベアリングの摩耗は軽減する。いかなる位置でも、クランク軸は、異なる力の両方の合力、すなわち、クランク軸の内側および外側クランクピンにかかるガスの周期的活性力および質量がかかっているにすぎない。このプラス効果は、機関の回転数が増加するに従い増大する。
【００１０】
前記技術的解決手段の欠点は、異なる種類の外側および内側接続部材があることであり、このことは設計をより複雑にし、この機構の寸法および重量を増大させ、一方でピストンと接続部材との動的な接続が難しい。この構造物は非常に精密に製造されなければならない。１つのシリンダに２つよりも多いダイバージングピストンを設ける問題は今日まで依然未解決のままである。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、効果的で、信頼性よく作動し、製造が簡単で、かつ広範囲に亘る用途を有し、しかも金属をほとんど含まず、低コストである新規のピストン機構を創出することである。本発明の他の目的および利点は、本明細書および図面から明らかになるであろう。
【００１２】
この技術的成果は、１つのシリンダに複数のダイバージングピストンを配置することによってピストン機構の比容積を増加させ、それによって、ピストン間に作動チャンバを形成し、その中で、異なる行程の独立した作動サイクルが同時に実施される。
【００１３】
課題は、以下において解決される。すなわち、ダイバージェントピストンを備えたピストン機構には、クランク軸を備えたクランクケースと、吸気開口部および排気開口部と少なくともすべての作動ストローク時において相互に近接離反して逆位相で反対方向に移動する少なくとも２つのピストンとを備えたシリンダと、クランク軸の３つのクランクピンと協働する少なくとも２つの接続部材とを含み、接続部材の一方は、中間のクランクピンに結合され、他方の接続部材は２つの外側のクランクピンと結合され、少なくとも１つのピストンは複数の連接棒に強固に装着され、該複数の連接棒の基部は接続部材の一方に強固に装着され、軸に平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダ本体に配置された複数の第１案内チャネルに設けられ、前記接続部材に対応する移動の方向を有する同期群の連接棒を形成し、シリンダは、少なくとも１つの対向する方向に向けられたピストンに強固に装着される複数の連接棒をさらに含み、複数の連接棒の基部は他の接続部材に強固に装着され、連接棒は、前記複数の第１案内チャネルに平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダ本体に、前記複数の第１案内チャネルと交互の順序に形成された複数の第２案内チャネルに位置し、他方の接続部材に相当する移動方向を有する他方の同期群の連接棒を形成し、全ての案内チャネルは、シリンダのキャビティに出口を備えたシリンダの作動表面における貫通切欠きを備えて配置され、シリンダのキャビティに臨む異なる方向の同期群の連接棒の側面がシリンダの作動表面の可動部を形成するようにし、ピストンは、ピストン間で作動チャンバを形成する異なる同期群の連接棒の側面でピストンの周縁部によって順次固定され、接続部材は、クランク軸とそれに隣接したピストン間に配置され、接続部材は、内側接続部材と、中央開口部を備えた外側接続部材との形状で設けられ、内側接続部材の輪郭が外側接続部材の中央開口部の輪郭と重なるように相互に自由に移動することができ、内側接続部材は、相互に装着した２つのプレートの形状であって、前記接続部材の同期群の連接棒のための、スタンドを備えた下部プレートと、周縁部に半径方向切欠きを備えた上部プレートとの、２つのプレートの形状で設けられ、これらはその基部によって下部プレートに装着され、両方のプレートの前記連接棒間に、他方の同期群の連接棒のための凹所を備え、外側接続部材は、中央開口部を有し、頂部で相互に装着された楕円形の形状を備える、２つの多面プレートの形状を有し、下部プレートは、２つの直径方向スタンドを備え、上部プレートは、前記接続部材の同期群の連接棒のための中央開口部の輪郭に従う半径方向切欠きを備え、２つのプレートはその基部によって下部プレートに装着されており、両方のプレートにおける前記連接棒間に、他方の同期群の連接棒のための凹所を備え、内側接続部材は、クランク軸の中間クランクピンに結合され、外側接続部材は、クランク軸の２つの外部クランクピンに結合され、内側接続部材は、中央クランクヒンジ枠を介してクランク軸の中間クランクピンに結合され、外側接続部材は、側方のクランクヒンジ枠を介して、クランク軸の２つの外側クランクピンに結合され、クランクヒンジ枠は、自由並進移動のための輪郭で配置されたスタンドとスライドバーを備えた、別々の長方形輪郭の形状でそれぞれ作られ、クランク軸の対応するクランクピンを保持し、中央クランクヒンジ枠のスタンドは、ピンを介して、内側接続部材のスタンドと結合され、側方クランクヒンジ枠のスタンドのそれぞれは、ピンを介して、外側接続部材の対応するスタンドと結合され、クランクヒンジ枠は、クランクケースに配置された案内板間に設けられ、内側接続部材は、中央リンクを介して、クランク軸の中間クランクピンに結合され、外側接続部材は、側方リンクを介してクランク軸の外側クランクピンに結合され、中央リンクは、ピンを介して、内側接続部材に結合され、側方リンクのそれぞれは、ピンを介して、外側接続部材の対応するスタンドに結合され、シリンダのキャビティに臨む内側接続部材の同期群の連接棒の側面上に、一方の移動方向のピストンを取り付けるための３つの突起部が形成され、シリンダのキャビティに臨む外側接続部材の同期群の連接棒の側面上に、反対方向に移動するピストンを装着するための２つの突起部が形成され、外側接続部材の同期群の連接棒上の突起部は、内側接続部材の同期群の連接棒上の突起部間に配置され、一方の同期群の連接棒上の突起部は、他方の同期群の連接棒上の突起部間の距離に等しい相互に等距離に配置され、両方の同期群の連接棒上の突起部は広くなり、その断面積は大きくなり、両方の同期群の連接棒の幅広面上で、シリンダ軸から最も遠く離れて配置された側面の側から、案内チャネルのための肩部があり、この肩部は連続して形成され、肩部は断続され、肩部を考慮に入れない場合、半径方向の両方の同期群の連接棒の幅広面の幅は、少なくとも２倍も連接棒の厚みを超え、連接棒の断面は、案内チャネルの断面に相当し、連接棒は、０．