(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連接棒の無い内燃機関の設計方法において、前記内燃機関は、それぞれシリンダ（２）とピストン（３）とからなる複数の対が放射状に配列され、前記各対が、該シリンダ（２）と該ピストン（３）とに共通する共通軸線を有し、該共通軸線がエンジンケース（１）内の中心に配置されたエンジンシャフト（１１）の中心から一平面内で放射状に延在している構成を有するものにおいて、該設計方法は、
６以上の偶数の前記シリンダ（２）の数ｎ１および前記ピストン（３）のストロークＳを選定する段階、
前記エンジンシャフト（１１）の中心と一致する第１中心点（Ｏ１）を通り、互いの間の中心角（α＝３６０／ｎ１）が等しい個数ｎ１の放射ビーム（ｆ１，ｆ２，．．．ｆｎ１）を描く段階、
前記中心角（α）および選定した前記ピストンのストローク（Ｓ）から次式
Ｒ１＝Ｓ／（１−ｃｏｓ（α））
により第１半径（Ｒ１）を求め、
前記第１中心点（Ｏ１）を中心にして前記第１半径（Ｒ１）で第１円周（Ｋ１）を描く段階、
該第１円周（Ｋ１）と前記放射ビーム（ｆ１，ｆ２，．．．ｆｎ１）との交点となる、個数ｎ１の第１交点（Ａ１，．．．Ａｎ１）を設定する段階、
該第１交点（Ａ１，．．．Ａｎ１）の間の該第１円周（Ｋ１）上の均等の長さ（Ｌ１）の第１円弧（Ａ１Ａ２，Ａ２Ａ３，．．．Ａｎ１Ａ１）を設定する段階、
前記放射ビーム（ｆ１，ｆ２，．．．ｆｎ１）の奇数番号の放射ビーム（ｆ１，ｆ３，．．．ｆｎ１−１）上の第２中心点（Ｏ２）を中心に、前記第１半径（Ｒ１）の１／２の第２半径（Ｒ２）で前記第１円周（Ｋ１）に内接する複数の第２円周（Ｋ２）を描く段階、
前記第２円周（Ｋ２）同士の前記第１中心点（Ｏ１）以外の個数ｎ１／２の第２交点（Ｂ１，Ｂ３，．．．Ｂｎ１／２）を設定する段階、
前記第２交点（Ｂ１，Ｂ３，．．．Ｂｎ１／２）は、奇数番号の前記放射ビーム（ｆ１，ｆ３，．．．ｆｎ１−１）上の第１交点（Ａ１，Ａ３，．．．Ａｎ１−１）と共同して、前記第１円弧（Ａ１Ａ２，Ａ２Ａ３，．．．Ａｎ１Ａ１）の長さ（Ｌ１）に等しい長さ（Ｌ２（Ｌ２＝Ｌ１））の個数ｎ１の第２円弧（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，．．．Ｂｎ１／２Ａ１）を、前記第２円周（Ｋ２）上に画成し、
前記第２円弧（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，．．．Ｂｎ１／２Ａ１）は、閉運動力学系における、各端で連接した線分を構成する弦（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，．．．Ｂｎ１／２Ａ１）を有しており、また前記第２円弧（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，．．．Ｂｎ１／２Ａ１）がスリップすることなく前記対応の第１円弧（Ａ１Ａ２，Ａ２Ａ３，．．．Ａｎ１Ａ１）上をそれぞれ転がる際に前記奇数番号の放射ビーム（ｆ１，ｆ３，．．．ｆｎ１−１）と前記第１円周（Ｋ１）との第１交点（Ａ１，Ａ３，．．．Ａｎ１−１）および前記第２円周（Ｋ２）同士の交点（Ｂ１，Ｂ３，．．．Ｂｎ１／２）が描く軌跡は、前記対応の放射ビーム（ｆ１，ｆ３，．．．ｆｎ１−１）に一致し、前記ピストン（３）のストローク（Ｓ）は、前記放射ビーム（ｆ１，ｆ２，．．．ｆｎ１）の偶数番号の放射ビーム（ｆ２，ｆ４，．．．ｆｎ１）上の線分（Ａ２Ｂ１、Ａ４Ｂ２，．．．Ａｎ１Ｂｎ１／２）に等しくなり、
円弧中心が前記第２中心点（０２）である個数ｎ１の円弧状ユニット（６）を形成する段階、
該円弧状ユニット（６）の外側円弧は、外歯（１５）を有する、前記第２円周（Ｋ２）の半径（Ｒ２）に等しい半径のセクターであり、また該円弧状ユニット（６）の内側円弧（８′）は、前記第２中心点（０２）を中心とし、前記第２半径（Ｒ２）より小さな半径を有し、かつ各円弧状ユニット（６）は、前記弦（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，．．．Ｂｎ１／２Ａ１）の両端で、結合ヒンジ（７）により連接され、さらに個数ｎ１のピストンロッド（４）が一端で各該ヒンジ（７）に回転可能に結合され、他端で各ピストン（３）に固定結合されており、ならびに
前記エンジンケース（１）の内周面に、前記外歯（１５）と噛み合う内歯（１４）を有する歯車を設ける段階、
該内歯（１４）を有する歯車の直径は前記第１円周（Ｋ１）の半径（Ｒ１）の２倍であり、
