(57)【要約】  １行程内燃機関は線形やロータリー型の往復ピストンを含む。１行程機関が作動するには、４個のチャンバーを作り、これらのチャンバーに機能を割り当て、ピストンを一体に動くようにする３つの原理が必要である。このような機能は単一行程にのみ割り当てられるが、オットーサイクルが反復的な４行程サイクルを生成する。１行程の間４つの機能が同時に行われるため、毎行程が動力行程となり、実際に１行程機関は物理的に再配列された４行程機関である。線形とロータリー型１行程機関がＯＰＯＣ機関であってもよい。１行程ピストンの往復出力がクランク軸によって回転出力に連続して変わる。１行程機関はクランク軸が１個のみ必要であるため、部品数を減らし、比出力は増やすことができる。【選択図】図１４
2016522346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力行程が１８０°であるかまたは一方向であり、
中心軸を中心に時計方向や反時計方向に往復運動するように第１および第２ピストンが設けられてロータリー１行程機関を形成するか、または中心の共通軸や外部ロッドのうち１つによって第１ピストンが第２ピストンに縛られてシリンダーハウジングの内部で線形往復運動をし、
シリンダーハウジングは第１〜第４チャンバーを有し、各々のチャンバーはピストンがチャンバーをカバーする時の圧縮状態とピストンがチャンバーをカバーしない時の膨張状態を有することができ、前記動力行程内で第１および第２膨張されたチャンバーは排気と圧縮機能のうち１つを行い、第３および第４圧縮されたチャンバーは吸気と点火機能のうち１つを行い、第１ピストンと第２ピストンがシリンダーハウジング内で共に動きながら往復運動をし、４個のチャンバーが４行程サイクルの４個の動力行程の各々の吸気、排気、点火および圧縮を行うことを特徴とする往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項２】
繰り返される機関サイクルの４行程の各々の間に前記４個のチャンバーが吸気、圧縮、点火／燃焼および排気機能を各々行い、このような４個のチャンバーが第１ピストンのチャンバーＡとＢおよび第２ピストンのチャンバーＣとＤであり、１番目の動力行程中に排気チャンバーＢと圧縮チャンバーＤは膨張され、吸気チャンバーＡと点火チャンバーＣは圧縮され、２番目の動力行程中に圧縮チャンバーＡと排気チャンバーＣは膨張され、吸気チャンバーＢと点火チャンバーＤは圧縮され、３番目の動力行程中に圧縮チャンバーＢと排気チャンバーＤは膨張され、点火チャンバーＡと吸気チャンバーＣは圧縮され、４番目の動力行程中に排気チャンバーＡと圧縮チャンバーＣは膨張され、点火チャンバーＢと吸気チャンバーＤは圧縮されて、ロータリー／線形１行程機関の１サイクルを完成することを特徴とする、請求項１に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項３】
前記機関が線形構造であり、第１および第２ピストンは中心の共通軸と外部ロッドのうち１つによって連結されたダブルヘッドピストンであり、シリンダーハウジングは中心板によって２つに分離し、中心の共通軸と外部ロッドのうち１つが出力軸回転のためにクランク軸に連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項４】
前記機関がロータリー構造であり、第１および第２ピストンは中心軸を囲んだ中心円形断面ピストンの両側にあり、互いに連結され、シリンダーハウジングは断面が円形であり、第１および第２対向隔壁を有し、これらの隔壁は第１および第２ロータリーピストンの運動を時計方向と反時計方向の往復運動に制限することを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項５】
前記線形構造の機関がＯＰＯＣ（ｏｐｐｏｓｅｄ  ｐｉｓｔｏｎ、ｏｐｐｏｓｅｄ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ）構造であり、シリンダーハウジングが第２外部ハウジングを有し、中心の共通軸は第１および第２ダブルヘッドピストンに連結されるかまたは一体であり、第２外部ハウジングを介して延び、シリンダーハウジングが外部ロッドによって中心板に連結され、中心の共通軸と外部ロッドが各々クランク軸を介して出力軸に連結されることを特徴とする、請求項３に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項６】
前記線形構造の機関がＯＰＯＣ構造であり、シリンダーハウジング内に５個のピストンがあり、そのうち、第１および第２ピストンはダブルヘッドピストンとして中心の共通軸に連結されるかまたは一体であり、第３および第５ピストンはシングルヘッドピストンとして外部ロッドによって互いに連結されて同時に運動し、第４ピストンはダブルヘッドピストンであり、第１および第２ピストンは第３〜第５ピストンに対して往復運動し、中心の共通軸と外部ロッドが各々クランク軸に連結されて出力軸を回転させることを特徴とする、請求項３に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項７】
前記ロータリー構造がロータリーＯＰＯＣ構造であり、第１および第２ピストンは中心軸を囲んだ中心円形断面部の両側にあり、互いに連結され、第３および第４ロータリーピストンがシリンダーハウジングに連結されるかまたは一体であり、シリンダーハウジングが外部ハウジング内で第１および第２ピストンと反対方向に回転往復運動をすることを特徴とする、請求項４に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項８】
中心の共通軸がクランクギア軸ベアリングへの連結のための連結軸にコネクターを介して連結され、クランクギア軸ベアリングは断面が円形であり、出力軸に連結されることを特徴とする、請求項３に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項９】
前記機関は四角形ハウジングの内部で第１および第２ピストンが中心の共通軸によって互いに連結された並列線形構造であり、第１および第２ピストンは第３および第４ピストンに並んでおり、第３および第４ピストンが第３膨張チャンバーと第４圧縮チャンバーを有する時、第１および第２ピストンは第１膨張チャンバーと第２圧縮チャンバーを有し、出力軸が時計方向と反時計方向に往復運動することを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１０】