０２ｍｍ未満の間隙を有し案内チャネル内に配置され、ピストンは同期群の連接棒の突起部のための環状係合溝を有し、ピストンはシールリングのための環状溝を有し、ピストンは短くされ、ピストンは、両方の同期群の連接棒の突起部にボルトによってさらに装着され、両方の同期群の連接棒のための案内チャネルは、作動シリンダの全長に亘り、同期群の連接棒のための案内チャネルは短くされ、案内チャネルは、Ｔ字形断面形状を有し、異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは、１つの案内チャネルによって交互に配置され、異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは、２つの案内チャネルによって交互に配置され、シリンダ本体内に、案内チャネルは相互に等距離に形成され、案内チャネル内の貫通切欠きはその全長を覆い、吸気開口部および排気開口部は、２つのピストンによって形成された作動チャンバの中央断面に配置され、ピストンによって形成された作動チャンバは、そのストローク長の中間部においてそれぞれ前記接続部材を配置したとき同じ高さを有し、シリンダの蓋と該蓋に近接して配置される外側ピストンとによって形成された追加の作動チャンバは、ピストンによって形成された作動チャンバよりも２倍小さい高さを有し、吸気開口部および排気開口部は、追加の作動チャンバの上部に配置され、吸気開口部および排気開口部は、案内チャネル間の空間に設けられ、シリンダは、クランクケースに配置された調節蓋を有し、クランクケースはシリンダの組み立てのための技術開口部を有し、シリンダは、作動チャンバ内に点火プラグを有する。
【００１４】
クレーム記載の発明は、最も関連のある先行技術とは、以下の点で異なる。シリンダは、少なくともすべての作動ストローク時において相互に近接離反して逆位相で反対方向に移動するピストンの少なくとも１つに強固に装着された複数の連接棒をさらに含み、複数の連接棒の基部は、他方の接続部材に装着され、複数の第１案内チャネルに平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダ本体に、前記複数の第１案内チャネルと交互の順序に形成された複数の第２案内チャネルに配置され、他方の接続部材の連接棒の同期群を形成し、全ての案内チャネルは、シリンダのキャビティに臨む異なる方向の同期群の連接棒の側面が、シリンダの作動表面の可動部を形成するように、シリンダのキャビティへの出口を有するシリンダの作動表面に貫通切欠きを有し、ピストンは、ピストン間で作動チャンバを形成する異なる同期群の連接棒の側面に、ピストンの周縁部によって順次装着される。
【００１５】
これらの特徴のそれぞれは、本質的であり、これらを総合すれば、該当課題を解決するために充分である。
【００１６】
クランク軸とそれに隣接するピストンとの間の接続部材の配置、すなわち、接続部材は、相互内で自由移動するための、内側接続部材および中央開口部を備える外部接続材として、内側接続部材の輪郭が、外側接続部材の中央開口部の輪郭と重なるように設けられ、内側接続部材は、相互に装着した２つのプレートの形態であって、前記接続部材の同期群の連接棒のための、スタンドを備えた下部プレートと、周縁部に半径方向切欠きを備えた上部プレートとの２つのプレートの形態で設けられ、それらはその基部によって下部プレートに装着され、両方のプレートのこれらの連接棒間に、他方の同期群の連接棒のための凹所を有し、外側接続部材は、頂点で楕円形に丸くされ、中央開口部と相互に装着された２つの多辺プレートの形態であって、直径方向の２つのスタンドを備えた下部プレートと、前記接続部材の同期群の連接棒のための中央開口部の輪郭に従う半径方向切欠きを備えた上部プレートであって、その基部によって下部プレートに装着され、両方のプレートの前記連接棒間に他方の同期群の連接棒のための凹所を有する上部プレートとの２つの多辺プレートの形態を有し、内側接続部材をクランク軸の中間クランクピンと接続し、外側接続部材をクランク軸の２つの外側クランクピンと接続し、内側接続部材を中央のクランクヒンジ枠を介してクランク軸の中間クランクピンと接続し、外側接続部材を側方のクランクヒンジ枠を介してクランク軸の外側クランクピンに接続し、クランクヒンジ枠は、それぞれ、別々の長方形輪郭の形状を有し、スタンドおよびスライドバーが、クランク軸の対応するクランクピンを保持する自由並進移動のための輪郭内に配置され、側方クランクヒンジ枠のスタンドのそれぞれをピンを介して外側接続部材の対応するスタンドと接続し、クランクケースに配置された案内板間にクランクヒンジ枠を設け、内側接続部材を中央リンクを介してクランク軸の中間クランクピンと接続し、外側接続部材を側方リンクを介してクランク軸の外側クランクピンと接続し、中央リンクをピンを介して内側接続部材のスタンドと接続し、側方リンクのそれぞれをピンを介して、外側接続部材の対応するスタンドと接続し、一方の移動方向のピストンを内側接続部材の同期群の連接棒に取り付けるための３つの突起部をシリンダのキャビティに臨む側面に配置して、反対方向に移動するピストンを外側接続部材の同期群の連接棒に装着するための２つの突起部をシリンダのキャビティに臨む側面に配置し、外側接続部材の同期群の連接棒上の突起部を内側接続部材の同期群の連接棒状の突起部間に配置し、一方の同期群の連接棒上の突起部を相互に等距離に、かつ、他方の同期群の連接棒上の突起間に等距離に配置し、両方の同期群の連接棒上の突起部を広げ、その断面積が大きくなるようにし、シリンダ軸から最も遠く離れた側面の側から幅広面上の両方の同期群に案内チャネルのための肩部を設け、肩部を連続にし、肩部を断続にし、半径方向の両方の同期群の連接棒の幅広面の幅は、肩部を考慮に入れない場合は、少なくとも２倍も連接棒の厚みより大きくなり、連接棒の断面は案内チャネルの断面に相当し、連接棒は、０．