(57)【要約】【課題】従来のエンジンにおける問題を解決するか、少なくとも実質的に改善すること。【解決手段】  固定部分（２）と、固定部分（２）によって保持され、回転可能な、セパレートシリンダーブロック（３）と有するエンジン（１）である。シリンダーブロック（３）はローターであって少なくとも１つのボア（４）を有し、このボア内にピストン（５）が往復運動する。ピストン（５）の往復運動は、固定部分（２）に対して回転するシリンダーブロック（３）を補助する回転運動に変換されて、出力を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部分と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックであって、前記シリンダーブロックは少なくとも１つのボアを有し、前記ボアの中でピストンが往復運動をし、前記シリンダーブロックは前記固定部分に対し回転して仕事出力を提供するエンジン。
【請求項２】
前記固定部分はケーシングであることを特徴とする請求項１記載のエンジン。
【請求項３】
前記シリンダーブロックはローターであることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン。
【請求項４】
前記固定部分は前記ローターが前記ローターの中心を通り抜ける回転軸に関して回転可能となるように前記ローターを保持することを特徴とする請求項１乃至３記載のエンジン。
【請求項５】
前記ピストンは、前記シリンダーブロックの内部で燃焼の大きさと向きが、前記固定部に対して、前記シリンダーブロックの回転軸の回りに前記シリンダーブロックの回転作用が最大となるように向けられることを特徴とする請求項１乃至４記載のエンジン。
【請求項６】
前記ピストンは、前記ピストンの往復運動を、前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させる助けとなる回転運動に変換する駆動手段に接続していることを特徴とする請求項１乃至５記載のエンジン。
【請求項７】
各々のピストンに対する前記駆動手段は、コンロッド、クランクシャフト、及び、前記クランクシャフトに接続される少なくとも１つのピニオンギアを有し、前記ピニオンギアは前記固定部分に固定された少なくとも１つのリングタイプギアに係合することを特徴とする請求項１乃至６記載のエンジン。
【請求項８】
前記ピストンは、前記ブロックの回転の中心に垂直な面内に向けられていることを特徴とする請求項１乃至７記載のエンジン。
【請求項９】
前記ピストンは、前記シリンダーブロックが回転する方向に前記ピストンのヘッドが向くように位置することを特徴とする請求項１乃至８記載のエンジン。
【請求項１０】
前記ピストンは前記ブロックの回転の前記中心からオフセットが付けられていることを特徴とする請求項１乃至９記載のエンジン。
【請求項１１】
エンジンのサイクルを実行する方法であって、シリンダーボア内の作動流体が広がり、前記シリンダーとブロックを反対方向に駆動すると、クランクシャフトに接続されたピニオンギアを回転させ、前記ピニオンギアは固定部分に固定されたリングタイプギアと係合して前記リングタイプギア上の前記ピニオンギアの前記回転が前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させ、これにより、出力を提供し、一方、同時に前記ピストンを、フレッシュチャージを受け入れ圧縮する位置に戻すように駆動する方法。
【請求項１２】
前記フレッシュチャージはフレッシュ作動流体を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記フレッシュチャージは作動流体と燃料を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記作動流体は空気であることを特徴とする請求項１１乃至１３記載の方法。
【請求項１５】
前記作動流体は蒸気であることを特徴とする請求項１１乃至１３記載の方法。
【請求項１６】
前記エンジンは内燃エンジンであることを特徴とする請求項１乃至１０記載のエンジン。
【請求項１７】
明細書と添付の図面に実質的に記載されたエンジン。
【請求項１８】
明細書と添付の図面に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの改良に関し、特に内燃エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンで一番良く知られているものは、往復運動をするピストンを有するエンジンであり、このエンジンは、燃料点火と燃焼によりピストンが線形の往復運動をする。
【０００３】
ピストンの線形運動はクランクシャフトによって回転運動に変換される。典型的には、クランクシャフトは、エンジンブロックの外部に置かれ、エンジンと乗り物や発電機などの装置とを接続する。
【０００４】
ほとんどすべての従来のエンジンでは、ブロックとヘッドは固定され、エンジンの移動しない部分を形成する。従来のエンジンは、これらエンジンが提供する利用可能な仕事量が制限されることになり、このため、すべての仕事量と出力は、クランクシャフトを介してのみ伝達される。さらに、実質的な回転の慣性はクランクシャフトに接続されているフライホイールによって提供される必要がある。
【０００５】
従来のエンジンは、このため、比較的、大きく重いクランクシャフトとエンジンブロックを有していた（特にエンジンが複数のピストンとシリンダーを有している場合にはそうである）。このような大きく重い部品が必要となるのは、最初の点火の時にピストンによってクランクシャフト（とベアリングを介してエンジンブロックに）に伝達される強い力の結果であり、クランクシャフトでピストンが接続されるジャーナルが点火時にピストンとコンロッドの移動軸に沿うか、隣接するからである。
【０００６】
従来のエンジンはヘッドの部品を有し、この部品は、複雑でトラブルを生じていた。これは、各々のシリンダー領域においてヘッドの内側は燃焼室の２つの主要な側面のうち、の１つの形成し、これら２つの側面はヘッドのガスケットとボルトにより結ばれているからである。そして、燃焼の圧力はピストンヘッドに対して加えられ、この結果、ピストンが動くことになる。
【０００７】
特許番号ＧＢ４８８３３６は、ロータリーエンジンを開示しており、これは、露出した一気筒エンジン又は、回転するシリンダーであって、最初にクランクシャフトによってその回転方向に駆動されるものによって構成される。この文献では、回転を与えるために最良のてこ比と最初の駆動手段とを構成するように位置されたシリンダーを有している発明はクレームされていない。従ってこのエンジンは従来のエンジンと同様のシリンダーあたりのパフォーマンスを有すると考えられる。
【特許文献１】英国特許ＧＢ４８８３３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来のエンジンにおける問題を解決するか、少なくとも実質的に改善することにある。
【０００９】
本発明の他の目的及び利点は、図面を伴って開示され、本発明の例示、実施形態が記載あれて以下の開示によって明らかにあるであろう
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の１つの形態として、提案されるエンジンは、固定部と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックであって、前記シリンダーブロックは少なくとも１つのボアを有し、前記ボアの中にピストンが往復運動をし、前記シリンダーブロックは前記固定部分に対し回転して仕事出力を提供するエンジンである。
【００１１】
好ましくは、前記固定部分はケーシングである。
【００１２】
好ましくは、前記シリンダーブロックはローターである。
【００１３】
好ましくは、前記固定部分は前記ローターがローターの中心を通り抜ける回転軸に関して回転可能となるように前記ローターを保持する。
【００１４】
好ましくは、前記ピストンは、前記シリンダーブロックの内部で燃焼の大きさと向きが、前記固定部に対して、前記シリンダーブロックの回転軸の回りに前記シリンダーブロックの回転作用が最大となるように向けられる。
【００１５】
好ましくは、前記ピストンは、前記ピストンの往復運動を前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させる助けとなる回転運動に変換する駆動手段に接続している。
【００１６】
好ましくは、各々のピストンに対する前記駆動手段は、コンロッド、クランクシャフト、及び、前記クランクシャフトに接続される少なくとも１つのピニオンギアを有し、前記ピニオンギアは前記固定部分に固定された少なくとも１つのリングタイプギアに係合する。
【００１７】
好ましくは、前記ピストンは、前記ブロックの回転の中心に垂直な面ないに向けられている。
【００１８】
好ましくは、前記ピストンは、前記シリンダーブロックが回転する方向に前記ピストンのヘッドが向くように位置する。
【００１９】
好ましくは、前記ピストンは前記ブロックの回転の前記中心からオフセットが付けられている。