前記機関がロータリー構造であり、シリンダーハウジング内の第１および第２ピストンを有し、Ａ〜Ｄのチャンバーを形成し、第１および第２ピストンは、１番目の動力行程では膨張されたチャンバーＡとＣおよび圧縮されたチャンバーＢとＤを形成する一方、２番目の動力行程では圧縮されたチャンバーＡとＣおよび膨張されたチャンバーＢとＤを形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１１】
第１および第２スプラグ、第１および第２出力ギア、左右側サンギア、アイドルギアおよびスプラグギアが中心軸に付いており、スプラグギアは第１および第２スプラグと出力部との間に結合されて中心軸の往復回転運動から一方向出力を提供することを特徴とする、請求項１０に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１２】
出力軸の一方向運動を提供する少なくとも１つのスプラグをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１３】
往復入力運動から出力軸の一方向回転運動を提供するドライバーとギアをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１４】
出力軸の一方向運動のためのクランク軸をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１５】
シリンダーハウジングの第１および第２ダブルヘッドピストンの第１〜第４チャンバーの各々の端部に点火点が位置することを特徴とする、請求項３に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１６】
第１および第２ピストンが互いに並んでおり、第３および第２ピストンが互いに並んで、第１〜第４ギアを囲み、第３および第４ピストンは正方形断面のハウジング内に位置し、第１〜第４ピストンがチャンバーＡ〜Ｄを形成し、チャンバーＢとＤが圧縮される時にチャンバーＡとＣが膨張され、第１〜第４ピストンが第１〜第４ギアに各々結合されて往復運動出力を提供することを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１７】
ピストン運動を制限する対向密封板、シリンダーハウジングの内部に設けられるＣ型密封部、およびＣ型密封部の反対側のピストン型密封部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１８】
互いに時計方向と反時計方向に動く１対の第１および第２ピストンの各々が１８０°動力行程を有し、往復運動する対向ピストン付近にチャンバーが形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項１９】
第１および第２ピストンに連結された往復運動入力軸に対して出力軸の一方向回転をするように制御されるトランスギアである出力軸をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項２０】
トランスギア制御が往復入力軸に連結されるかまたは一体である左側サンギアによって行われ、往復入力軸は出力側において右側サンギアで囲まれ、左右側サンギアが関連のアイドルギアを有することを特徴とする、請求項１９に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【請求項２１】
互いに噛み合わされる第１および第２ギアを備えた出力制御アセンブリーをさらに含み、第２ギアは往復入力軸から一方向出力をするためにスプラグギアを備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の往復ロータリー／線形内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は毎行程ごとに動力行程をするサイクルを有する１行程内燃機関に関し、具体的には、１行程サイクルを共有する吸気、圧縮、点火／燃焼および排気チャンバーを実現する線形、ロータリーまたは対向ピストン構造の往復ピストンを備えて清掃が簡単な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復４行程線形ピストンはよく知られている。図１は点火行程中に点火される従来の点火プラグ１を示す。バルブ２はチャンバー９に燃料を入れるための吸気バルブであり、バルブ３は未燃焼燃料や炭素酸化物などを排出するための排気バルブである。専用チャンバーのない２行程ピストン機関は効率がより落ちる。ロッカアーム４はピボットし、バルブリフター６はプッシュロッドを上げてロッカアーム４を動かして吸気バルブ２を上昇させる。一般的に、タイミングベルト８は吸気バルブ２の上昇を調節し、クランク軸１４を回転させる。シリンダー１０とリング１１とピストン１２とコネクティングロッド１３があり、クランク軸１４は吸気、圧縮、点火／燃焼および排気の４行程に応答して出力軸を回転させる。
【０００３】
図２は図１の４行程ピストンの作動順序を示す。左側の吸気行程において、吸気バルブ２が開けられてチャンバー９に燃料／空気が入って膨張し、排気バルブ３は閉じられる。２番目の圧縮行程において、バルブ２、３が閉じられ、クランク軸１４が矢印方向に回転して、チャンバー９は燃料の圧縮を始める。３番目の点火行程において、燃料／空気混合物が圧縮される時、点火プラグ１が点火され、ピストン１２が内部燃焼によって下降する。クランク軸１４が回転する。４番目の排気行程においては、排気バルブ３が開けられ、燃焼の結果、その矢印方向に排出される。チャンバー９は４個の行程の各々に対して圧縮と膨張を繰り返し、各行程に専用で用いられる。図３のように、４行程ピストン４個を用いる時、各ピストンが各々異なる行程を実行してクランク軸１４が動き、図面の左側から順に点火のための圧縮待機、排気のための点火待機、圧縮のための吸気待機および吸気のための排気待機を示す。
【０００４】
図４は従来の２行程ピストンを示す。左側は上昇行程であり、右側は下降行程である。上昇行程の間、燃料の圧縮点火が生じ、ポートがカバーされ、コネクティングロッドがピストンを上昇させ、バルブが開けられて、燃料混合物がクランクケース内に入る。下降行程の間、ポートが開けられ、燃料混合物が入り、（黒色ドットで表示された）燃焼した燃料が圧縮された燃料混合物によって押し出される。ピストンが完全に下降すれば、クランク軸／コネクティングロッドは下の位置にある。出力軸は反時計方向に回転する。
【０００５】
図５はチャンバーが１つであるターボチャージャー付けの従来の２行程機関を示す。空気は左側から入り、インジェクターによって燃料が注入され、クランクケース内に燃料と空気混合物が入って圧縮された後に点火され、燃焼した燃料がターボチャージャーに排気される。
【０００６】