０２ｍｍ未満の間隙で案内チャネル内に配置され、ピストンに同期群の連接棒の突起部のための環状係合溝を備え、ピストンにシールリングのための環状溝を備え、ピストンを短くし、ピストンを両方の同期群の連接棒の突起部にボルトによってさらに装着し、両方の同期群の連接棒のための案内チャネルを作動シリンダの全長に亘って配置し、同期群の連接棒のための案内チャネルを短くし、案内チャネルはＴ字形断面形状を有し、異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは１つの案内チャネルによって交互に配置され、異なる同期群の連接棒のための案内チャネルは２つの案内チャネルによって交互に配置され、案内チャネルを相互に等距離にシリンダ本体内に形成し、貫通切欠きを案内チャネル内にその全長に沿って配置し、吸気開口部および排気開口部は、２つのピストンによって形成された作動チャンバの中央部に配置し、ピストンによって形成された追加の作動チャンバはそのストローク長の中間部においてそれぞれ接続部材を配置したとき相互に関して同じ高さであり、シリンダの蓋と該蓋に近接して配置される外側ピストンとによって形成された追加の作動チャンバは、ピストンによって形成された作動チャンバより高さを２倍小さくし、吸気開口部および排気開口部を、追加の作動チャンバの上部に配置し、吸気開口部および排気開口部を案内チャネル間の空間に配置し、シリンダに、クランクケース内に配置された調節蓋を備え、クランクケースにシリンダの組み立てのための技術開口部を備え、シリンダに作動チャンバ内の点火プラグを備える、という以上に述べた配置は、特定の実施形態における本提案の発明を特徴づける特徴である。
【００１７】
少なくともすべての作動ストローク時において相互に近接離反して逆位相で反対方向に移動するピストンの少なくとも１つに強固に装着され、他方の接続部材に連接棒の基部によって強固に装着された複数の追加の連接棒の存在によって、反対方向に移動する連接棒の別の同期群を創出することができ、これは、既知の同期群の連接棒と同一であり、同等部品の使用およびそれらの製造の簡略化を可能にし、ピストンと接続部材との動的接続の可能性が増す。
【００１８】
第１案内チャネルに平行にかつ周方向に間隔をあけてシリンダ本体に交互の順序で配置された複数の第２案内チャネルに、複数の追加の連接棒を配置することは、既知の群の連接棒と全く同じような、反対方向に移動する連接棒の第２の同期群の配置を可能にし、シリンダの作動キャビティの荷重を軽減し、ピストン機構の設計の簡略化、寸法の短縮およびシリンダの作動キャビティのさらに効率的使用を可能にする。
【００１９】
全ての案内チャネルに、キャビティへの出口を有するシリンダの作動表面の貫通切欠きを備えることによって、案内チャネルに両方の同期群の連接棒を配置することができ、シリンダのキャビティに臨む側面は、反対方向に移動する作動表面の可動部を形成し、ピストンとシリンダの作動表面の可動部との周縁部による強固に装着を可能にする。両方の移動方向のピストンをその周縁部によってこのように装着することは、１つのシリンダにピストンを必要数配置することに関する制限事項を全て排除する。
【００２０】
異なる群の同期の連接棒上にピストンを順次配置することは、ダイバージングピストン間の１つのシリンダに作業チャンバを必要数配置することに関する制限を排除し、独立した作業サイクルの異なる行程を同時に実施する。
【００２１】
クレームされた全特徴は、比容積の増加、低重量、小型化、簡単な設計および構造、低製造費、信頼性の向上、長作動寿命、および、より広範囲の用途によって特徴付けられるピストン機構を得ることを可能にする。
【００２２】
本発明の本質的な特徴は、添付の図面を参照して、以下の説明から明らかになるであろう。
【００２３】
４行程内燃機関（ＩＣＥ）の実施例のための、提案されたピストン機構の好ましい実施形態として、一実施形態が選択される。
【００２４】
ピストン機構（ＩＣＥ）（図１参照）は、クランクケース４に設けられた着脱可能挿入部３上に装着された調節蓋２を備えたシリンダ１を含む。ピストン５，６は、シリンダ１に設けられ、クランクケース４には、クランク軸７が、ベアリング９上のベアリング組立体８に配置される。３つのピストン５と２つのピストン６は、作動チャンバ１０，１１，１２，１３を形成し、これらの間に、それぞれの断面において、吸気開口部１４および排気開口部１５（図２，図４参照）を備える。シリンダ１（図５参照）の本体には、２つの群の案内チャネル１６，１７が、各群に３つのチャネルを備え、シリンダの軸に平行な円形に均一に配置されている。案内チャネル１６，１７は交互に配置される。案内チャネル１６，１７は、シリンダ１の作動表面において、シリンダのキャビティへの出口を備えた貫通切欠き１８を全長に亘って備えている。案内チャネル１６，１７は、Ｔ字形断面形状を有している。案内チャネル１６には、並進移動のための連接棒１９が配置され（図３参照）、案内チャネル１７には、連接棒２０が同じように配置されている。連接棒１９，２０のそれぞれは、シリンダ１の作動表面の形状を有する狭い側面２１（図６，図７参照）によって、シリンダ１のキャビティに臨み、全ての連接棒１９，２０の側面２１は、シリンダの作動表面の可動部を構成する。狭い連接棒１９，２０は、半径方向に充分な幅を有し、高い軸荷重に耐えることできる。狭い連接棒は、前後方向に充分な柔軟性を有し、作動チャンバの必要なシールを与える０．０２ｍｍ未満の間隙を有して、長い案内チャネル１６，１７に配置されるようにできる。可動部における、シリンダ１の作動表面の円筒形状を維持し、その可動部の非可動部への円滑な移行を与えるために、案内チャネル１６，１７の形状に対する、シリンダ１の軸から最も遠く離れた側面２３の側から、連接棒１９，２０のそれぞれの幅広側面２２上に、肩部２４が形成され、前記連接棒の半径方向変位を防止する。肩部２４を考慮に入れない連接棒１９，２０の側面２２の幅は、その厚みの２倍以上も大きい。それぞれの連接棒１９（図６参照）の側面２１上に、連接棒の下端から異なる高さの３つの突起部２５が、３つのピストン５をそれぞれその周縁部で、対応するレベルですべての連接棒１９上に装着するために配置される。各連接棒２０の側面２１（図７参照）には、連接棒の下端から異なる高さの２つの突起部２６が、２つのピストン６をそれぞれその周縁部で、対応するレベルですべての連接棒２０上に装着するために配置される。各連接棒１９，２０の突起部２５，２６の間の距離は、相互に等しい。連接棒２０の突起部２６は、連接棒１９の突起部２５間に配置され、ピストン６が対応するピストン５間の中間位置にある（図２参照）ときには、突起部２５間の中央位置を占める。
【００２５】