【００２０】
さらに別の形態として、本発明のエンジンのサイクルを実行する方法は、シリンダーボア内の作動流体が広がり、前記シリンダーとブロックを反対方向に駆動すると、クランクシャフトに接続されたピニオンギアを回転させ、前記ピニオンギアは固定部分に固定されたリングタイプギアと係合して前記リングタイプギア上の前記ピニオンギアの前記回転が前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させ、これにより、出力を提供し、一方、同時に前記ピストンを、フレッシュチャージを受け入れ圧縮する位置に戻すように駆動する。
【００２１】
好ましくは、前記フレッシュチャージはフレッシュ作動流体を含む。
【００２２】
好ましくは、前記フレッシュチャージは作動流体と燃料を含む。
【００２３】
好ましくは、前記作動流体は空気である。
【００２４】
好ましくは、前記作動流体は蒸気である。
【００２５】
好ましくは、前記エンジンは内燃エンジンである。
【００２６】
好ましくは、シリンダーはエンジンの中央のセンタードライブシャフトから間隔があけられ、エンドプレートはシャフトと第１及び第２のサイドを接続する。
【００２７】
好ましくは、エンジンはイグニッションを提供し、燃焼プロセスのための燃料と空気はシリンダー内で有効に加えられ、それは現行タイプで点火に適し、ピストンを駆動する。この発明は、どのようなタイプの燃料をも使用することができる。
【００２８】
好ましくは、円弧状シリンダーは、その中央サイドの周りにスロット形状の開口が設けられており、シリンダーのサイドは中央のドライブシャフトに面している。
【００２９】
好ましくは、シャフトは、シャフトからシリンダー内のスロット開口部を介してシリンダーに延びているディスク状のローターに接続されている。好ましくは、ひとつの実施形態では、少なくとも１つのピストンがローターに接続されている。
【００３０】
好ましくは、シリンダー内部のローターの周囲のエッジ上でピストンはローターに接続されており、ローターの周囲のエッジは円弧状シリンダーの円弧カーブ断面と形状がマッチしてコンプリートする。
【００３１】
好ましくは、ローターが回転している間でもローター内を実質的に前後にピストンが動くようにピストンがローターに接続されている。このような動きは限定された距離を本質的に往復的であるか、実質的に往復運動である。この運動が提供され、ピストンはストロークを生成し、燃焼室とサイクルの生成を補助する。
【００３２】
好ましくは、ピストンは、アーム又は（接続アーム、又は、ロッド、又は、プレートメカニズム）の上のローターに取り付けられることによりローター上で前記動作をする。
【００３３】
好ましくは、１つの例としてローターへのアームの接続はアームの第１のエンドをローターの中央近くに固定し、これによりアームの前後方向の動きをローターの中央から枢軸的にすることができ、これによりローター内のアーム上のシリンダー内のピストンの動きをシリンダーの半径と同じ半径となる。
【００３４】
好ましくは、アームは、ローター内の開口部に置かれ、そのような開口は第１及び第２のサイドと第１及び第２のエンドを有しており、各々は好ましくはお互いに平行で、スロット状のデザインとされ、このため、ローターは連続的な表面を両サイドに有し、ローターがシリンダースロットの中で回転し、シール又はベアリングがローターのサイドにフィットされるか係合される。
【００３５】
好ましくは、ピストンは延びた形状で適当な又は必要なだけ余分な長さであり、このため、ローターのアームのための開口が延びたピストンによりカバーされる。このピストンは少なくとも１つのシーリングまたはピストンリングまたは一端でこれらのセットを有し、好ましくは、フロントピストンの端は好ましい燃焼室のエンドである。
【００３６】
好ましくは、ピストンはシリンダーブロックまたはローター上の第１の部分とローターから離れた第２の部分を有するメカニズムによってローターの開口の中を前後方向に動かされる。（すなわち、第２の部分は特定の位置においてシリンダーの外部上にある。）
【００３７】
好ましくは、第２の部分のメカニズムはギア（リングまたはスター）であり、好ましくは、第１の部分はホイールまたはプラネタリーギアである。好ましくは、プラネタリーギアはクランクレバーの動きをピストンの前述のメカニズムアームに接続する。
【００３８】
好ましくは、プラネタリーギアはシャフトにより正確な位置でシリンダーブロックまたはローターに固定され、ギアが回転するベアリング上でシャフトに対して支持され、ギアはエンジンに固定される第１の部分のリングまたはスターギアと噛み合い、これによりエンジンが回転されるか、回転したときプラネタリーギアはローターとともに回転運動をし、外部のギアとの接続により回転し、これにより、クランクレバーを前後に動かし、結果的にピストンを前後に動かす。
【００３９】
好ましくは、ローターが例えばエンジンをスタートさせるスターターモーターにより回転させられると、プラネタリーギアがローターへの接続の軸上で回転させられ、プラネタリーギアの歯がエンジンのギアに接続され、プラネタリーギアが回転することによりピストンアームに接続されたクランクシャフト状のレバーが動き、これによりアームとピストンが前後に動き、ギア上で、アームへのレバーの配置により、かつ、１つが外部に接続して静止しているギアを設けることにより、かつ、プラネタリーギアがローター上のシャフト上でピストンの後ろ方向の圧力または動作を外部のギアを介してローターの前方向の回転へ変換する方向に回転することにより、ローターがイグニッションの時にキックバックをするのを防止する。
【００４０】
好ましくは、アームとピストンはローターとともに回転運動をし、相対的前後方向にローターとは独立して自由に動く。
【００４１】
好ましくは、シリンダーブロックはシリンダーブロック内に位置する第１に類似の第２のピストンを有し、第２のピストンは第１のピストンと同じローターまたはシリンダーブロックの中で動作する。第２のピストンはローターに硬く取り付けられるか、独立した前後の動きで、かつ、第１のピストンを固定する方法と同じ類似のギアとクランクメカニズムにより第２のピストンが同様に取り付けられる。
【００４２】
第２のピストンは、第１のピストンの１つのサイド上に位置し、第１の面では、燃焼室への第２のサイドを提供し、第２の面では、燃料の燃焼からの圧力によりローターを回転させるメカニズムを提供し、エンジンを駆動する。
【００４３】
好ましくは、第２のピストンは第１のピストンのフロントサイドで燃焼室の第１のサイドに設けられ、２つのピストンはサイクルとしてペアで動作し、ローターを駆動し、これによりエンジンを駆動する。
【００４４】
好ましくは、第２のピストンのローターへの接続及びエンジンメカニズムの外部への接続がされ、燃料が燃焼室またはピストン間のスペースで点火される（燃える）とこの燃焼からの後ろ方向の圧力はあったとしてそれほど大きく第２のピストンとローターの前方向の動きに影響を与えない。これは、クランクシャフトタイプの接続がギアを介してなされ、またギアがローター上のベアリング上を自由に回転し、まっすぐに動くためであり、上述のように第２のピストンが独立に動くことにより補助され、これによりピストンが一緒にくるときに燃焼を得るための大きな自由度と調整の距離が与えられ、キックバックの動き又は圧力からのロスを生じなく、第２のピストンは独立して動き、この点において最良の動き効果を得る。
【００４５】
好ましくは、第１のピストンは、燃焼室への第１と１つのサイドを提供し、従来の往復運動のピストンの種類のエンジンの燃焼室の遠心サイドのヘッドと同様の独立した動作をする。
【００４６】
好ましくは、この発明では、第２のピストンとローターの回転の加速度または速度に比べて第１のピストンが初期段階で速度を落とし、燃焼ストロークを継続する。これは、ギアの使用によりローターへの反対方向にレバーを動かすギアのセンターのサイド上の位置
にあるプラネタリーギアの回転へのクランクシャフトまたはレバーの接続により可能となり、外部の静止するリング又はスターギアへの接続を介してローターを回転する力が与えられる。
【００４７】
好ましくは、適切なフライホイール又は／及びカウンターバランスメカニズムがエンジンに加えられる。また、ローターそのものがフライホイールのように動作するようにしてもよい。
【００４８】
さらに別の実施形態では、ギアは歯ベルトとプーリーに置き換えることもできる。
【００４９】
好ましくは、エンジンはシーケンシャルな点火サイクルを有する。
【００５０】
好ましくは、２ストロークサイクル、または４ストロークサイクルまたは他の適切なストロークサイクルが用いられる。
【００５１】
好ましくは、プレート状のエンドカバーがシリンダーシャフトとギアへ外側のエンドの上に設けられ、ドライブシャフトのためのベアリングまたはシールを保護する。
【００５２】
好ましくは、従来の燃料点火、空気供給、及び排気除去手段が実用的な内燃エンジンを提供するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本願発明の実施形態について特に図１を参照しつつ説明する。同図にしめすように、燃料燃焼内燃エンジン１は、固定部分としてのケーシング２とこのケーシング２と分離しているシリンダーブロック３とを有している。ブロック３はケーシング２によって保持されるローターであって、ブロック３の中心をとおる回転軸１４について自由に回転できるように構成されている。