図６はオットーサイクルを有する従来のバンケル型ロータリー機関を示す。吸気口と排気口を備えた楕円形チャンバーの中央に軸Ｂがあり、三角形ロータリーピストンＡが軸Ｂを回転させて吸気、圧縮、点火、排気動作をする。チャンバーの右側に２個の点火プラグがある。ピストンＡが点火プラグ付近の内容物を圧縮すれば、点火されて燃焼が起こり、ロータリーピストンＡが軸Ｂを回転させる。
【０００７】
このような公知の２行程機関は、クランク軸が３６０°回転する間、１動力行程をし、上昇と下降の２行程をするものとして知られている。特許文献１は特許文献２から特許文献３までのいわゆる「複動」２行程機関の歴史について説明しており、いわゆる「複動」システムが特許文献４と特許文献５と特許文献６と特許文献７および特許文献３に記述されていると紹介する。特許文献２の図１はピストン６、７を、図２は自由ピストン機関１内で前後に動く追加圧縮ピストン１１、１２を示す。特許文献４は燃料噴射システムを含む自由ピストン機関の改善事項を紹介し、特許文献５は「ファン型２行程サイクル」を介した清掃を紹介する。
【０００８】
「複動」２行程システムは、静的燃焼のためのＨＣＣＩ（ｈｏｍｏｇｅｎｏｕｓ  ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ）を利用する（図７参照）。図７は特許文献１の図８〜１０の実施形態を示しており、ここで、第１および第２ピストンはコネクティングロッドを介して互いに固定され、円筒形ケースの両端の間で振動をする。
【０００９】
特許文献８は図１０のようなスーパーチャージＯＰＯＣ（ｏｐｐｏｓｅｄ  ｐｉｓｔｏｎ、ｏｐｐｏｓｅｄ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ）内燃機関を紹介する。クランク軸回転軸がプッシュロッドとプルロッドによって駆動される。機関車と似た内部動作をする駆動アームが多い。特許文献８のＯＰＯＣ機関は従来の排気システムを採択する。一方、特許文献９は吸気室と排気室が燃焼室と通じる改善されたＯＰＯＣシステムを紹介する。
【００１０】
図７は、Ｓｃｈｗｉｅｓｏｗ機関として、複動２行程ピストンが、点火が交互に発生する時に、一方から他方に動く。
【００１１】
図８は、特許文献１０に紹介された、２行程ピストンが４個であるＢｏｕｒｋｅ機関を示す。
【００１２】
図９は１行程Ｍａｓｓｅｙ−Ｈａｒｒｉｓガソリン機関であって、往復ロータリー２行程ピストン機関である。１行程ピストンは１８０°の動力行程を有するピストンであるが、この機関はロータリー２行程ピストンを有する機関とみたす。その結果、１行程ピストンが上死点から左側に動いて停止した後、右側に動いて停止して１行程を完成するか、前後に動いて１８０°動力行程をなす。１行程内燃機関が特許文献１１に紹介されている。ピストンブロック２０が燃焼室と圧縮室を形成する。作動アセンブリー４０が円筒部４６、圧縮パドル５０およびピストン４８を含むブロック２０内で回転する。アーチ型燃焼室２８と圧縮室３０もある。ドライブロッド９０が第１および第２ピストンブロック２０を連結してドライブブロック２２の要素を駆動する。
【００１３】
図１１の表は開発中の４個の機関の比較表である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第８１２７５４４号明細書
【特許文献２】米国特許第１７８５６４３号明細書
【特許文献３】米国特許第７２５８０８６号明細書
【特許文献４】米国特許第２９６３００８号明細書
【特許文献５】米国特許第４２０５５２８号明細書
【特許文献６】米国特許第６１９９５１９号明細書
【特許文献７】米国特許第６７００２２９号明細書
【特許文献８】米国特許第６１７０４４３号明細書
【特許文献９】米国特許第８４９０３８０号明細書
【特許文献１０】英国特許第０５１４８４２号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００３／０１２１４８２号明細書
【特許文献１２】米国特許第８４８５９３３号明細書
【特許文献１３】米国特許第８６４１５７０号明細書
【特許文献１４】米国特許第８３８８４８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上、２行程内燃機関と他の従来の機関について説明したが、燃料効率や出力と、１８０°動力行程を有するロータリー／線形往復内燃機関の清掃のような事項に依然として改善しなければならない点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
図１２は内燃機関の仕様表であって、従来の内燃機関と図１４に示された本発明の１行程機関を比較するためのものである。
【００１７】
４行程機関は、出力軸を連続して回転させたり全体サイクルを完成するのに４個の動力行程、すなわち４個の４行程ピストンアセンブリーを必要とする。２行程機関は、同一な動作に２個の動力行程や２個の２行程ピストンを必要とする。１行程機関は、１個の動力行程や１個の１行程ピストンのみ必要とする。１サイクルを完成するのに必要な動力行程数において、本発明と従来の機関の間に差がある。ピストン当たり動力行程は１８０°である。ピストンアセンブリー数は４行程、２行程、本発明の１行程に行くほど４、２、１に減り、クランク軸も同様である。
【００１８】
現在の４行程機関はピストン数が４個以上で、部品数も最大５００個程度であり、２行程機関はその半分で、ＤＤモーション機関は２００個程度である。４行程機関は１サイクルの間４個のチャンバーを形成する。本発明の１行程機関も４個のチャンバーを形成するが、２行程機関はチャンバーが１個のみである。４行程機関は本発明の１行程機関と同様に燃料効率が高いが、２行程機関は燃料効率が低い。４行程と１行程ＤＤモーション機関は排気量が低いが、２行程機関は排気量が相対的に高い。４行程機関の比出力を基準点にして１．０とする。２行程機関とＤＤモーション１行程機関の比出力は各々１．５および１．５より大きい。４行程機関は乗用車に、２行程機関は小型エンジンと動力車に、１行程機関は乗用車と小型エンジンと動力車は勿論、トラクターと船舶にも用いられる。
【００１９】
バンケル型ロータリー機関は、ピストンが３個であり、部品数が２５０個程度であり、専用チャンバーを有し、３６０°の動力行程を有しており、Ｍａｚｄａ  ＲＸ−７、ＲＸ−８のような乗用車に主に用いられる。
【００２０】
本発明の１行程内燃機関を線形とロータリー型の２種類について説明する。線形は２個以上のピストンが線形に配置されたものであり、ロータリー型は２個以上のピストンを有する。一方、本発明の内燃機関は２００個の部品と専用チャンバーを有しており、燃料効率は高く、排気量は低い。ピストンが出力軸を１８０°回転させる。比出力は１．５以上であり、用途が制限されないため、トラック、乗用車、雪上車、芝刈り機、モーターサイクル、機関車は勿論、複数のプロペラ付きの大型船舶にも用いられる。
【００２１】