連接棒１９の下部基部は、連接棒１９の一方の同期群を形成する内側接続部材２７（図１５，図１６参照）に強固に装着され、連接棒２０の下部基部は、連接棒２０の他方の同期群を形成する外側接続部材２８（図１７，図１８参照）に強固に装着される。内側接続部材２７および外側接続部材２８（図３参照）は、外側接続部材２８の内部輪郭が、内側接続部材の輪郭と重なるように、相互に自由な移動をするために配置されている。これらの接続部材は、シリンダ１とクランク軸７との間に配置される（図１，図２参照）。
【００２６】
内側接続部材２７（図１５，図１６参照）は、相互に装着された２つのプレートの形態を有し、下部プレート２９はスタンド３０を備え、上部プレート３１は連接棒１９のための半径方向切欠き３２を周縁部に備え、両方のプレートの連接棒間に連接棒２０のための凹所３３を備えている。連接棒１９は、下部プレート２９上にその基部で配置される。その固定グリップ３４は、ボルト３５によってプレート２９，３１間に係合される。
【００２７】
外側接続部材２８（図１７，１８参照）は、頂点で楕円形に形成され、中央開口部３６を備え相互に装着された、２つの多辺プレートの形態を有し、その下部プレート３７は、２つの直径方向スタンド３８を備え、上部プレート３９は、この接続部材の同期群の連接棒２０のための、中央開口部３６の輪郭に従う半径方向切欠き４０を備え、両方のプレートの連接棒間に、他方の同期群の連接棒１９のための凹所４１を備えている。連接棒２０は、その基部で下部プレート３７上に位置付けられる。その固定グリップ４２は、ボルト４３によって、プレート３７，３９間に係合される。
【００２８】
同一平面に接続部材２７，２８を配置する（図２の軸の右側参照）ときには、基本作動チャンバ１０，１１，１２，１３は、高さが相互に等しい。上部ピストン５は、シリンダ１の蓋４４とともに追加のチャンバ４５を形成し、その高さは、接続部材２７，２８が同一平面に取り付けられる場合は、同じ位置の接続部材２７，２８に対して基本作動チャンバ１０，１１，１２，１３の高さの半分である。
【００２９】
ピストン５，６（図１３）の外側面の周縁部上に、環状係合溝４６があり、この溝によってピストン５，６は、連接棒１９，２０に対応する突起部２５，２６に強固に圧着されている。３つの同期連接棒１９または２０への各ピストン５，６の、周縁部による装着は、その垂直位置を確実に安定させ、各連接棒にかかる荷重を３倍も減少させる。このような装着は、ピストンが加熱されたとき、ピストン５，６を半径方向に広げ、対応する突起部２５，２６に沿ってピストンを変位させ、冷却されたときには、ピストンを初期位置に戻すことを可能にする。ピストン５，６の側面上の、環状係合溝４６の両側の周縁部には、シールリングのための環状溝４７が形成される。
【００３０】
内側接続部材２７は、中央クランクヒンジ枠４９を介して、クランク軸７の中間クランクピン４８（図１参照）と結合され、外側接続部材２８は、側方クランクヒンジ枠５２，５３を介して、クランク軸７の外側クランクピン５０，５１と結合される。中央クランクヒンジ枠４９は、側方クランクヒンジ枠５２，５３に類似であるが、中央クランクヒンジ枠４９は２倍の荷重に対して設計されているので、その強化構造だけが、側方クランクヒンジ枠５２とは異なる。クランクヒンジ枠４９，５２，５３（図８，図９，図１２参照）のそれぞれは、２つの軸継手ボルト５７を用いて、２つの支持体５６上に配置された２つのクロスバー５５の形状で内部に配置されたそれぞれのスライドバー５４を有する枠である。上部クロスバー５５は、シリンダ１の側からその中間部分にスタンド５８を有する。各スライドバー５４は、クランク軸７のクランクピン４８，５０，５１の一つのための中央開口部５９を備えた厚肉の長方形の開口板である。各スライドバー５４の両方の構造部６０は、対応するクランクピン４８，５０，５１で、ボルト６２によって相互に前記構造部を固定するための突起部６１を有する。
【００３１】
中央クランクヒンジ枠４９のスタンド５８は、ピン６３（図２参照）によって、スタンド３０に回動可能に結合され、このスタンド３０は、内側接続部材２７の下部プレート２９の中間部分に設けられる。側方クランクヒンジ枠５２，５３のスタンド５８は、外側接続部材２８の下部プレート３７上に２つの直径方向スタンドの１つに、ピン６３によって、それぞれ回動可能に結合される。このようにして、クランク軸７の中間クランクピン４８は、中央クランクヒンジ枠４９によって、内側接続部材２７に結合され、２つの外側クランクピン５０，５１は、側方クランクヒンジ枠５２，５３によって外側接続部材２８に結合される。このような動的継手では、クランクヒンジ枠４９，５２，５３は、どの位置のクランク軸７の対応するピン６３の周りに自由に回転するステージを有する。これらの位置の安定性は、案内板６４（図２参照）およびクランクケース４に配置された調整ボルト６５によって得られる。作動チャンバ１０，１１，１２，１３の断面内のシリンダ１の壁上には、点火プラグ６６が配置される。追加の作業チャンバ４５内のシリンダ１の蓋４４の下に、吸気開口部６７および排気開口部６８が設けられ、点火プラグ６６が配置される（図２参照）。
【００３２】
本発明の提示されていない実施形態では、シリンダ１を対向して配置した変形例がある。この実施形態では、クランクヒンジ枠４９、５２、５３は２つの対向して配置されたスタンド５８を備えており、対向して配置されたシリンダ１の接続部材２７，２８に両側から結合される。対向して配置されたシリンダ１の数は、内燃機関の要求される容量に依存する。
【００３３】
ピストン機構の可能な実施形態においては、ピストン５，６の全数は、２以上であってもよい。
【００３４】
各群に２つ以上の同期連接棒１９，２０があってもよい。案内チャネル１６，１７の数は、連接棒１９，２０の数に従って規定される。
【００３５】
異なる同期群１９，２０の連接棒は、１つ以上の連接棒によって、交互に配置され得る。案内チャネル１６，１７は、対応する連接棒１９，２０のために設けられる。
【００３６】
連接棒１９は、より大きな幅を有する幅広い突起部２５（図１０，図１１，図１４参照）を備え、突起部に高さに沿って、ならびに、突起部と連接棒１９とを結ぶ線に沿って、より均一に力が分布される。連接棒２０は類似の方法で設けられる。
【００３７】