【００５４】
当業者であれば理解されるべきことであるが、外部のケーシングが本発明の実現に必ずしも必要なわけではなく、円形ギアを設けることができることができれば、板状のものやブロック状の外部構造体であればよい。
【００５５】
ブロック３は、４つのシリンダー４の燃焼室が設けられており、各々のシリンダーにはピストン５、コンロッド６、クランクシャフト７が設けられている。燃焼室２２はブロックの回転方向のトレーリングサイドに隣接して、そのサイド上に、エンジンの中心軸１４から外側に伸びる放射状ライン２３上に位置している。
【００５６】
ガジョンピン９、１０はピストン５をクランクシャフト７に接続しており、ピニオンギア１１はクランクシャフト７に固着されている。
【００５７】
ブロック３は軸１４の周りに回転可能なようになっている。そして中空出力部と中央シャフト１３の回転方向と同じ方向に回転する。
【００５８】
燃焼室２２での空気と燃料の混合の燃焼により、ピストン５とブロック３を逆方向に駆動し、これにより、クランクシャフト７に接続されているピニオンギア１１を回転させる。ピニオンギア１１はケーシング２に固着されたリング状ギア１２に噛み合い、リング状ギア１２に噛み合っているピニオンギア１１の回転がケーシング２に対してシリンダーブロック３を回転させる。これにより一定の仕事量を提供し、一方、同時に、ピストン５を新しい気と燃料を受け入れ、圧縮することができる位置まで戻す。
【００５９】
燃焼室２２内での点火の瞬間から、エンジンブロック３は回転運動を始め、ピストン５はさがり、すなわち、シリンダーヘッド２０から遠ざかる方向に動く。
【００６０】
エンジンブロック３は燃料の点火により動き、燃料が燃焼している間及びピストンと接触して動いているストロークの期間はシリンダーブロックの軸に対してシリンダーブロックを回転させるのに１００パーセント最適な角度（９０度）のてこ比の作用によりエンジンブロックは動く。燃圧がシリンダーの少なくともひとつの側に圧力をかけ部分的にはシリンダーのトップの内部ヘッドに対して圧力をかける。この燃圧によりエンジンブロック３は上述のように駆動される。シリンダーのヘッドはブロックの軸に対して回転するトルクを与えるに最適となるように位置され、ブロック軸の一方のサイドに位置し、またブロック軸からの線のトレーリングサイドに位置する。これによりシリンダーは９０度の最適位置におかれる（回転体を回転させる推進方向の）。これにより、エンジンブロックの回転はエンジンクランクシャフトによる従来の回転によって得られる力よりも大きな力を与えることができる。
【００６１】
この発明のエンジンは回転するブロックヘッドに対して与えられる燃圧により動くものである。燃焼室の反対側、すなわち、この実施形態では、ピストンヘッド、からのガスの押し付け、または、反応動作をし、シリンダーヘッドへの圧力は最大となりシリンダーパーツとギアによりをエンジンの固定され、有益に使用し、また静止しているハウジングまたはベースへ圧力を伝達することにより上述のように最大となるように圧力が得られる。このような部品の構成と動作により、中央出力シャフトの回転を含むエンジンブロックの回転運動、エンジンの動作はピストンヘッドとピストンへの圧力（燃料の燃焼の反動）によってアシストされる。ピストンは、半分くらい下がると、クランクシャフトジャーナルの角度が最適値であるクランクシャフトの軸に対して、９０度のてこ比の角度となる。しかし、この位置で上部のピストンへのコンロッドが直接ではなく、（横向きの）角度を持ち、このため、その位置においても最大の効率は得られない。クランクシャフトがその他の位置にあるとき、下向きでピストンのパワー出力時に、クランクシャフトの軸に対してジャーナルとピストンの接続点の角度が９０度を下回る。
【００６２】
エンジン１は２ストロークサイクルで動作することができる。対向する位置で、シリンダー４の対向する端に２つのペアのピストン５が示されている。１ペアのピストン５は圧縮ストロークの終わりに近く、最終的なトップのデッドセンターで点火が開始される領域に到達する。シリンダーブロック３の対向する面には、ストロークのボトムエンド、すなわち、パワーストロークの最後にある対向するペアのピントン５が示されている。
【００６３】
エンジン１は、また、４ストロークサイクルで動作することもできるし、適切な点火タイミング、燃料、空気のチャージのタイミング及び供給手段に変更すうことにより他のサイクルに適用することも可能である。異なるピストンの着火タイミングは順次なされるようになっている。すなわち、時計回りに１、２、３、４の順番で着火される。ピストン５のタイミングはリングギアの歯の噛み合いに対するピニオンギアの位置に影響を与える。
【００６４】
中空のシャフト１３はどのようにしてエンジンが出力を提供するかを示す一例である。また、この例では、燃料と空気はエンジン１に中空シャフト１３を介して供給され、さらに、排気ガスもこの中空シャフト１３を介して排出される。
【００６５】
エンジン１は、時計回りの回転方向で動作をし、水平方向に設置、すなわち、マウントされるように図示されている。エンジン１は、例えば、シャフト１３や、回転ブロック２に直接に駆動力伝達のための接続手段をもうけるなど種々の駆動力伝達のための接続手段を持つことが可能で、自動車や発電機に原動力を伝達し、他のタイプのエンジンの応用に使用することができる（図示省略）。空気供給手段の接続はシャフト１３の一端１５を介しても良いし、エンジンケーシング２の一方の側のマニホールド（円形、図示省略）によっても良い。また、ケーシング２に接続され、静止するようにされたブロック３の領域の表面又は横へマニホールドを設けても良いし、必要に応じて、ベアリングやシール部材を設けても良い。吸気口（フィルター付き）を介して燃焼室に空気を送り込む場合は、燃焼空気吸入口はエンジンブロック３の横面に設けることができ、また、排気手段はエンジンブロック３の他の横面に設けることができる。エンジンブロック３は外側で円形のエッジの周りに密閉された表面を設けることができ、シリンダーとブロックの内側にも適切なシールを設けることができる。
【００６６】
このようなシールはブロック３の外側で円形の側面の各々のエッジ上に設けられ、中間に潤滑オイル室を構成することが可能であり、また、エンジンブロック３の各々のサイド上に密閉室を構成することが可能である。燃焼空気吸入口と排気口はケーシング２への接続口によってブロック３の外側の円形のエッジと反対の位置に配置し、回転ブロックの排気ガス口と空気吸入口と連絡するように構成することができる。
【００６７】
エンジン１はシリンダーに空気を供給する手段を有するように構成するか、または、ハウジング２のカバーに通気口やスロットをエンジンブロックに設けて空冷タイプとすることが可能である。また、エンジンを水冷式とすることも可能である。この場合には、エンジンブロック３とともに回転し、エンジンブロック３の外側のエッジの周りに置かれるカスタムデザインのラジエータを設けることができる。好ましくは、各々のラジエータは各シリンダーに専用に設けられるか、エンジン内に設けられるようにすることもでき、より好ましくは、専用の冷却水ポンプ、サーモスタット、圧力リリーフキャップ、温度ゲージ、空気流ファンまたはスロットをカバー等の中に設けることもできる。
【００６８】
また、マルチシリンダーエンジンへの複数の専用ラジエータがこれらすべてに接続されるマニホールドを有して共通の通気の流れを得るように構成しても良い。この場合には、ラジエータ、エンジンまたはシリンダーが壊れた場合にラジエータを閉じる入力口と出力口をラジエータに設けることもできる。このようにすることで、破損した部分以外の部分に影響を与えないようにすることができる。
【００６９】
このエンジンは、スターターモーターなどの従来からの手段によりスタートされる。スターターモーターはフライホイール又はローターを回転させ、第１のピストンは減速により第２のピストンから離れ、燃焼のためのクリーンな空気を吸い込むか流入を許す。燃料が導入され、第１のピストンは前方に動きながら加速しながら後方端と第２のピストンの燃焼室の端部まで戻り、空気と燃料とを圧縮してスパーク又は炎が提供され、燃料に点火する。燃圧はローターの第２のピストンによる駆動を加速し、これにより、ドライブシャフト（又は他の手段）を回転させ、これによりエンジンを駆動させる。
【００７０】
これと同時に、第２のピストンは円形シリンダー（ローターと一緒に回転している）の内部で前方に動いており、第１のピストンは再び減速し、事実上、後ろ側に動く。
【００７１】
第１のピストンの動作と第２のピストンの動作とフェイズはサイクル点火過程のピストンのパワーストロークと言うことができる。
【００７２】
第１のピストンがこの（事実上の）後ろ向き方向の運動の終わりに来るとギアメカニズムとクランクレバーは第１のピストンを加速させて第２のピストンの後ろ側の近傍に戻し、そのように動作している間に、使用済みの空気と燃料（排気ガス）を排出する。このガスは好ましくは、ポート又はバルブを介してシリンダーから出力される（その位置において正確にシリンダーを通して利用できる。）。エンジンの着火が２ストロークサイクルである場合には、新鮮な空気はピストンが戻ってくる前に導入される。