特許文献１２と特許文献１３に紹介された１方向回転ギアであるスプラグ、ギア、ドライバー、クランク軸制御装置も１行程ＤＤモーション機関において出力軸を所望の方向に連続回転することができる。１８０°動力行程サイクルの間、４個のチャンバー各々が燃料／空気混合物で満たされ、点火および排気されて燃料効率が高い。図１４、１９、２３の機関は、クランク軸方式で、ギアとスプラグ調節や他の調節方式を採択する。スプラグは１方向クラッチやラチェットベアリング、または２個の回転入力から１方向出力を提供することをいう。
【００２２】
ＤＤモーション１行程／多行程や対向ピストン機関にはスプラグのようなラチェットベアリングや１方向クラッチベアリングを用いる。スプラグはこのようなベアリングの商標名であって、市中で買うことができる。スプラグは一方では自由に回転し、反対方向には回転しないベアリングであり、１８０°動力行程を有する内燃機関に用いられる出力ギアである。
【００２３】
このようなスプラグの外部ハウジングにはニードルローラを受けるノッチがあって、外輪が１方向に動く時に外部ハウジングも一方の方向に動き、これはニードルローラがノッチにおいて回転するためである。一方、内輪が外部ハウジングとは異なる方向に回転すれば、ニードルローラは内輪とノッチの間の位置に回転して、ハウジングは内輪とは反対方向に回転する。特許文献１４にもスプラグが記載されている。
【００２４】
本発明の出力軸は２行程の３６０°や４行程の７２０°に比べて１８０°回転する。また、ロータリースイッチや電子装置で制御をして、ロータリー機関のサイクルが簡単である。このサイクルはソレノイドで遠隔制御が可能であり、ロータリー機関や線形機関にも可能である。以上で説明した出力制御はスプラグ、クランク軸、ロータリー出力部、ドライバーおよび出力軸を時計方向や反時計方向に回転させる他のギアによってなされる。線形とロータリーの両方とも対向ピストンデザインを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の４行程線形ピストンの断面図である。
【図２】図１のピストンの４行程サイクルを示す図である。
【図３】図１の４行程ピストン４個を備えた従来の内燃機関の断面図である。
【図４】従来の２行程ピストンが上昇と下降状態にある時の断面図である。
【図５】ターボチャージャー付きの従来の２行程機関の断面図である。
【図６】従来のバンケル型ロータリー機関の断面図である。
【図７】複動２行程ピストンを備えた従来のＳｃｈｗｉｅｓｏｗ機関の断面図である。
【図８】２行程ピストンが４個である従来のＢｏｕｒｋｅ機関の断面図である。
【図９】ロータリー２行程ピストンを備えた従来のＭａｓｓｅｙ−Ｈａｒｒｉｓ機関の断面図である。
【図１０】スーパーチャージＯＰＯＣ  ２行程内燃機関である従来のＨｏｆｂａｕｅｒ機関の斜視図である。
【図１１】従来の機関の長短所を比較した表である。
【図１２】本発明と従来の機関の仕様を示す表である。
【図１３】１行程機関に４個のチャンバーを生成する原理を示す状態図である。
【図１４】中心共通軸で連結された２個のダブルヘッドピストンで４個のチャンバーを作る２番目の原理を示す状態図である。
【図１５】４個のチャンバーに各機能を割り当てる３番目の原理を示す状態図である。
【図１６】１サイクルの間１行程機関のチャンバーとその機能を示す表である。
【図１７】従来の４行程機関と１行程機関の差を説明する状態図である。
【図１８】従来の４行程機関と２行程機関とＤＤモーション１行程機関の他の比較表である。
【図１９】専用チャンバーが４個で、ダブルヘッドピストンが２個である線形１行程ＤＤモーションピストンの２つの例の作動原理を示す断面図である。
【図２０】ＯＰＯＣ機関の作動原理を示す断面図である。
【図２１】ピストンが５個であるＯＰＯＣ  １行程機関の断面図である。
【図２２】ダブルヘッドピストン４個とチャンバー４個が正方形ハウジングを形成するＤＤモーションＯＰＯＣ機関の断面図である。
【図２３】ハウジングが円形であり、２個のピストンが中心部で連結された１行程ＤＤモーションロータリー機関の断面図である。
【図２４】ＯＰＯＣロータリー機関の作動原理を示す断面図である。
【図２５】１行程機関の原理に従うＮ行程ピストンの例を示す状態図である。
【図２６】１行程中心軸２６２０を出力軸２６４５に結合する他の手段を示す断面図である。
【図２７】クランク軸を介して出力軸に対するドライバーとギア制御ピストン出力をする装置の側面図と平面図である。
【図２８】ＤＤモーション１行程や他機関のギアとピストン出力部の側面図と平面図である。
【図２９】中心軸で連結された２個のダブルヘッド線形ピストンを示す側面図と正面図である。
【図３０】トランスギア制御部を備えた本発明の１行程ロータリーピストンを示す横断面図と側断面図である。
【図３１】ロータリーピストンの密封部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１２〜３１を参照して本発明を説明する。図１２は本発明の一般エンジンであり、図１３〜１５は１行程ＤＤモーションの原理を示し、図１６は１行程エンジンサイクルを示す。図１７は４行程エンジンを１行程エンジンに再配列する方法を示し、図１８はピストンとエンジンテーブルであり、図１９〜３１は直線型およびロータリー型１行程とＮ行程対向ピストンの機械的な原理を示す。
【００２７】
図１２は現在用いられる４行程／２行程機関と本発明の１行程機関の比較表である。往復ダブルヘッドピストンが共通の中心軸で連結され、一般の１行程ＤＤモーション機関のようにエンドプレート付きのシリンダー内に図１４の専用チャンバーＡ〜Ｄを形成する。図１２の比較表の左側は現在用いられる内燃機関である４行程／２行程ピストン機関のデータであり、右側データは図１４に示された本発明の１行程機関のデータである。
【００２８】
４行程機関は出力軸を連続回転させたり１サイクルを完成するのに４個の行程を必要とし、２行程機関は２個の行程を必要とする。１行程機関は１サイクルを完成するのに１個の行程のみ必要とする。１サイクルを完成するのに必要な行程数は本発明と従来の機関の間の重要な差異点である。機関の行程は同一な１８０°行程であり、ピストン数は従来の４行程、２行程、１行程に行くほど４個、２個、１個に減り、クランク軸も同様である。
【００２９】
現在の４行程機関は通常４個以上のピストンと最大５００個の部品からなり、２行程機関はその半分であり、ＤＤモーション機関は２００個程度の部品からなる。４行程機関はピストンサイクルの間専用チャンバーを形成する。本発明の１行程機関も専用チャンバーを形成するが、２行程機関は１個の専用チャンバーのみを形成する。４行程機関は本発明の１行程機関のように高い燃料効率を有するが、２行程機関は燃料効率が低い。４行程と１行程ＤＤモーション機関は排気量が少ないが、２行程機関は排気量が相対的に多い。４行程機関の出力比１．０を基準に、２行程機関とＤＤモーション１行程機関の出力比は１．５および１．５以上である。４行程機関は主に自動車に用いられ、２行程機関は小型機関と自動車に用いられ、１行程ＤＤモーション機関は小型機関と自動車には勿論、トラクターや複数のプロペラ付の船舶にも用いられる。