案内チャネル１６，１７は、対応する連接棒１９，２０（図１参照）の移動を制限するために短くすることができる。
【００３８】
連接棒１９は、断続した肩部２４を備え、相当する柔軟性の増加を与えることができる。連接棒２０は類似の方法で設けられる。
【００３９】
連接棒２７，２８はリンクによって、クランク軸７の対応するクランクピン４８，５０，５１と結合することができる。
ピストン５，６は、ボルトによって、連接棒の突起部にさらに装着される。
【００４０】
４行程ＩＣＥの例としてのピストン機構の上述の実施形態の作用は、提示された発明の広範囲に亘る可能性を明らかに示している。４行程ＩＣＥのシステムにおいては、４行程の順序を含む独立した作動サイクルが、各作動チャンバ１０，１１，１２，１３において連続して繰り返される。第１行程は爆発行程であり、第２の行程は排気行程であり、第３の行程は吸気行程、第４の行程は所定の質量の作動流体（燃料混合物または燃焼生成物）に係わる圧縮行程である。作動チャンバ１０，１１，１２，１３（図１、軸の左側参照）の初期状態は、全てのチャンバが、以下の行程、すなわち作動チャンバ１０の爆発行程、作動チャンバ１１の圧縮行程、作動チャンバ１２の吸気行程は、作動チャンバ１３の排気行程が同時にチャンバ内で完了できるように準備されるような初期状態であり、これらの行程は対応する作動チャンバの独立した作動サイクルに関連し、示された順序で、作動チャンバあたり１行程毎に変位される。
【００４１】
初期状態において、作動チャンバ１０は、圧縮燃料混合物で充填され、高電圧が前記チャンバ内に配置された点火プラグ６６に印加されると、燃料混合物は燃焼する。燃料混合物の燃焼中、作動チャンバ内の圧力が増加した結果、ピストン５，６の反対方向への段階的移動が生じ、ピストンから、クランク軸７のクランクピン４８，５０，５１に力を伝達する。この力は、対応する群の同期連接棒１９，２０、連続部材２７，２８、クランクヒンジ枠４９，５２，５３およびスライドバー５４を通じて伝達される。同期群の連接棒１９，２０は、案内チャネル１６，１７内で、反対方向に移動する。その結果、作動チャンバ１０において、爆発行程は完了する。クランク軸７は半回転し、作動チャンバ１０の全作動サイクルの第１行程（爆発行程）は完了する。同時に、作動チャンバ１１，１２，１３において、それぞれ、以下の行程、すなわち前記チャンバのそれぞれの全作動サイクルの、作動チャンバ１１の第４行程（圧縮）、作動チャンバ１２の第３行程（吸気）、作動チャンバ１３の第２行程（排気）が完了する。ピストン５，６（図１の軸の右側参照）は、作動シリンダ１内の対向位置にある。基本作動チャンバ１０，１１，１２，１３は、それぞれ、以下の行程、すなわち作動チャンバ１０の排気（第２行程）、作動チャンバ１１の爆発行程（第１行程）、作動チャンバ１２の圧縮（第４行程）、作動チャンバ１３の吸気（第３行程）の完了のために準備される。
【００４２】
この状況において、作動チャンバ１１を圧縮燃料混合物で充填し、高電圧が前記チャンバに配置された点火プラグ６６に印加され、燃料混合物の燃焼が類似の方法でチャンバ内で生じ、爆発行程が完了する。クランク軸７は、もう半回転し、チャンバ１１の全作動サイクルの第１行程（爆発行程）が完了する。同時に作動チャンバ１２，１３，１０において、それぞれ、以下の行程、すなわち前記チャンバのそれぞれの全作動サイクルの、作動チャンバ１２の第４行程（圧縮）、作動チャンバ１３の第３行程（吸気）、作動チャンバ１０の第２行程（排気）が完了する。ピストン５，６（図１の軸の左側参照）は、作動シリンダ１の初期位置を占める。その結果、基本作動チャンバ１０，１１，１２，１３は、それぞれ、以下の行程、すなわち作動チャンバ１０の吸気（第３行程）、作動チャンバ１１の排気（第２行程）、作動チャンバ１２の爆発行程（第１行程）、作動チャンバ１３の圧縮（第４行程）の完了のために準備される。
【００４３】
この状況において、作動チャンバ１２を圧縮燃料混合物で充填し、爆発行程は、もう半回転クランク軸７に相当する回転を与え、類似の方法でチャンバ内で完了する。作動チャンバ１２の全作動サイクルの第１行程（爆発行程）は完了する。同時に、作動チャンバ１３，１０，１１において、それぞれ、以下の行程、すなわち前記チャンバのそれぞれの全作動サイクルの、作動チャンバ１３の第４行程（圧縮）、作動チャンバ１０の第３行程（吸気）、作動チャンバ１１の第２行程（排気）が完了する。ピストン５，６（図１の軸の右側参照）は、再び、シリンダ１の初期位置に対向する位置を占める。作動チャンバ１０，１１，１２，１３は、それぞれ、以下の行程、すなわち作動チャンバ１０の圧縮（第４行程）、作動チャンバ１１の吸気（第３行程）、作動チャンバ１２の排気（第２行程）、作動チャンバ１３の爆発行程（第１行程）の完了のために準備される。
【００４４】
この状況において、作動チャンバ１３は、圧縮燃料混合物で充填される。もう半回転クランク軸７に相当する回転を与え、爆発行程を類似の方法でチャンバ内で完了した後、チャンバ１３の全作動サイクルの第１行程（爆発行程）が完了する。同時に、作動チャンバ１０，１１，１２において、それぞれ、以下の行程、すなわち前記チャンバのそれぞれの全作動サイクルの、作動チャンバ１０の第４行程（圧縮）、作動チャンバ１１の第３行程（吸気）、作動チャンバ１２の第２行程（排気）が完了する。その結果、前記チャンバのそれぞれの全作動サイクルの、全作動チャンバ１０，１１，１２，１３における第１行程が順次完了した後、クランク軸は、全２回転を完了しており、ピストン５，６（図１の軸左側参照）は、ピストンは、一番当初の初期位置を占め、作動チャンバ１０，１１，１２，１３は、再び、それぞれ、以下の行程、すなわち作動チャンバ１０の爆発行程（第１行程）、作動チャンバ１１の圧縮（第４行程）、作動チャンバ１２の吸気（第３行程）、作動チャンバ１３の排気（第２行程）を完了するために準備される。この状況においては、作動チャンバ１０は、第２以降の作動サイクルの、作動チャンバ１１，１２，１３は、前のサイクルの完了のために備えられる。
【００４５】
作動チャンバ１０，１１，１２，１３への燃料混合物の供給は、吸気開口部１４を介して吸気行程で行われる。作動チャンバ１０，１１，１２，１３からの排気ガスの除去は、排気開口部１５を介して排気行程で行われる。爆発行程および圧縮行程モードでは、吸気開口部１４および排気開口部１５は閉じられる。