【００７３】
エンジンは、第１のピストンが第２のピストンの後ろ側から反対方向に遠ざかり、この動きをすることで、サイクルと繰り返す。
【００７４】
エンジンが２サイクル着火ストロークのタイプの場合には、吸気及び排気は普通の２ストロークサイクルのエンジンのシステムの類似している。しかしながら、本発明は、ピストンが一方向と回転方向に移動するため改良が加えられている。
【００７５】
高いパワーやバランスが必要な場合には、各々の円弧状シリンダーに対して複数のペアのピストンが用いられる。
【００７６】
好ましくはピストンアームに対するローターの開口は潤滑油、余分の又は残りの燃焼ガスを流しだすために使用され、シリンダーに吸入され又は排出される空気または排気ガスの通路として使用される。
【００７７】
シリンダーの総体的な直径は、ピストンの直径に合うように大きなサイズになっており、エンジンパワーは大きいものとなる。シリンダーの総体的な直径及び対応するピストンの直径が大きくなると燃料の燃焼によりピストンからドライブシャフトに供給されるトルクは従来のエンジンで他のやり方により得られるものより高くすることができる。
【００７８】
上述したオーバーサイズの特徴の例としては、中型の車に使われるような平均的な使用の場合のシリンダーの総体的な、すなわち、外側の直径は、１メートルであるのに対してシリンダーの内部の直径とピストンの直径は１００ｍｍである。このような、ピストンのサイズに対してオーバーサイズのシリンダーを有するエンジンでは、多くのピストンを使用する。（特別の環境とシリンダーのサイズのため）
【００７９】
このオーバーサイズのエンジンの特徴としては、エンジン部品のスペースに使うより大きな内部側（中央位置）部分を得ることができる。
【００８０】
この発明では、同じシャフトに対して１つのシリンダーについて述べたが、２以上のシリンダーを設けるようにしても良い。また、必要であれば、エンジンスペースをより小さくするために直径を最小とすることもできる。
【００８１】
本発明の上述した実施形態では、エンジンが１つのシリンダーとローターに対して複数のセットのピストンが用いられる場合には、点火はシーケンシャルに行われる（すなわち、一度に１つのピストンに対して点火が行われる。）。このシーケンスは例えばシリンダーの周りに時計回りに１、２、３とするか、シリンダーの１つのサイドから別のサイドに交互に順次点火するようにしてもよい。この場合も同時に２つのピストンに対して点火されることはない。
【００８２】
例えば、２つのペアだけが用いられたならば、ピストンの点火は１、２となる。もし、３つのセットならば、１、２、３の順に点火される。もし、４つのピストンが用いられる場合には、１、２、３、４などとなる。２番目のピストンは１番目などのピストンのシリンダーの反対側に置くことができる。
【００８３】
エンジンは、実際は上述した点火サイクルのいずれのものも適用でき、ピストンが独立した動作をすることから他の点火サイクルを採用することもできる。
【００８４】
本願発明の他の実施形態によれば、クランクアクションメカニズム、すなわちクランクシャフト、または、スコッチヨークがシリンダー内部に置かれ、コンロッドがピストンに接続される。また、シリンダーの開口部を通してシャフトがシリンダーの外部に接続される。
【００８５】
また、１つの実施形態としては、回転するローターへ、または、ローターを通して設けられる第１又は第２のピストンへの往復運動するアームの代わりに、両端に設けられたギアによって回転される回転シャフトを設け、エンジンが回転するとクランクシャフトまたはスコッチヨークまたはピストンの好ましくは１つのサイドのシリンダー内の他の類似のメカニズムを動作させる。この構成によりローターに往復運動をするシャフトのための延長されたスロットを設ける必要がない。
【００８６】
最後のパラグラフの１つの実施形態としてピストンはクランクシャフト又はスコッチヨークの上にピストンがくるようにし、ピストンとクランクシャフト又はスコッチヨークとを、ピストンの内部と、両端のシーリングリングの内部で接続するコンロッドのような接続手段が設けられる。
【００８７】
好ましくは最後のパラグラフに関して他の実施形態として、第１のピストンの後端に位置するシリンダー内のクランクメカニズムを介して第１のピストンが動くようにしても良い。そして好ましくは、必要とするスペースを最小とするために第１のピストンの後端の中にクランクシャフトを設けることもできる。この場合は、メカニズムはシリンダーの外部にクランクがある場合に説明した動作と同じ動作をする。
【００８８】
この実施形態では、シャフトはベアリングと必要ならばシールを介してシリンダーから取り込んだ空気はピストン領域にシャフトを通して導かれる。シャフトは空気の通路として必要ならば意図的にオーバーサイズとすることができる。ピストンは取り込んだ空気を燃焼室に導入するためのポート又はバルブを有している。このポート又はバルブはクランクシャフトの回転及び又はシリンダー内のピストンの往復運動によって制御される。この実施形態ではシリンダーそのものが回転し、シリンダーのローターとスロット開口部は除かれている。シリンダーはシリンダー内部の中央部分を介しドライブシャフト上に設けられる。シリンダーは固定のエンジンハウジング内に置かれ、そのエンジンハウジングは、ドライブシャフトを支持するためのベアリング及びシールを有している。
【００８９】
また、別の実施形態としては、シリンダー内のクランクへのシャフトがドライブメカニズムの外側に接続しており、例えば、ギア、プラネタリーギア、または、ギアのようなギアホイールを回転させ、これらが前記ハウジングの固定されて置かれるマッチング歯車、リングギア、スターギアに接続される。ピストンの動作は上述したものと同一である。
【００９０】
上述した実施形態又は例に記載された本発明はシリンダーから中央に位置するドライブシャフトへのシャフトを有しており、このシャフトは好ましくはドライブシャフトに隣接する第１の端部上のギアを有しており、このギアはドライブシャフト上で回転する第２のギアに接続されており、ドライブシャフトが回転するとドライブシャフトに固定される。このため、前記シャフトを回転させ、第２の端部（前記シリンダー内部の端部）の前記シャフトを回転させ、次に、前述の第１のピストンに接続されるクランクアクションメカニズムを回転させる。このシャフトは、回転し、シリンダー内に延びるローターを用いた実施形態内で用いられるか、シリンダーそのものが回転し、ローターが除かれる実施形態内で用いられる。
【００９１】
ひとつの実施形態として、エンジンがスタートしたときに、各々のピストンに少なくとも１つ、往復運動をするカウンターウエイトを設け、ピストンウエイトがエンジンの回転するパスの１つのポイントから第２のポイントに移動するにつれてエンジンシリンダーブロックまたは、ハウジングまたはローターのバランスが崩れるのを防止するようにしても良い。また、替わりに、例えば３つのピストンを有するエンジンの場合には、各々のピストンが同時に点火するようにしても良い。
【００９２】
また、ひとつの実施形態として、チェインとチェインスプロケットがギアの替わりに用いられてクランクシャフトの両端がエンジンの外部に接続されるようにしてもよい。また、ひとつの実施形態として、エンジンはピストンシリンダーブロック又は／及びハウジングの主たる回転する部品から作られ、エンジンは、内部に２つのレベルアウトタイプの半分ずつのハットが前記シリンダーブロックの周り及び上部にくるようになっており、エンジンクランクシャフトとコンロッドとクランクシャフトベアリング（両端の）の位置するスペースを有し、これらが正確にフィットする設計となっている。そして、これらの部品は互いに接続され、ピストンのオイルパンとクランクエンジンブロック（エンジンの固定部品）の接続を構成する。
【００９３】
また、この発明の円弧状シリンダーの１つのサイド内で回転するローターが用いられる実施形態では、移動するピストンを半球状のメカニズムでシャフト上を回転しつつ動くようにすることができる。この球は、シリンダーの一端の固定ピストンの中のカーブにマッチするようになっており、その球のひとつのサイドの少なくとも１つのセクションは幾分フラットになっている形状により、その球は、点火サイクルとストロークを生成し、燃焼室のひとつのサイドは第２のピストンの後ろの第１のピストンと代替するように構成される。
【００９４】
この発明の１つの変形例としては、第１の独立に動くピストンの、参照されたピストンとクランクメカニズムはシリンダー内部のロータリーアクションピストンに置き換えることができ、ロータリーアクションピストンが置かれ使用されるシリンダーの独特の部分のデザイン（形状）の変化に両方がマッチされる。ロータリーピストンは燃料の燃焼エネルギーを回転するシリンダーに固定されたエンジンヘッド状部分又は第２のピストンの後ろを介してロータリーシリンダーに伝達するようになっている。ロータリーアクションは第１のギアを介して接続されている従来のシャフトによって第２のギアに接続される。