【００３０】
バンケル型ロータリーエンジンは、ピストンが３個であり、２００個程度の部品からなり、専用チャンバーと３６０°行程を有し、マツダＲＸ−７／８のような自動車に多く用いられる。
【００３１】
図１４の本発明の１行程内燃機関を直列型とロータリー型の２種類について説明する。直列型は２個以上のピストンが線形に配列されたものであり、ロータリー型はピストンが１〜２個以上である。本発明の内燃機関は２００個程度の部品と専用チャンバーを有し、高い燃料効率と低い排気量を示す。出力軸を１８０°回転させるか、またはハウジング内でピストンを一方向に動かす。出力比は従来のエンジンより高くて１．５以上２．０に達する。その用途は制限がなく、例えば、（トラックや乗用車のような）自動車、雪上車、芝刈り機、モーターサイクル、機関車、船舶などに用いることができる。
【００３２】
図１３〜１５は１行程機関の３つの原理を示す。図１３（Ａ）は１行程機関の４個の専用チャンバーを生成する１番目の原理を示しており、先ず、中心板１３１５によって分離された２個のチャンバー（＃１〜２）がシリンダーハウジング内に生じ、各チャンバーのダブルヘッドピストンによって総４個のチャンバーＡ〜Ｄが生じる（図１３（Ｂ）参照）。シリンダーハウジング１３００は左右エンドプレート１３１０−１〜２によって端部が密封され、断面が通常は円形であるが、ピストンによっては楕円形や正方形や長方形をとることもできる。中心板１３１５がハウジング１３００を２個のチャンバー（＃１〜２）に分け、チャンバーに１つずつ２個のダブルヘッドピストン（＃１〜２）があり、第１ピストン（＃１）は第１チャンバー（＃１）を２個の（圧縮された）チャンバーＡと（膨張された）チャンバーＢに、第２ピストン（＃２）は第２チャンバー（＃２）を２個の（圧縮された）チャンバーＣと（膨張された）チャンバーＤに分ける。
【００３３】
図１４は１行程機関の２番目の原理を示しており、ここでは、チャンバーＡ〜Ｄが同時に作動する。第１〜第２チャンバー（＃１〜２）に各々投入された第１〜第２ダブルヘッドピストン（＃１〜２）は共通軸１４１０で連結される。軸１４１０によって同時に作動する２個のピストンによって２個のチャンバー（＃１〜２）が４個のチャンバーＡ〜Ｄに分離し、これらの４個のチャンバーは３番目の原理に従って作動する。
【００３４】
２個のピストンを共通軸１４１０のような固定手段で連結して４個のチャンバーＡ〜Ｄを作り、この軸１４１０を左側や右側または両側に延長して往復運動をするようにすることができる。一方、図１９（Ｂ）に示された外部ハウジングロッドで軸を代替したり補完することもできる。同様に、左側や右側や両側に外部ロッドを延長することもできる。ピストン（＃１〜２）は軸１４１０によって左右に往復運動する。あるチャンバーで点火が発生すれば、両側ピストンが動く。４つの機能（吸気、排気、点火および圧縮）が（例えば、左側や右側に動く）１行程ごとに同時に起こり、これが１行程機関の３番目の原理である。
【００３５】
図１４では、２個のピストンを軸１４１０で連結して４個のチャンバーＡ〜Ｄが同時に作動する。いずれか１つのチャンバーで点火が発生すれば、両側ピストンが左側や右側に同時に動き、この時、４個のチャンバーＡ〜Ｄが毎行程当たり４つの機能を行うことができる。
【００３６】
図１５は、例えば、チャンバーＡは吸気、Ｂは排気、Ｃは点火、Ｄは圧縮のように各機能を４個のチャンバーに割り当てることを示す状態図であり、「吸気」は、チャンバーＡが膨張する間、燃料／空気混合物で満たし、「排気」は、ピストンが圧縮して、チャンバーＢから燃焼した燃料を排出し、「点火」は、チャンバーＣの圧縮された燃料−空気混合物を点火プラグで点火させ、「圧縮」は、チャンバーＤに満たされた燃料−空気混合物を圧縮することを意味する。ここでは、ピストンが左側に動く。しかし、エンジンを始動する時には、ピストンが左右側の末端間のどこに存在してもよい。よって、チャンバーＣで点火が発生すれば、２個のピストンが右側末端を除いたどこに存在しても点火によって右側に動く。チャンバーが他の機能をすることもでき、例えば、Ａは点火、Ｂは排気、Ｃは吸気、Ｄは圧縮機能をすることもできる。
【００３７】
図１６は、１行程機関が膨張する時のサイクル（オットーサイクル）を示す状態図である。１番目の行程においてチャンバーＣで点火になった後、２番目の行程においてＤで点火が発生すると同時にＡは圧縮、Ｂは吸気、Ｃは排気が発生して従来の４行程のオットーサイクルが完成し、４行程サイクルが繰り返される。１番目の行程では２個の連結したピストンが右側に動き、２番目の行程では左側に動き、引続き、３番目の行程ではＡで点火、Ｂで圧縮、Ｃで吸気、Ｄで排気が起こる。オットーサイクルの最後の４番目の行程では、Ｂで点火、Ａで排気、Ｃで圧縮、Ｄで吸気が起こる。４行程のオットーサイクルは繰り返される。
【００３８】
図１３（Ｂ）のチャンバーＡとＣをピストンが完全に占めず、ＡとＣは圧縮中であり、ＢとＤは膨張中である。ＡやＣで点火が発生すれば、軸１４１０で連結された２つのピストンが同時に右側に動く。
【００３９】
図１７は、従来の４行程機関からＤＤモーション１行程機関に変換する一連のステップを示す状態図である。図１７（Ａ）において第２〜第３ピストン（＃２〜３）は下降（チャンバー膨張）し、第１、第４ピストン（＃１、＃４）は上昇（チャンバー圧縮）した従来の４行程内燃機関を示す。第２ピストンのチャンバーは空気−気体混合物で充填され、＃４は空気−気体混合物が点火されて右側に排気していることを示す。チャンバー＃１は空気−気体混合物が圧縮されて点火待機状態にある。
【００４０】
図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）と同一な状態を単純に表現したものであり、図１７（Ｃ）は、図１７（Ａ）（Ｂ）の４行程機関を再配列する１ステップとして、ピストン＃１と＃４が出力軸の両側に動いて底部にあり、＃２と＃３は上段に位置してピストンが＃１、＃３、＃２＃４の順にある。図１７（Ｄ）ではピストン＃１−＃３と＃２−＃４が互いに反対に位置して中心軸が２対のピストンを連結した状態であり、出力軸は見られない。図１７（Ｅ）は、チャンバーを割り当てる最後のステップとして、ピストン＃１−＃３と＃２−＃４が互いに線形に連結されてＤＤモーション１行程線形機関を形成する。
【００４１】