【００４６】
追加の作動チャンバ４５が、１つのピストンによって形成される。その高さは、作動チャンバ１０，１１，１２，１３の高さよりも２倍小さい。この作動チャンバは、ある種のＩＣＥで用いられるピストン機構の出力容量を増加させるために同じように用いられる。追加の作動チャンバ４５への燃料混合物の供給は、吸気開口部６７を介して吸気行程で行われる。排気ガスの除去は、排気開口部６８を介して排気行程で行われる。爆発行程および圧縮行程モードでは、吸気開口部６７および出口開口部６８は閉じられる。追加の作動チャンバ４５の作動モードは作動チャンバ１０，１１，１２，１３のモードに連関せず、したがってその使用は、ＩＣＥの動的スキームにおける荷重対称性を幾分損なうことになる。追加の作動チャンバ４５の容量は、作動チャンバ１０，１１，１２，１３のいずれの容量よりも２倍低いので、追加の作動チャンバ４５は、ピストン機構の構成要素の寸法および強度特性にあまり大きな影響を及ぼさない。
【００４７】
提案されたピストン機構において、最下部は除き、全てのピストンの両側でシリンダのキャビティを効果的に使用するために、その有効作動容積およびそれに相応して容量が１．９倍増加され、追加の作動チャンバを考慮しなければ、この数字は１．８倍である。その作動サイクルは、隣接した作動チャンバにおいて段階あたり１行程ずつ、従って、クランク軸の回転ごとに半回転ずつ、変位され、爆発行程は、その１つで完了させられる。その結果、１つのシリンダにおける作動チャンバの数を４つにまで増加させることは、クランク軸への瞬間負荷を増加させない。したがって、１つのピストンの運転中、クランク軸が受ける力に対して設計された、３つのクランクピンを備えた短いクランク軸が用いられる。その結果として、類似の容量の既知の４気筒ピストン機構に比べて、クランクケースの寸法は、約３倍も減少する。その結果、シリンダのキャビティの効果的な使用のために、および作動チャンバでの、作動サイクルの各段階の変位のために、全容積、したがってピストン機構の重量も、２〜３倍減少する。
【００４８】
ピストン機構の容積および重量のさらなる減少は、ピストンの高さの減少およびクランク軸のクランクピンの回転半径の相当する減少を伴うピストン動作、ならびに、ピストン、連接棒および接続部材にかかる荷重によってもたらされる。クランク軸のクランクピンの回転半径の減少は、回転を増加させる。作動シリンダを対向配置した結果、ピストン機構の容量を２倍にする。
【００４９】
ダイバージングピストンの使用は、ベアリング組立体にかかる全荷重の相互補償によって、クランク軸の対向するクランクピンに均一に仕事量を再分布することに繋がる。このことによって、ピストン機構の寿命が増加し、信頼性が向上する。ピストン機構の効率および作動信頼性の向上は、シールリングの本質的に減少した摩耗によってさらにもたらされる。シールリングは自身のピストン群の同期連接棒にさらに堅固に装着し、シリンダの作動表面の非可動部に対する走行、および対向して配置されたピストン群の同期連接棒によって形成された可動部に対する走行に依存して、シールリング自身の弾性のためにそれ自身にのみ全面的に依存している。この結果、シールリングの摩耗が減速され、したがって防止され、その弾性がほぼ全て維持される。ピストンにかかる荷重の軸対称性および環状溝におけるシールリングの位置の安定性によって、前記溝の側壁およびこれらの壁と接触する部位におけるシールリングの摩耗も防がれる。好ましくは、弾性を増加させたシールリングが使用される。
【００５０】
同期連接棒の温度状態は、シリンダ壁の温度状態と異ならない。このことは、０．０２ｍｍ未満の間隙を備えた長尺の案内チャネルに連接棒の配置を可能にする一方、円滑な作動に関する所要の要求を維持し、作動チャンバの気密を確保する。説明された実施形態は、本発明の本質的特徴を示すためのもので、本発明の範囲を決して制限するものではなく、請求項によって定義され、他の実施形態で実施することができる。
【００５１】
ピストン機構の組み立ては、以下の順序で実施される。クランク軸７がピストン機構のクランクケース４内に配置される。その後、ベアリング９を備えたベアリング組立体８が取り付けられ、クランク軸７を支持する。クランク軸７のクランクピン４８，５０，５１上に、対応するスライドバー５４およびクランクヒンジ枠４９，５２，５３の組み立てを引き続き実施する。シールリングは、ピストン５，６の環状溝４７内に配置される。内側接続部材２７は、内側接続部材の下部プレート２９上のスタンド３０によって、中央クランクヒンジ枠４９のスタンド５８上に水平に置かれる。スタンド３０，５８はピン６３によって相互に結合される。連接棒１９は、上部プレート３１の切欠き３２内に配置された垂直位置で、内側接続部材２７の下部プレート２９上に、固定グリップ３４によって円形状に配置される。最初に、２つの連接棒１９が配置される。その後、５つ全てのピストン５，６が、シールリングとともに、１つずつ必要な順序で底から上方に積み重ねられる。その後、第３の連接棒１９は、所要位置に設けられる。組み立て中、連接棒１９の固定グリップ３４は、下部および上部プレート２９，３１間の安定性のためにそれぞれボルト３５によって、殆ど力をかけずに取り付けられる。ピストン５は、環状係合溝４６が連接棒１９の対応する突起部２５のレベルに配置されるように、挿入ゲージを用いて高さ別に分布される。ピストン６は、下部に配置されたピストン５上に設けられる。突起部２５は、対応する連接棒１９に所定の均一に分布された半径方向の力をかけることによって、これらの連接棒の順序で、各連接棒１９に３つ一組になって、所要位置で相互固定するために、ピストン５の係合溝４６中のある深さまで同時に挿入される。必要な場合には、ピストン５上の突起部２５の仮位置決めを、ボルト３５を弱締めして行う。ピストン５に仮固定された突起部２５は、全ての連接棒１９に、等しい、均一に分布された半径方向力を同時にかけることによって、ピストン５の環状係合溝４６に深さ一杯まで、同期的にかつ加圧下で配置される。その後、内側接続部２７上の連接棒１９の固定グリップ３４および突起部２５上のピストン５の位置は、最大深さで作動シリンダ１を案内チャネルに仮取り付けすることによって、案内チャネル１６中の連接棒１９の実際の位置に従って修正される。連接棒１９は、作動シリンダ１が案内チャネルに取り付けられると、ボルト３５によって内側接続部材２７に固定される。連接棒１９の固定によって、作動シリンダ１が何度も前進後退するときに、連接棒に固定された他方の部材に対して連接棒の位置を修正することなく、案内チャネル１６におけるその作動の円滑さを維持することができる。