【００９５】
この実施形態では、ローターは必要とする前述の点火サイクルを提供するのに適した形状をしており、燃焼室はひとつのサイドに置かれ、それ自身はエンジンをドライブすることを必要とされていない。燃料の点火の圧力により駆動されるシリンダーを横切って形成される固定されたヘッドがローターに隣接して設けられる。このヘッド部分は上述され、用いられる回転するロータリーピストンに要求される条件にマッチするように特徴ある形状とすることができる。
【００９６】
従って、ここに記載のエンジンは高い機械的効率、小さく軽い、そのため燃費の良いエンジンから利益をえるものに対し、有益であることが証明されると考えられる。
【００９７】
発明は、一番実際的で好ましい態様と考えられるように記載し、示したが、この発明の範囲になかで変更が加えられることができる。その変更は、ここに詳細に記載されている事項に限定されず、いかなる全ての均等な装置を含むように添付のクレームの範囲と一致すように考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明のエンジンの隠れた詳細部分をしめす分解図である。
【図２】ブロックとケーシングのＡ−Ａ断面を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１    エンジン
２    ケーシング
３    シリンダーブロック
４    シリンダー
５    ピストン
６    コンロッド
７    クランクシャフト
９    ガジョンピン
１０    ガジョンピン
１１    ピニオンギア
１２    リング状ギア
１３    シャフト
【図１】
2006516695.tif 000003
【図２】
2006516695.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月27日(2005.10.27)
【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】
固定部分と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックとを有するエンジンであって、前記シリンダーブロックは少なくとも１つのチャンバを有し、前記チャンバは前記シリンダーブロックとピストンとによって包囲され、前記チャンバの中で前記ピストンが往復運動をし、前記シリンダーブロックは前記固定部分に対し回転して仕事出力を提供するエンジン。
【請求項２】
前記固定部分はケーシングであることを特徴とする請求項１記載のエンジン。
【請求項３】
前記シリンダーブロックはローターであって、出力シャフトが前記ローターに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン。
【請求項４】
前記固定部分は前記ローターが前記ローターの中心を通り抜ける回転軸に関して回転可能となるように前記ローターを保持することを特徴とする請求項１乃至３記載のエンジン。
【請求項５】
前記出力シャフトの中心が前記シリンダーブロックの回転軸と一直線上にあることを特徴とする請求項１乃至４記載のエンジン。
【請求項６】
前記エンジンは、内燃エンジンであり、前記チャンバは燃焼室であって、前記ピストンは前記シリンダーブロック内で前記回転軸の周囲に接する方向に向けられ、前記ピストンのヘッドは回転方向に向けられていることを特徴とする請求項１乃至５記載のエンジン。
【請求項７】
吸入口からのチャージと排気物は前記出力シャフトによりそれぞれ前記燃焼室に供給され、前記燃焼室から排出されることを特徴とする請求項１乃至６記載のエンジン。
【請求項８】
前記ピストンは、前記ピストンの往復運動を、前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させる助けとなる回転運動に変換する駆動手段に接続していることを特徴とする請求項１乃至７記載のエンジン。
【請求項９】
各々のピストンに対する前記駆動手段は、コンロッド、クランクシャフト、及び、前記クランクシャフトに接続されるピニオンギアを有し、前記ピニオンギアは前記固定部分に固定されたリングタイプギアに係合することを特徴とする請求項１乃至８記載のエンジン。
【請求項１０】
前記ピストンは、前記シリンダーブロックの回転の中心に垂直な面内に向けられていることを特徴とする請求項１乃至９記載のエンジン。
【請求項１１】
前記ピストンは、前記シリンダーブロックが回転する方向に前記ピストンのヘッドが向くように位置することを特徴とする請求項１乃至１０記載のエンジン。
【請求項１２】
前記シリンダーブロックの回転方向に対して、前記燃焼室は、前記シリンダーブロックの回転の中心のトレーリングサイドに位置することを特徴とする請求項６乃至１１記載のエンジン。
【請求項１３】
前記ピストンは前記シリンダーブロックの回転の中心からオフセットが付けられていることを特徴とする請求項１乃至１２記載のエンジン。
【請求項１４】
固定部分と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックとを有するエンジンであって、前記シリンダーブロックは、前記シリンダーブロックによって完全に包囲される少なくとも１つのチャンバを有し、このチャンバ内をピストンが往復運動をし、前記固定部分に対し、前記シリンダーブロックが回転して、仕事出力を供給するエンジンのサイクルを実行する方法であって、前記チャンバ内の作動流体が広がり、前記シリンダーとブロックを反対方向に駆動すると、クランクシャフトに接続されたピニオンギアを回転させ、前記ピニオンギアは固定部分に固定されたリングタイプギアと係合して前記リングタイプギア上の前記ピニオンギアの前記回転が前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させ、これにより、仕事出力を提供し、一方、同時に前記ピストンを、フレッシュチャージを受け入れ圧縮する位置に戻すように駆動する方法。
【請求項１５】
前記フレッシュチャージはフレッシュ作動流体を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記フレッシュチャージは作動流体と燃料を含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記作動流体は空気であることを特徴とする請求項１４乃至１６記載の方法。
【請求項１８】
前記作動流体は蒸気であることを特徴とする請求項１４乃至１６記載の方法。
【請求項１９】
前記エンジンは内燃エンジンであることを特徴とする請求項１乃至１３記載のエンジン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの改良に関し、特に内燃エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンで一番良く知られているものは、往復運動をするピストンを有するエンジンであり、このエンジンは、燃料点火と燃焼によりピストンが線形の往復運動をする。
【０００３】
ピストンの線形運動はクランクシャフトによって回転運動に変換される。典型的には、クランクシャフトは、エンジンブロックの外部に置かれ、エンジンと乗り物や発電機などの装置とを接続する。
【０００４】
ほとんどすべての従来のエンジンでは、ブロックとヘッドは固定され、エンジンの移動しない部分を形成する。従来のエンジンは、これらエンジンが提供する利用可能な仕事量が制限されることになり、このため、すべての仕事量と出力は、クランクシャフトを介してのみ伝達される。さらに、実質的な回転の慣性はクランクシャフトに接続されているフライホイールによって提供される必要がある。
【０００５】
従来のエンジンは、このため、比較的、大きく重いクランクシャフトとエンジンブロックを有していた（特にエンジンが複数のピストンとシリンダーを有している場合にはそうである）。このような大きく重い部品が必要となるのは、最初の点火の時にピストンによってクランクシャフト（とベアリングを介してエンジンブロックに）に伝達される強い力の結果であり、クランクシャフトでピストンが接続されるジャーナルが点火時にピストンとコンロッドの移動軸に沿うか、隣接するからである。
【０００６】
従来のエンジンはヘッドの部品を有し、この部品は、複雑でトラブルを生じていた。これは、各々のシリンダー領域においてヘッドの内側は燃焼室の２つの主要な側面のうち、の１つの形成し、これら２つの側面はヘッドのガスケットとボルトにより結ばれているからである。そして、燃焼の圧力はピストンヘッドに対して加えられ、この結果、ピストンが動くことになる。
【０００７】
特許番号ＧＢ４８８３３６は、ロータリーエンジンを開示しており、これは、露出した一気筒エンジン又は、回転するシリンダーであって、最初にクランクシャフトによってその回転方向に駆動されるものによって構成される。この文献では、回転を与えるために最良のてこ比と最初の駆動手段とを構成するように位置されたシリンダーを有している発明はクレームされていない。従ってこのエンジンは従来のエンジンと同様のシリンダーあたりのパフォーマンスを有すると考えられる。