図１８は、１）従来の４行程機関、２）従来の２行程機関、３）ＤＤモーション１行程機関の他の比較表であって、２行はピストン数、３行はクランク軸数、４行はクランクケース数、５行はチャンバー数、６行は共有チャンバー数、７行はピストンアセンブリー数を示す。１行は２種類の従来のピストンと、図１４のようなＤＤモーション１行程ピストンの側面図を示す。７行において、ピストンアセンブリー数は、４行程は４個、２行程は２個、ＤＤモーションは１個である。
【００４２】
図１９（Ａ）は、図１４に示された中央軸１４１０で２個のダブルヘッドピストン＃１〜２が連結されており、チャンバーがＡ〜Ｄの４個である線形１行程ＤＤモーションピストンアセンブリーの第１実施形態を示す。図１９（Ａ）のエンドプレート１３１０−１〜２には軸１４１０がハウジング１３００の外部に往復運動するようにする孔が穿孔されており、図１９（Ｂ）のハウジング１３００には外部ロッド１９０５−１〜２がピストンを往復運動するようにする側面スロットが形成されている。図１９（Ａ）では、ピストン＃１〜２が左側位置にあり、軸１４１０は左側に延びて右側に行程を始める状態にある。
【００４３】
図１９（Ｂ）は、ＤＤモーションピストンアセンブリーの実施形態であって、軸１４１０の代わりに外部の側面ロッド１９０５−１〜２を用いて２個のピストンを連結した第２実施形態を示す。ロッド１９０５セットは左側、右側または両側に出力を提供する。ここでは、両側ロッド１９０５−１〜２で直角形態で２つのピストンを連結したが、応力軽減のために右側出力が必要な時には右側に、左側出力が必要な時には左側にロッド１９０５に曲率をおいて連結することもできる。または、ロッド１９０５を１つのみ用いてもよい。軸１４１０と同様に１対の外部ロッドが前後に往復できるようにシリンダーハウジング１３００の両側に線形スロットを形成する。図１９の２つの実施形態を結合して軸と外部ロッドに２つのピストンを連結することもできる。
【００４４】
図２０は、ピストンが５個で、チャンバーが４個であるＯＰＯＣ機関の断面図であり、図２０（Ａ）は図１９（Ａ）の１行程機関の単純化した図面であって、同一な図面符号を付ける。図２０（Ａ）において、軸１４１０は左側や右側に往復運動せず、両側で出力部に連結される。図２０（Ｂ）は本発明のＯＰＯＣ機関に向かった次のステップを示し、ここで、外部ハウジング２０００内に内部ハウジング１３００があり、外部ロッド２００５−１〜２が外部ハウジング２０００を通過して図２０（Ａ）の機関の運動を許容することによって、１行程線形２−ピストンＯＰＯＣ機関を形成する。図２０（Ｂ）の軸１４１０はピストンに連結されるかまたは一体であり、中央板１３１５と、ハウジング１３００のエンドプレートと外部ハウジング２０００のエンドプレートを貫通して延びる。
【００４５】
図２０（Ｃ）では、シングルヘッドピストン＃３、＃５と中央のダブルヘッドピストン＃４が外部ロッド２００５によって互いに連結され、内部ハウジング１３００はなく、ダブルヘッドピストン＃１、＃２を含めてピストン数が５個に増える。ピストン＃１、＃２は軸１４１０に連結され、軸１４１０はピストン＃３〜５とハウジング２０１０のエンドプレートを介して外部に延び、可能な限り摩擦なしで円滑に往復運動が起こる。図２０（Ｃ）の機関を、５個のピストンのうち３個の＃３〜５を外部ロッドに連結し、＃１〜２は軸１４１０に連結して１行程線形５−ピストンＯＰＯＣ機関に再構成することもできる。このようなＯＰＯＣ機関のチャンバーＡ〜Ｄにおいて、ＡとＣは圧縮され、ＢとＤは膨張される。ロッド２００５が右側に動いてから反対に動いて往復出力を起こす時、軸１４１０が左側に動く。外部ロッドが固定され、軸１４１０のみ左右に動くか、その逆であってもよい。
【００４６】
図２１は、５−ピストンＯＰＯＣ  １行程ＤＤモーション機関として、中心軸１４１０と連結部２１２０と２個の外部ロッド２００５−１〜２を介して出力軸２１２５に連結され、ピストン＃３〜５は側面ロッド２００５に、ピストン＃１〜２は軸１４１０に連結される。軸１４１０はダブルヘッドピストン＃１〜２に連結される。ピストン＃３〜５はローラベアリングや潤滑剤などによって軸１４１０に乗って容易に滑ることができる。４個のチャンバーＡ〜ＤのうちＡとＣは圧縮中である。ピストン２１１５−１、３、５はロッド２００５によって固定され、連結部２１２０は左右に往復し、軸１４１０とロッド２００５は連結部２１２０を介して出力軸に連結される。チャンバーは図１６のサイクルに従って機能を実行する。これらのチャンバーもオットーサイクルを実行する。
【００４７】
図２２は、正方形ハウジング２２００内で４個のピストンとチャンバーが正方形の断面を形成する実施形態を示す。ハウジング２２００の外壁に第１〜第４ダブルヘッドピストン２２１０−１〜４が接しており、各々のピストンが専用チャンバーと、該チャンバーで駆動されるギアを有する。第１ピストン２２１０−１はチャンバーＡ（２２０５−１）と第１ギア２２１５−１を、第２ピストン２２１０−２はチャンバーＢ（２２０５−２）と第２ギア２２１５−２を、第３ピストン２２１０−３はチャンバーＣ（２２０５−３）と第３ギア２２１５−３を、第４ピストン２２１０−４はチャンバーＤ（２２０５−４）と第４ギア２２１５−４を有する。４個のギアも正方形をなし、互いに噛み合っており、どのピストンが点火されても全てのギアが往復運動する。このエンジンのチャンバーＡ〜Ｄも図１６のオットーサイクルを実行する。
【００４８】
図２３は、１行程ロータリーピストン機関として、ハウジング２３００が円形である。ハウジング２３００の２個の隔壁２３２５−１〜２は中心軸２３２２を囲んだ円形区間２３１８と一体であるかまたは連結された第１〜第２ピストンの往復運動を制限する。このエンジンのＡ〜ＤチャンバーのうちＡとＣは、ＢとＤが膨張する時に圧縮されるかその逆である。各々のチャンバーは図１５〜１６のオットーサイクルの表に従って機能する。第１〜第２ピストンは隔壁の間を往復運動する。第１〜第２ピストンの１行程は、時計方向に停止状態から動いて隔壁付近で停止することでなされる。他の行程は、線形１行程と同様に、第１〜第２ピストンの反時計方向の運動である。バルブと点火プラグは隔壁２３２５やハウジング２３００に設けられる。
【００４９】
図２３のロータリー機関の第１〜第２ピストンは（圧縮室や膨張室でない）上死点付近で停止することができる。チャンバーＣで点火が発生すれば、このチャンバーの空気−気体混合物の点火で第２ピストンが第１ピストンと共に矢印の反時計方向に動いて、機関が始動される。図２３の機関も図１６のオットーサイクルに従う。
【００５０】
この機関に対して始動から説明する。ロータリー１行程内燃機関のピストンリングをシリンダーハウジングに設ける。図１６と同様に、２個のチャンバーＢ、Ｄが先に開けられ（膨張され）、ＡとＣは図２３の右上／左下の往復ロータリーピストンによって閉じられる（圧縮される）。
【００５１】