【００５２】
ピストン機構とは別に、連接棒２０に外側接続部材２８の仮組み立てを行う。このためには、前記外側接続部材２８は水平に位置決めされる。連接棒２０は、ピストン５，６のためのチャネルが、連接棒の突起部２６間に維持されるように、上部プレート３９の切欠き４０に設けられた、垂直位置にある固定グリップ４２によって、下部プレート３７上で円形状に配置される。連接棒２０の固定グリップ４２は、下部および上部プレート３７，３９間にそれぞれ、ボルト４３で殆ど力をかけずに固定される。クランク軸７は、その外側クランクピン５０，５１が上部位置を占め、スライドバー５４が配置された中間クランクピン４８、内側接続部材２７を備えた中央クランクヒンジ枠４９、連接棒１９およびピストン５，６は、下部位置を占める。作動シリンダ１は取り外される。連接棒２０と組み立てられた外側接続部材２８は、その下部プレート３７上の直径方向スタンド３８によって、側方クランクヒンジ枠５２，５３のスタンド５８上で水平に位置決めされる。外側接続部材を配置する工程で、内側接続部材２７は、その中央開口部３６を通過する。相当するスタンド３８および５８は、ピン６３によって相互に結合される。クランク軸７を１回転して、接続部材２７，２８があるレベルに配置される。相当する挿入ゲージを手配して、固定されていないピストン６は、その環状係合溝４６が外側接続部材２８の連接棒２０の対応する突起部２６のレベルに位置されるように、高さ別に分布される。連接棒１９の突起部２５と同じように、突起部２６は、所要位置に固定するためにピストン６の環状係合溝４６に、対応する連接棒２０に所定の均一に分布された半径方向力をかけることによって、各連接棒の順に各連接棒２０に２つ一組で、ある深さまで同時に挿入される。必要な場合には、ボルト４３を弱締めして、ピストン６に突起部２６の仮位置合わせを行う。ピストン６に仮固定された突起部２６は、ピストン６の環状係合溝４６に同期的に深さ一杯まで、かつ、全ての連接棒２０に等しく均一に分布された半径方向力を同時にかけることによって加圧下で配置される。その後、連接棒２０の固定グリップ４２の外側接続部材２８上での位置およびピストン６の突起部２６上での位置は、最大深さで作動シリンダ１を案内チャネル１７に仮取付けすることによって、案内チャネル１７内の連接棒２０の実際の位置に従って修正される。連接棒２０は、作動シリンダ１が連接棒に取り付けられたとき、ボルト４３によって外側接続部材２８に固定される。連接棒２０のこの固定によって、作動シリンダ１が何度も前進後退するときに、連接棒に固定された他の部材に対して連接棒１９，２０の位置を後で修正することなく、案内チャネル１６における連接棒１９の作動の円滑さを同時に維持しながら、案内チャネル１７における作動の円滑さを維持することができる。
【００５３】
作動シリンダ１が取り外され、取り外し可能挿入部３が、適切な方法でクランクケース４に固定される。その後、作動シリンダ１が、所要深さで連接棒１９，２０に配置され、その調節蓋２によって、適切な方法で取り外し可能挿入部３に固定される。クランクヒンジ枠４９，５２，５３の軸線方向の剛体変位は、これらの正しい配置のための調整ボルト６５を用いて、対応する案内板６４によって可能にされる。この調整は、クランク軸７の交換時に行われる。
【００５４】
ピストン機構が、取り外し可能挿入部３を備えていないときは、作動シリンダ１の調節蓋２は、クランクケース４に直接配置される。この実施形態では、１つ以上の技術開口部が、その組み立てのために、作動シリンダ１のクランクケース４に設けられる。
【００５５】
前記ピストン機構の利点は、必要数の逆方向のピストンが、１つのシリンダ本体に配置され、それに相当する数の作動チャンバを形成し、独立した作動サイクルの異なる行程が同時に完了されることである。
【００５６】
ピストン機構は、動的バランスが向上し、摩耗度合いが減少し、作動寿命が長くなる。組み立ておよび分解するにも、軽く、簡単でかつ速い。その重量は、２〜３倍も減少され、価格は、１．５〜２倍も減少される。提案された、ダイバージングピストンを備えたピストン機構を使用すると、少なくとも１．８倍も比容積が増加する。
【００５７】
発明「ダイバージングピストンを備えたピストン機構」の添付図面における参照符号のリスト
シリンダ                                        １
調節蓋                                          ２
取り外し可能挿入部                              ３
クランクケース                                  ４
ダイバージングピストン                          ５，６
クランク軸                                      ７
ベアリング組立体                                ８
ベアリング                                      ９
作動チャンバ                                    １０，１１，１２，１３
作動チャンバ１０，１１，１２，１３の吸気開口部  １４
作動チャンバ１０，１１，１２，１３の排気開口部  １５
案内チャネル                                    １６，１７
貫通切欠き                                      １８
連接棒                                          １９，２０
シリンダのキャビティに臨む
連接棒１９，２０の狭い側面                      ２１
連接棒１９，２０の幅広面                        ２２
シリンダのキャビティから見て外方に臨む
連接棒１９，２０の狭い側面                      ２３