【特許文献１】英国特許ＧＢ４８８３３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来のエンジンにおける問題を解決するか、少なくとも実質的に改善することにある。
【０００９】
本発明の他の目的及び利点は、図面を伴って開示され、本発明の例示、実施形態が記載あれて以下の開示によって明らかにあるであろう
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の１つの形態として、提案されるエンジンは、固定部と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックであって、前記シリンダーブロックは少なくとも１つのチャンバを有し、前記チャンバはピストンとともに前記チャンバを包囲し、前記チャンバの中でピストンが往復運動をし、前記シリンダーブロックは前記固定部分に対し回転して仕事出力を提供するエンジンである。
【００１１】
好ましくは、前記固定部分はケーシングである。
【００１２】
好ましくは、前記シリンダーブロックはローターであって、前記ローターは前記ローターに接続されたシャフトを有する。
【００１３】
好ましくは、前記固定部分は前記ローターがローターの中心を通り抜ける回転軸に関して回転可能となるように前記ローターを保持する。
【００１４】
好ましくは、出力シャフトの中心は、シリンダーブロックの回転軸と同一直線上にある。
【００１５】
好ましくは、吸入口からのチャージと排気物は、出力シャフトにより、それぞれ、燃焼室に吸入し、燃焼室から除去される。
【００１６】
好ましくは、ブロックの回転方向に対して燃焼室は実質的にブロックの回転の中心のトレーリングサイドに位置する。
【００１７】
好ましくは、エンジンは内燃エンジンであり、チャンバは燃焼室であって、ピストンはシリンダー内で回転軸の周りに接するように位置され、ピストンのヘッドは回転方向に向けられる。
【００１８】
好ましくは、前記ピストンは、前記ピストンの往復運動を前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させる助けとなる回転運動に変換する駆動手段に接続している。
【００１９】
好ましくは、各々のピストンに対する前記駆動手段は、コンロッド、クランクシャフト、及び、前記クランクシャフトに接続される少なくとも１つのピニオンギアを有し、前記ピニオンギアは前記固定部分に固定された少なくとも１つのリングタイプギアに係合する。
【００２０】
好ましくは、クランクシャフトとピニオンギアは共通の回転軸を有している。
【００２１】
好ましくは、前記ピストンは、前記ブロックの回転の中心に垂直な面内に向けられている。
【００２２】
好ましくは、前記ピストンは、前記シリンダーブロックが回転する方向に前記ピストンのヘッドが向くように位置する。
【００２３】
好ましくは、前記ピストンは前記ブロックの回転の前記中心からオフセットが付けられている。
【００２４】
さらに別の形態として、本発明の、固定部分と少なくとも１つの分離したシリンダーブロックとを有するエンジンであって、前記シリンダーブロックは、前記シリンダーブロックによって完全に包囲される少なくとも１つのチャンバを有し、このチャンバ内をピストンが往復運動をし、前記固定部分に対し、前記シリンダーブロックが回転して、仕事出力を供給するエンジンのサイクルを実行する方法は、チャンバ内の作動流体が広がり、前記シリンダーとブロックを反対方向に駆動すると、クランクシャフトに接続されたピニオンギアを回転させ、前記ピニオンギアは固定部分に固定されたリングタイプギアと係合して前記リングタイプギア上の前記ピニオンギアの前記回転が前記固定部分に対して前記シリンダーブロックを回転させ、これにより、出力を提供し、一方、同時に前記ピストンを、フレッシュチャージを受け入れる位置に戻すように駆動する。
【００２５】
好ましくは、前記フレッシュチャージはフレッシュ作動流体を含む。
【００２６】
好ましくは、前記フレッシュチャージは作動流体と燃料を含む。
【００２７】
好ましくは、前記作動流体は空気である。
【００２８】
好ましくは、前記作動流体は蒸気である。
【００２９】
好ましくは、前記エンジンは内燃エンジンである。
【００３０】
好ましくは、シリンダーはエンジンの中央のセンタードライブシャフトから間隔があけられ、エンドプレートはシャフトと第１及び第２のサイドを接続する。
【００３１】
好ましくは、エンジンはイグニッションを提供し、燃焼プロセスのための燃料と空気はシリンダー内で有効に加えられ、それは現行タイプで点火に適し、ピストンを駆動する。この発明は、どのようなタイプの燃料をも使用することができる。
【００３２】
好ましくは、ローターが回転している間でもローター内を実質的に前後にピストンが動くようにピストンがローターに接続されている。この運動が提供され、ピストンはストロークを生成し、燃焼室とサイクルの生成を補助する。
【００３３】
好ましくは、ピストンは、アーム又は（接続アーム、又は、ロッド、又は、プレートメカニズム）の上のローターに取り付けられることによりローター上で前記動作をする。
【００３４】
好ましくは、ピストンは延びた形状で適当な又は必要なだけ余分な長さであり、このため、ローター内のコンロッドのための開口が延びたピストンによりカバーされる。このピストンは少なくとも１つのシーリングまたはピストンリングまたは一端でこれらのセットを有し、好ましくは、フロントピストンの端は好ましい燃焼室のエンドである。
【００３５】
好ましくは、プラネタリーギアはシャフトにより正確な位置でシリンダーブロックまたはローターに固定され、ギアが回転するベアリング上でシャフトに対して支持され、ギアは静止しているリングギアと噛み合い、これによりエンジンが回転されるか、回転したときプラネタリーギアはローターとともに回転運動をし、外部のギアとの接続により回転し、これにより、コンロッドを前後に動かし、結果的にピストンを前後に動かす。
【００３６】
好ましくは、ローターが（スターターモーターによって）回転させられると、プラネタリーギアが回転させられ、プラネタリーギアの歯がリング状ギアに接続されることによりプラネタリーギアは接続されているクランクシャフト、コンロッドを動かし、ピストンを前後に動かす。
【００３７】
好ましくは、コンロッドとピストンはローターとともに回転運動するとともに、ローターとは独立して往復運動できるようになっている。
【００３８】
好ましくは、シリンダーブロックはシリンダーブロック内に位置する第１に類似の第２のピストンを有し、第２のピストンは第１のピストンと同じローターまたはシリンダーブロックの中で動作する。
【００３９】
第２のピストンは、第１のピストンの１つのサイド上に位置し、第１の面では、燃焼室への第２のサイドを提供し、第２の面では、燃料の燃焼からの圧力によりローターを回転させるメカニズムを提供し、エンジンを駆動する。
【００４０】
好ましくは、第２のピストンのローターへの接続及びエンジンメカニズムの外部への接続がされ、燃料が燃焼室またはピストン間のスペースで点火されるとこの燃焼からの後ろ方向の圧力はあったとしてそれほど大きく第２のピストンとローターの前方向の動きに影響を与えない。これは、クランクシャフトタイプの接続がギアを介してなされ、またギアがローター上のベアリング上を自由に回転し、まっすぐに動くためであり、上述のように第２のピストンが独立に動くことにより補助され、これによりピストンが一緒にくるときに燃焼を得るための大きな自由度と調整の距離が与えられ、キックバックの動き又は圧力からのロスを生じなく、第２のピストンは独立して動き、この点において最良の動き効果を得る。
【００４１】
好ましくは、この発明では、第２のピストンとローターの回転の加速度または速度に比べて第１のピストンが初期段階で速度を落とし、燃焼ストロークを継続する。これは、ギアの使用によりローターへの反対方向にレバーを動かすギアのセンターのサイド上の位置
にあるプラネタリーギアの回転へのクランクシャフトまたはレバーの接続により可能となり、外部の静止するリング又はスターギアへの接続を介してローターを回転する力が与えられる。
【００４２】
好ましくは、適切なフライホイール又は／及びカウンターバランスメカニズムがエンジンに加えられる。また、ローターそのものがフライホイールのように動作するようにしてもよい。
【００４３】
さらに別の実施形態では、ギアは歯ベルトとプーリーに置き換えることもできる。
【００４４】
好ましくは、エンジンはシーケンシャルな点火サイクルを有する。
【００４５】
好ましくは、エンジンは、２ストロークサイクル、または４ストロークサイクルが用いられる。
【００４６】
好ましくは、プレート状のエンドカバーがシリンダーシャフトとギアへ外側のエンドの上に設けられ、ドライブシャフトのためのベアリングまたはシールを保護する。
【００４７】