始動されれば、１）Ｂが開けられて排気動作をし、２）吸気室であるサイクル表の左上部のチャンバーＡに燃料が充填され、３）ロータリーピストンが反時計方向に回転してＢを圧縮し、４）行程２においてＢが空気−燃料混合物で充填され、５）Ｄが点火され、初めての反時計方向の行程に続く時計方向の行程を起こす。燃料−空気混合物の点火で第１ピストンが左上位置から右上位置に動いてオットーサイクルを始め、下方の第２ピストンも右下位置から左下位置に時計方向に動く。
【００５２】
点火には点火プラグのような従来の手段を用いる。図１６の実施形態では、圧縮された燃料−空気混合物を点火するのに便利などの地点でも点火が発生しうる。しかし、時計方向に点火、吸気、排気をするようにし、バルブやシールのような装置はハウジングの外部から接近できるようにした方が良い。機械式カムの代わりに、ソレノイドを用いて開閉（吸／排気）することもできる。燃料噴射システムは従来のものを用いることができる。吸気と排気が反復サイクルの４ステップの各々で起こることができるので、開閉タイミングが２行程やロータリー機関に比べては改善され、４行程機関とは類似する。下表は図１５の例であって、Ａ〜Ｄチャンバーのどれも点火されることができ、１行程機関のピストン対の位置が点火位置に応じて変わることを示す。
【００５３】
【表１】
2016522346.tif 000003
【００５４】
（図１５、１６の１番目の行程が初めての行程である場合のチャンバーの機能）
本発明の１行程機関を前述したように４行程内燃機関に改造することができる。４個のチャンバーの機能はオットーサイクルに従う。表２は、チャンバーＡのサイクルとして、Ａは最初に「吸気」を選択することができる。表３は全てのチャンバーのサイクルや１行程線形サイクルのロータリーを示す。
【００５５】
【表２】
2016522346.tif 000004
【００５６】
（Ａのサイクル）
下表３は、完全なサイクルとして、行程別に与えられた機能が対角線方向に動く。例えば、吸気はＡからＤへ行くことにつれて対角線に、点火はＣからＢへ行くことにつれて対角線に動く。すなわち、全ての機能が行程が遷移するほど対角線方向に割り当てられる。
【００５７】
【表３】
2016522346.tif 000005
【００５８】
（１行程ロータリーサイクル（全てのチャンバーのサイクル））
図２４は、ＤＤモーションロータリーＯＰＯＣ機関の断面図であって、断面が環状であるシリンダーハウジング２４００内の環状の内部ハウジング２４０５が第３〜第４ピストン２４２０−１〜２を有し、これらは図２３の機関の隔壁と類似する。第３〜第４ピストンは、内部の第１〜第２ピストン２４１５−１〜２とは反対方向に往復運動することができる。ピストン２４１５−１〜２は中心軸２４２２に連結され、円形断面部２４１８を共有し、その中心の軸２４２２は出力軸である。４個のピストンで形成された４個のチャンバーのうちＡとＣは圧縮中であり、ＢとＤは膨張中である。第３〜第４ピストンは内部ハウジング２４００と一体であるかまたは連結され、第１〜第２ピストンは中心部２４１８とクランク軸２４２２に連結されてチャンバーＡ〜Ｄを形成する。従来のバルブと点火プラグは外部ハウジング２４００のエンドプレート（図示せず）に取り付けられる。線形ＯＰＯＣ機関と同様に、内部の第３〜第４ピストンがロッドを介して出力軸に連結され、中心軸２４２２が反対方向の出力を供給して、内部ハウジング２４０５と軸２４２２の間に往復運動が発生することもできる。外部ハウジング２４００が固定され、内部部材が時計／反時計方向の往復運動をすることもできる。ロータリーＯＰＯＣ機関もオットーサイクルに従う。
【００５９】
図２５は、１行程機関の原理に従うＮ行程ピストンの例を示す。図２５（Ａ）は、シングルヘッド第１〜第４ピストンを備えた４行程ピストン機関の概略図であって、各々のピストンが出力軸２５１０まで続いた別途のハウジング２５０１〜４内に入っている。ハウジング２５０１〜４が各々チャンバーＡ〜Ｄを形成し、共通の出力軸２５１０に連結された共通の中心軸を有する。第１と第３ピストンは第２と第４ピストンに対してクランク軸２５１０の両側に位置する。ピストンは全てシングルヘッドピストンである。すなわち、この機関は４個のシングルヘッドピストンを有する４行程ピストン機関である。
【００６０】
図２５（Ｂ）は、ダブルヘッドピストン２個が各々２個ずつ４個のチャンバーＡ〜Ｄを形成する２行程ピストン機関の概略図であって、ハウジング２５１１〜２が中心出力軸２５２０の両側に配置される。各ピストンの中心軸は出力軸２５２０を回転させるクランク軸を駆動する。これは第１〜第２ピストンを有する２行程機関である。
【００６１】
図２５（Ｃ）は、クランク軸を介して出力軸２５３０を回転させるようにシリンダーハウジング内に２個のダブルヘッド第１〜第２ピストンが入っているＤＤモーション１行程機関の概略図である。このエンジンは線形エンジンであり、４個のチャンバーＡ〜ＤのうちＡとＣは圧縮され、ＢとＤは膨張される。図２５は本発明の原理を示しており、ＤＤモーション１行程機関がＮ行程機関に拡張され、ここで、Ｎは１、２、４またはそれ以上のシングルまたはダブルヘッドピストンであり、専用チャンバーを有する。中心板を有する１つのシリンダーハウジング内にダブルヘッドピストンが２個の対向シリンダーハウジングを有する２個のダブルヘッドピストンから４個のシングルヘッドピストンに変わることができ、ピストンの各々が自己のシリンダーハウジングを有し、１行程ダブルヘッド２個のピストン機関から４行程ピストン機関まで動く。
【００６２】
図２６は、１行程中心軸２６２０を出力軸２６４５に結合する他の手段を示す。図２６（Ａ）と（Ｃ）はクランク軸方式で出力軸２６４５にコネクター２６３０と軸２６３５を介して往復軸２６２０が連結される状態の側面図と平面図である。図２６（Ｂ）と（Ｄ）は、出力軸２６４５を生成するために１行程機関を連結するクランクギア軸ベアリングの側面図と平面図である。コネクター２６３０が中心軸２６２０を有する円形クランクギア軸ベアリング２６４０に対して軸２６３５を往復運動させて出力軸２６４５を駆動する。
【００６３】
図２７は、クランク軸を介して出力軸に対するドライバーとギア制御のピストン出力をする装置の側面図と平面図である。図２７（Ａ）は、ドライバーとギア出力制御部に連結された１行程ＤＤモーションロータリー機関（図２３）を含む概略図である。図２７〜２８と３０（Ｃ）の実施形態において、本発明の線形／ロータリー１行程やＯＰＯＣを含めて全ての往復入力部を制御することができる。図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）のクランク軸を往復駆動するドライバーとギア制御部をさらに詳しく示す側面図であって、図２０のロータリー内燃機関のギア制御部とドライバー２７０７が示される。軸２７０１は、往復ロータリー内燃機関の出力部として、１８０°サイクルで往復運動する。ギア２７０２は往復軸２７０１に設けられ、ギア２７０３はベアリング２７０４を備えたアイドルギアである。下段部においてラックギア２７０５がギア２７０３に噛み合わされる。ドライバー２７０７は半分幅のラックギア（２７０５〜６）を備え、ギア２７０２〜３と選択的に噛み合わされる。ドライバー２７０７の出力部は前後に往復運動し、クランク軸を介して出力軸に連結される。ドライバー２７０７はクランク軸の往復運動を図２７（Ａ）の出力軸の一方向の回転運動に変換する。