肩部                                            ２４
連接棒１９の突起部                              ２５
連接棒２０の突起部                              ２６
内側接続部材                                    ２７
外側接続部材                                    ２８
内側接続部材２７の下部プレート                  ２９
下部プレート２９のスタンド                      ３０
内側接続部材２７の上部プレート                  ３１
上部プレート３１上の半径方向切欠き              ３２
プレート２９，３１における凹所                  ３３
連接棒１９上の固定グリップ                      ３４
接続部材２７のボルト                            ３５
外側接続部材２８の中央開口部                    ３６
外側接続部材２８の下部プレート                  ３７
下部プレート３７の直径方向スタンド              ３８
外側接続部材２８の上部プレート                  ３９
上部プレート３９における半径方向切欠き          ４０
外部接続部材２８における凹所                    ４１
連接棒２０上の固定グリップ                      ４２
接続部材２８のボルト                            ４３
シリンダの蓋                                    ４４
追加の作動チャンバ                              ４５
環状係合溝                                      ４６
ピストン５，６上の環状溝                        ４７
中間クランクピン                                ４８
中央クランクヒンジ枠                            ４９
外側クランクピン                                ５０，５１
側方クランクヒンジ枠                            ５２，５３
スライドバー                                    ５４
クロスバー                                      ５５
支持体                                          ５６
継手ボルト                                      ５７
枠４９，５０，５１                              ５８
スライドバーの中央開口部                        ５９
スライドバーの構造部                            ６０
スライドバーの突出部                            ６１
スライドバーのボルト                            ６２
ピン                                            ６３
案内板                                          ６４
調整ボルト                                      ６５
点火プラグ                                      ６６
作動チャンバ４５の吸気開口部                    ６７
作動チャンバ４５の排気開口部                    ６８
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に従う、ピストン機構の縦断面図であり、軸の左側には、反対方向に軸に沿って最大変位し相対する死点にある、連接棒の一方および他方の同期群のピストンと、軸の右側には、１行程後の同様のピストンを示す。
【図２】図１の面Ａ−Ａにおける、縦断面図であり、軸の左側には、図１における軸の左側のピストンに類似のピストン位置を示し、軸の右側には、１行程後のピストン位置を示す。
【図３】図１の面Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図４】調節蓋が取り外された図１の面Ｃ−Ｃにおける断面図であり、軸の左側では、連接棒、ピストンおよび外側接続部材を取外し、軸の右側では、内側接続部材を取り外した状態を示す。
【図５】ピストン機構のシリンダの断面図である。
【図６】内側接続部材に強固に装着された、同期群の連接棒のうち一連接棒の側面図である。
【図７】外側接続部材に強固に装着された、同期群の連接棒のうち一連接棒の側面図である。
【図８】縦断面での、軸の左側における組立状態の中間クランクヒンジ枠の正面図である。
【図９】横断面での、軸の左側における図８の面Ｄ−Ｄにおける図である。
【図１０】内側接続部材に強固に装着された、同期群の連接棒のうち一連接棒であって、幅広の突起部および断続肩部を備えた連接棒の変形を示す側面図である。
【図１１】図１０の連接棒の正面図である。
【図１２】軸の左側における、図８で示される矢符Ｅの方向の、クランクヒンジ枠の端部から長手方向に見た図である。
【図１３】軸の左側における、縦断面でのピストンの側面図である。
【図１４】図１０の面Ｆ−Ｆにおける断面図である。
【図１５】相当する同期群の連接棒と組立てた状態での、内側接続部材の側面図である。
【図１６】図１５における面Ｇ−Ｇでの断面図である。
【図１７】相当する同期群の連接棒と組立てた状態における外側接続部材の側面図である。
【図１８】図１７の面Ｈ−Ｈにおける断面図である。
【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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