好ましくは、従来の燃料点火、空気供給、及び排気除去手段が実用的な内燃エンジンを提供するために用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本願発明の実施形態について特に図１を参照しつつ説明する。同図にしめすように、燃料燃焼内燃エンジン１は、固定部分としてのケーシング２とこのケーシング２と分離しているシリンダーブロック３とを有している。ブロック３はケーシング２によって保持されるローターであって、ブロック３の中心をとおる回転軸１４について自由に回転できるように構成されている。
【００４９】
当業者であれば理解されるべきことであるが、外部のケーシングが本発明の実現に必ずしも必要なわけではなく、円形ギアを設けることができることができれば、板状のものやブロック状の外部構造体であればよい。
【００５０】
ブロック３は、４つのシリンダー４の燃焼室２２が設けられており、ブロック３はピストン５とともに燃焼室２２を完全に包囲する。各々のシリンダーにはピストン５、コンロッド６、クランクシャフト７が設けられている。燃焼室２２はブロックの回転方向のトレーリングサイドに隣接して、そのサイド上に、エンジンの中心軸１４から外側に伸びる放射状ライン２３上に位置している。
【００５１】
ガジョンピン９、１０はピストン５をクランクシャフト７に接続しており、ピニオンギア１１はクランクシャフト７に固着され、クランクシャフト７とピニオンギア１１は共通の回転軸を有する。
【００５２】
ブロック３は軸１４の周りに回転可能なようになっている。そして中空出力部と中央シャフト１３の回転方向と同じ方向に回転する。
【００５３】
各ピストン５はシリンダーブロックの中で、回転軸の周りに接するように向けられ、各々のピストンのヘッドは回転方向に向けられている。
【００５４】
従来のいくつかのエンジンでは、外側のケーシングが固定されており、そのケーシングが、その中で回転するローターを支持する。しかしながら、このようなエンジンではピストンが往復運動をする燃焼室は、ピストンと、ローターと、ケーシングとによって規定されており、ケーシングがないと各燃焼室は、開放端を有することになる。
【００５５】
このようなエンジンが上述した構成をとったのは、スパークプラグ、吸排気ポートがケーシングの中に設けられており、これらは、ローターが回転すると、燃焼室がそれらを通過するように利用されるからである。この構成に本質的な問題はケーシングに対してローターを封止しるかということであり、特にピストンが圧縮又は排気ストロークにある場合に、ピストンがフレッシュミクスチャー又は排気物に封止を通過させローターとケーシングの間のギャップへと力を加えるという問題がある。本願発明は、この問題を解決するために、ピストンとともに燃焼室を形成し、包囲するシリンダーブロックを提供する。燃料と空気のフレッシュチャージを供給し、排気物を取り除くという問題は、本願発明では、フレッシュチャージ及び排気物を出力シャフト１３を通して導き、この出力シャフトはローターに形成された内部通路によって各燃焼室へ接続されるように構成することによって解決している。
【００５６】
燃焼室２２での空気と燃料の混合の燃焼により、ピストン５とブロック３を逆方向に駆動し、これにより、クランクシャフト７に接続されているピニオンギア１１を回転させる。ピニオンギア１１はケーシング２に固着されたリング状ギア１２に噛み合い、リング状ギア１２に噛み合っているピニオンギア１１の回転がケーシング２に対してシリンダーブロック３を回転させる。これにより一定の仕事量を提供し、一方、同時に、ピストン５を新しい気と燃料を受け入れ、圧縮することができる位置まで戻す。
【００５７】
燃焼室２２内での点火の瞬間から、エンジンブロック３は回転運動を始め、ピストン５は、シリンダーヘッド２０から遠ざかる方向に動く。
【００５８】
エンジンブロック３は燃料の点火により動き、燃料が燃焼している間及びピストンと接触して動いているストロークの期間はシリンダーブロックの軸に対してシリンダーブロックを回転させるのに最適な角度（９０度）のてこ比の作用によりエンジンブロックは動く。燃圧がシリンダーの少なくともひとつの側に圧力をかけ部分的にはシリンダーのトップの内部ヘッドに対して圧力をかける。この燃圧によりエンジンブロック３は上述のように駆動される。シリンダーのヘッドはブロックの軸１４に対して回転するトルクを与えるに最適となるように位置され、ブロック軸の一方のサイドに位置し、またブロック軸からの線のトレーリングサイドに位置する。これによりシリンダーは９０度の最適位置におかれる（回転体を回転させる推進方向の）。これにより、エンジンブロックの回転はエンジンクランクシャフトによる従来の回転によって得られる力よりも大きな力を与えることができる。
【００５９】
この発明のエンジンは回転するブロックヘッドに対して与えられる燃圧により動くものである。燃焼室の反対側、すなわち、この実施形態では、ピストンヘッド、からのガスの押し付け、または、反応動作をし、シリンダーヘッドへの圧力は最大となりシリンダーパーツとギアによりをエンジンの固定され、有益に使用し、また静止しているハウジングまたはベースへ圧力を伝達することにより上述のように最大となるように圧力が得られる。このような部品の構成と動作により、中央出力シャフトの回転を含むエンジンブロックの回転運動、エンジンの動作はピストンヘッドとピストンへの圧力（燃料の燃焼の反動）によってアシストされる。ピストンは、半分くらい下がると、クランクシャフトジャーナルの角度が最適値であるクランクシャフトの軸に対して、９０度のてこ比の角度となる。しかし、この位置で上部のピストンへのコンロッドが直接ではなく、（横向きの）角度を持ち、このため、その位置においても最大の効率は得られない。クランクシャフトがその他の位置にあるとき、下向きでピストンのパワー出力時に、クランクシャフトの軸に対してジャーナルとピストンの接続点の角度が９０度を下回る。
【００６０】
エンジン１は２ストロークサイクルで動作することができる。対向する位置で、シリンダー４の対向する端に２つのペアのピストン５が示されている。１ペアのピストン５は圧縮ストロークの終わりに近く、最終的なトップのデッドセンターで点火が開始される領域に到達する。シリンダーブロック３の対向する面には、ストロークのボトムエンド、すなわち、パワーストロークの最後にある対向するペアのピントン５が示されている。
【００６１】
エンジン１は、また、４ストロークサイクルで動作することもできるし、適切な点火タイミング、燃料、空気のチャージのタイミング及び供給手段に変更すうことにより他のサイクルに適用することも可能である。異なるピストンの着火タイミングは順次なされるようになっている。すなわち、時計回りに１、２、３、４の順番で着火される。ピストン５のタイミングはリングギアの歯の噛み合いに対するピニオンギアの位置に影響を与える。
【００６２】
中空のシャフト１３はどのようにしてエンジンが出力を提供するかを示す一例である。また、この例では、燃料と空気はエンジン１に中空シャフト１３を介して供給され、さらに、排気ガスもこの中空シャフト１３を介して排出される。
【００６３】
エンジン１は、時計回りの回転方向で動作をし、水平方向に設置、すなわち、マウントされるように図示されている。エンジン１は、例えば、シャフト１３や、回転ブロック２に直接に駆動力伝達のための接続手段をもうけるなど種々の駆動力伝達のための接続手段を持つことが可能で、自動車や発電機に原動力を伝達し、他のタイプのエンジンの応用に使用することができる（図示省略）。空気供給手段の接続はシャフト１３の一端１５を介しても良いし、エンジンケーシング２の一方の側のマニホールド（円形、図示省略）によっても良い。また、ケーシング２に接続され、静止するようにされたブロック３の領域の表面又は横へマニホールドを設けても良いし、必要に応じて、ベアリングやシール部材を設けても良い。吸気口（フィルター付き）を介して燃焼室に空気を送り込む場合は、燃焼空気吸入口はエンジンブロック３の横面に設けることができ、また、排気手段はエンジンブロック３の他の横面に設けることができる。エンジンブロック３は外側で円形のエッジの周りに密閉された表面を設けることができ、シリンダーとブロックの内側にも適切なシールを設けることができる。
【００６４】
このようなシールはブロック３の外側で円形の側面の各々のエッジ上に設けられ、中間に潤滑オイル室を構成することが可能であり、また、エンジンブロック３の各々のサイド上に密閉室を構成することが可能である。燃焼空気吸入口と排気口はケーシング２への接続口によってブロック３の外側の円形のエッジと反対の位置に配置し、回転ブロックの排気ガス口と空気吸入口と連絡するように構成することができる。
【００６５】
エンジン１はシリンダーに空気を供給する手段を有するように構成するか、または、ハウジング２のカバーに通気口やスロットをエンジンブロックに設けて空冷タイプとすることが可能である。また、エンジンを水冷式とすることも可能である。この場合には、エンジンブロック３とともに回転し、エンジンブロック３の外側のエッジの周りに置かれるカスタムデザインのラジエータを設けることができる。好ましくは、各々のラジエータは各シリンダーに専用に設けられるか、エンジン内に設けられるようにすることもでき、より好ましくは、専用の冷却水ポンプ、サーモスタット、圧力リリーフキャップ、温度ゲージ、空気流ファンまたはスロットをカバー等の中に設けることもできる。
【００６６】