【００６４】
図２８は、ＤＤモーション１行程や他機関のギアとピストン出力部の側面図と平面図であって、Ａはギアとスプラグを、Ｂはピストンの往復軸２８０１と一方向出力軸２８０６Ｂと他の出力軸２８０６Ａを示す。ギアとスプラグは出力軸２８０６Ｂにおいてエンジン出力を一方向に制御する。エンジン２８００はピストンの往復軸２８０１と一方向出力軸２８０６Ｂを有する。ギア２８０２は往復軸２８０１に設けられ、ギア２８０３Ａ〜Ｂと噛み合わされる。ギア２８０３Ａはギア２８０２に噛み合わされ、スプラグ２８０４Ａに設けられる。スプラグは１方向回転ギアである。レース２８０５Ａはスプラグ２８０３Ａのレースである。軸２８０６Ａはレース２８０５Ａに付着される。ギア２８０７Ａは軸２８０６Ａに付着される。ギア２８０３Ｂ〜２８０７Ｂはギア２８０３Ａ〜２８０３Ｂと同じセットである。ギア２８０７Ａ〜Ｂは互いに噛み合わされる。軸２８０６Ｂはギアとスプラグによる一方向出力軸である。前後進運動は従来の方式でなされる。スプラグ２８０４Ａ〜Ｂが往復軸２８０１に反対方向に噛み合わされて軸２８０６Ｂが一方向運動する。
【００６５】
図２９は、中心軸で連結された２個のダブルヘッド線形ピストン２９１５−１〜２を示す側面図と正面図であって、（Ａ）にはＤＤモーション１行程機関のチャンバーＡ〜Ｄ（ＡとＣは膨張、ＢとＤは圧縮）を形成する２個のピストンと中心出力軸２９４０を備えたハウジング内にある吸気バルブ、点火プラグおよび排気バルブが示され、（Ｂ）では軸２９４０がハウジングから右側に延び、出力ギア２９４２に連結されていることが分かる。
【００６６】
図２９は、２個のピストンが従来の４−ピストン作用をすることを示す。従来の４−ピストン内燃機関は７２０°の行程を有する。図２９によれば、チャンバーＡとＣが膨張し、続いてＢとＤが圧縮し、ピストン２９１５−１〜２が１８０°の行程を実現して従来の内燃機関のように動作する。中間にある出力軸２９４０と出力ギア２９４２の両側に全ての４個のダブルヘッドピストンに対する点火点がある。このような位置は各チャンバーにおいて順に点火が起こる限り変わってもよい。２個のピストン２９１５−１〜２は軸２９４０の上下に配置され、これらのピストンの上下にベアリング２９４５が位置する。チャンバーＡとＣが膨張し、ＢとＤが圧縮して、図１６のオットーサイクルに従う。
【００６７】
図３０はトランスギア制御部を備えた本発明の１行程ロータリーピストンを示しており、第１〜第２ピストンが形成するチャンバーＡ〜ＤのうちＢとＤは初期に図３０（Ａ）のように圧縮されてから図３０（Ｂ）のように膨張する。図３０（Ｃ）に示された往復入力軸、第１〜第２スプラグおよび出力サンギアは、本発明のトランスギア制御の往復運動ロータリー対向ピストンの一方向出力を制御し供給する。
【００６８】
図３０（Ａ）において、チャンバーＡとＣは膨張され、ＢとＤは圧縮されており、これらのＡ〜Ｄチャンバーは図１６のオットーサイクルを行う。図３０（Ｂ）のように第１〜第２ピストンが側面に回転して、ＢとＤは膨張され、ＡとＣは圧縮される。図３０（Ｃ）は断面図であって、第１〜第２ピストンが中心軸と出力ギアと出力軸を囲む。左側上下段位置にアイドルギアがある。左右側サンギアは互いに同一であり、左側サンギアは軸と一体であるかまたは軸に設けられる。第１〜第２スプラグを含む軸で駆動される出力区間が右側に位置する。出力ギアは軸と一体であるかまたは軸に連結される。スプラグギアが出力ギアを出力軸に連結し、出力ギアは出力軸と一体であるかまたは連結される。
【００６９】
図３１はロータリーピストンの密封部を示しており、Ａは本発明の１行程ロータリー機関に設けられた密封板、ピストン型密封部およびＣ型密封部を示し、Ｂ〜Ｄは各々ピストン型密封部とＣ型密封部と密封板を詳しく示す。図２３は、（隔壁を代替する）Ｃ型密封部や密封板を使用できる上死点のピストンを示す。密封板はシリンダーハウジングの直径部を密封する。図３１（Ａ）のように、密封板はピストン下部のピストンパドルの両側に存在してもよい。
【図７】
2016522346.tif 000006
【図８】
2016522346.tif 000007
【図９】
2016522346.tif 000008
【図１０】
2016522346.tif 000009
【図１７（Ａ）】
2016522346.tif 000010
【図１７（Ｂ）】
2016522346.tif 000011
【図１７（Ｃ）】
2016522346.tif 000012
【図１７（Ｄ）】
2016522346.tif 000013
【図１７（Ｅ）】
2016522346.tif 000014
【図１】
2016522346.tif 000015
【図２】
2016522346.tif 000016
【図３】
2016522346.tif 000017
【図４】
2016522346.tif 000018
【図５】
2016522346.tif 000019
【図６】
2016522346.tif 000020
【図１１】
2016522346.tif 000021
【図１２】
2016522346.tif 000022
【図１３】
2016522346.tif 000023
【図１４】
2016522346.tif 000024
【図１５】
2016522346.tif 000025
【図１６】
2016522346.tif 000026
【図１８】
2016522346.tif 000027
【図１９】
2016522346.tif 000028
【図２０】
2016522346.tif 000029
【図２１】
2016522346.tif 000030
【図２２】
2016522346.tif 000031
【図２３】
2016522346.tif 000032
【図２４】
2016522346.tif 000033
【図２５】
2016522346.tif 000034
【図２６】
2016522346.tif 000035
【図２７】
2016522346.tif 000036
【図２８】
2016522346.tif 000037
【図２９】
2016522346.tif 000038
【図３０】
2016522346.tif 000039
【図３１】
2016522346.tif 000040
【国際調査報告】
2016522346.tif 000041
2016522346.tif 000042