また、マルチシリンダーエンジンへの複数の専用ラジエータがこれらすべてに接続されるマニホールドを有して共通の通気の流れを得るように構成しても良い。この場合には、ラジエータ、エンジンまたはシリンダーが壊れた場合にラジエータを閉じる入力口と出力口をラジエータに設けることもできる。このようにすることで、破損した部分以外の部分に影響を与えないようにすることができる。
【００６７】
このエンジンは、スターターモーターなどの従来からの手段によりスタートされる。スターターモーターはフライホイール又はローターを回転させる。
【００６８】
第１のピストンの動作と第２のピストンの動作とフェイズはサイクル点火過程のピストンのパワーストロークと言うことができる。
【００６９】
第１のピストンがこの（事実上の）後ろ向き方向の運動の終わりに来るとギアメカニズムとクランクレバーは第１のピストンを加速させて第２のピストンの後ろ側の近傍に戻し、そのように動作している間に、使用済みの空気と燃料（排気ガス）を排出する。このガスは好ましくは、ポート又はバルブを介してシリンダーから出力される（その位置において正確にシリンダーを通して利用できる。）。エンジンの着火が２ストロークサイクルである場合には、新鮮な空気はピストンが戻ってくる前に導入される。
【００７０】
エンジンは、第１のピストンが第２のピストンの後ろ側から反対方向に遠ざかり、この動きをすることで、サイクルと繰り返す。
【００７１】
エンジンが２サイクル着火ストロークのタイプの場合には、吸気及び排気は普通の２ストロークサイクルのエンジンのシステムの類似している。しかしながら、本発明は、ピストンが一方向と回転方向に移動するため改良が加えられている。
【００７２】
高いパワーやバランスが必要な場合には、各々の円弧状シリンダーに対して複数のペアのピストンが用いられる。
【００７３】
好ましくはピストンアームに対するローターの開口は潤滑油、余分の又は残りの燃焼ガスを流し出すために使用され、シリンダーに吸入され又は排出される空気または排気ガスの通路として使用される。
【００７４】
シリンダーの総体的な直径は、ピストンの直径に合うように大きなサイズになっており、エンジンパワーは大きいものとなる。シリンダーの総体的な直径及び対応するピストンの直径が大きくなると燃料の燃焼によりピストンからドライブシャフトに供給されるトルクは従来のエンジンで他のやり方により得られるものより高くすることができる。
【００７５】
上述したオーバーサイズの特徴の例としては、中型の車に使われるような平均的な使用の場合のシリンダーの総体的な、すなわち、外側の直径は、１メートルであるのに対してシリンダーの内部の直径とピストンの直径は１００ｍｍである。このような、ピストンのサイズに対してオーバーサイズのシリンダーを有するエンジンでは、多くのピストンを使用する。（特別の環境とシリンダーのサイズのため）。
【００７６】
このオーバーサイズのエンジンの特徴としては、エンジン部品のスペースに使うより大きな内部側（中央位置）部分を得ることができる。
【００７７】
この発明では、クランクシャフトに２以上のシリンダーを設けることもでき、また、必要であれば、必要とするエンジンスペースを小さくするため、ローターの直径を短くすることもできる。
【００７８】
点火はシーケンシャルに行われる（すなわち、一度に１つのピストンに対して点火が行われる。）。このシーケンスは例えばシリンダーの周りに時計回りに１、２、３等とするか、シリンダーの１つのサイドから別のサイドに交互に順次点火するようにしてもよい。この場合も同時に２つのピストンに対して点火されることはない。
【００７９】
エンジンは、実際は上述した点火サイクルのいずれのものも適用でき、ピストンが独立した動作をすることから他の点火サイクルを採用することもできる。
【００８０】
この実施形態では、シャフトはベアリングと必要ならばシールを介してシリンダーから突出しており、シリンダーから取り込んだ空気はピストン領域にシャフトを通して導かれる。シャフトは空気の通路として必要ならば意図的にオーバーサイズとすることができる。ピストンは取り込んだ空気を燃焼室に導入するためのポート又はバルブを有している。このポート又はバルブはクランクシャフトの回転及び又はシリンダー内のピストンの往復運動によって制御される。この実施形態ではシリンダーそのものが回転し、シリンダーのローターとスロット開口部は除かれている。シリンダーはシリンダー内部の中央部分を介しドライブシャフト上に設けられる。シリンダーは固定のエンジンハウジング内に置かれ、そのエンジンハウジングは、ドライブシャフトを支持するためのベアリング及びシールを有している。
【００８１】
また、別の実施形態としては、シリンダー内のクランクへのシャフトがドライブメカニズムの外側に接続しており、例えば、ギア、プラネタリーギア、または、ギアのようなギアホイールを回転させ、これらが前記ハウジングの固定されて置かれるマッチング歯車、リングギア、スターギアに接続される。ピストンの動作は上述したものと同一である。
【００８２】
上述した実施形態又は例に記載された本発明はシリンダーから中央に位置するドライブシャフトへのシャフトを有しており、このシャフトは好ましくはドライブシャフトに隣接する第１の端部上のギアを有しており、このギアはドライブシャフト上で回転する第２のギアに接続されており、ドライブシャフトが回転するとドライブシャフトに固定される。このため、前記シャフトを回転させ、第２の端部（前記シリンダー内部の端部）の前記シャフトを回転させ、次に、前述の第１のピストンに接続されるクランクアクションメカニズムを回転させる。このシャフトは、回転し、シリンダー内に延びるローターを用いた実施形態内で用いられるか、シリンダーそのものが回転し、ローターが除かれる実施形態で用いられる。
【００８３】
ひとつの実施形態として、エンジンがスタートしたときに、各々のピストンに少なくとも１つ、往復運動をするカウンターウエイトを設け、ピストンウエイトがエンジンの回転するパスの１つのポイントから第２のポイントに移動するにつれてエンジンシリンダーブロックまたはローターのバランスが崩れるのを防止するようにしても良い。
【００８４】
また、ひとつの実施形態として、チェインとチェインスプロケットがクランクシャフトの両端を（エンジンの外部に）接続するギアの代わりに用いられる。また、ひとつの実施形態として、エンジンはピストンシリンダーブロック又は／及びハウジングの主たる回転する部品から作られ、エンジンは、内部に２つのレベルアウトタイプのハーフが前記シリンダーブロックの周り及び上部にくるようになっており、エンジンクランクシャフトとコンロッドとクランクシャフトベアリング（両端の）の位置するスペースを有し、これらが正確にフィットする設計となっている。そして、これらの部品は互いに接続され、ピストンのオイルパンとクランクエンジンブロック（エンジンの固定部品）の接続を構成する。
【００８５】
この発明の１つの変形例としては、第１の独立に動くピストンの、参照されたピストンとクランクメカニズムはシリンダー内部のロータリーアクションピストンに置き換えることができ、ロータリーアクションピストンが置かれ使用されるシリンダーの独特の部分のデザイン（形状）の変化に両方がマッチされる。ロータリーピストンは燃料の燃焼エネルギーを回転するシリンダーに固定されたエンジンヘッド状部分又は第２のピストンの後ろを介してロータリーシリンダーに伝達するようになっている。ロータリーアクションは第１のギアを介して接続されている従来のシャフトによって第２のギアに接続される。
【００８６】
この実施形態では、ローターは必要とする前述の点火サイクルを提供するのに適した形状をしており、燃焼室はひとつのサイドに置かれ、それ自身はエンジンをドライブすることを必要とされていない。燃料の点火の圧力により駆動されるシリンダーを横切って形成される固定されたヘッドがローターに隣接して設けられる。このヘッド部分は上述され、用いられる回転するロータリーピストンに要求される条件にマッチするように特徴ある形状とすることができる。
【００８７】
従って、ここに記載のエンジンは高い機械的効率、小さく軽い、そのため燃費の良いエンジンから利益をえるものに対し、有益であることが証明されると考えられる。
【００８８】
発明は、一番実際的で好ましい態様と考えられるように記載し、示したが、この発明の範囲になかで変更が加えられることができる。その変更は、ここに詳細に記載されている事項に限定されず、いかなる全ての均等な装置を含むように添付のクレームの範囲と一致すように考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のエンジンの隠れた詳細部分をしめす分解図である。
【図２】ブロックとケーシングのＡ−Ａ断面を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１    エンジン
２    ケーシング
３    シリンダーブロック
４    シリンダー
５    ピストン
６    コンロッド
７    クランクシャフト
９    ガジョンピン
１０    ガジョンピン
１１    ピニオンギア
１２    リング状ギア
１３    シャフト
【国際調査報告】
2006516695.tif 000005