以上の各段階を有する連接棒の無い内燃機関の設計方法。
【請求項２】
個数がｎ１／２の結合歯を有する固定結合歯車（１０）が前記エンジンシャフト（１１）に固定され、回転ローラ（８）が、該エンジンシャフト（１１）の軸線に平行で前記エンジンシャフト（１１）の第１中心点（Ｏ１）から前記第２半径（Ｒ２）に等しい距離に配置された軸（９）により各該結合歯に装着され、該ローラ（８）の円筒形外表面は、前記円弧状ユニット（６）の内側円弧（８′）の半径に等しい半径を有する、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連接棒のない内燃機関の構造と、工業や農業分野において稼動しかつ位置を定められている運搬車輌並びに発電設備（ｐｏｗｅｒ  ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ）を作動させるように設計されたそのような機関を構成する方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同じ平面に位置している９個の放射状配置のシリンダとピストンとを装着している円形のケースを含む航空機用の星形内燃機関（ｓｔａｒ−ｌｉｋｅ  ａｉｒｃｒａｆｔ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ）は既に周知である。（例えば、チェッコ語からロシア語への翻訳である、１９５９年モスクワで刊行された「空冷した車両用エンジン」（“Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｅｎｇｉｎｅｓ  ｗｉｔｈ  ａｉｒ  ｃｏｏｌｉｎｇ”）の２２０ページに記載のＥｎｇ．Ｊｕｌｉｕｓ  Ｍｅｚｋｅｒｌｅによる「Ｌａｊｋｏｍｉｎｇと称される航空機用星形エンジンの断面」（“Ｓｔａｒ−ｌｉｋｅ  ａｉｒｃｒａｆｔ  ｅｎｇｉｎｅ  ｃｒｏｓｓ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｎａｍｅｄ  Ｌａｊｋｏｍｉｎｇ”）；１９７２年モスクワで刊行され、「航空機エンジン（Ａｉｒｃｒａｆｔ  ｅｎｇｉｎｅ）  АIII−６２  ИР」の２２ページに記載の、Ｐｅｔｒ  Ｓ．  Ｌａｂａｓｉｎによる、ピストンと共に９個までの放射状配置のシリンダを装着しかつ一平面に位置させている円形ケースを含む「９シリンダの航空機用エンジン“АIII−６２  ИР”」（Ｎｉｎｅ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ａｉｒｃｒａｆｔ  ｅｎｇｉｎｅ“АIII−６２  ИР”）を参照）。前記ピストンはピストンボルトによって撓み可能に接続され、かつ連接棒によってクランクシャフトに接合されている。クランクシャフトは前記ケースの中心においてベアリングの形態で配置され、連接棒と共に接合クランク機構を形成している。
【０００３】
これらのエンジンの欠点はピストンの往復運動がクランクシャフトの回転運動に変換されるクランク機構の運動学の問題である。放射状配置のシリンダの数とは関係なく、各ピストンはクランクシャフトの一回転当たり二つの運動のみ、すなわち単に一方端の死点から他方端の死点まで、そしてその復路の運動のみを実行する。
【０００４】
例えば、もしも４ストロークサイクルのエンジン作動が確実であるとすれば、クランクシャフトは２回転する。それはエンジンの一単位重量（ｏｎｅ  ｕｎｉｔ  ｗｅｉｇｈｔ）によって提供される動力を低減し、その動力を増加させるためにクランクシャフトの回転を増す必要がある。クランクシャフトの回転を増すことによって慣性力を増し、クランク機構の要素に更に負担を加える。
【０００５】
クランクによる動力変換機構（ｃｒａｎｋ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）の欠点はシリンダの壁に対するピストンの側方の摩擦力が存在することであり、これが摩擦のために力を損失させ、これらの要素に対してより大きい磨耗および破損をもたらす。
【０００６】
クランクによる動力変換機構の別の欠点はピストンに撓み性のヒンジ接続のリンクが存在することであり、このリンクはリンクそれ自体と、ピストンボルトと、そして連接棒のヘッドとによって形成されている。それは、ピストンの案内部分の長さと、シリンダの全体作動長さを増大させ、従ってエンジンの全体寸法と重量との増大をもたらす。
【０００７】
連接棒のない十字形の４ピストンの内燃機関も周知である。（特許公報第３／１５．０３．１９８８号（ｂｕｌｌｅｔｉｎ  Ｎｏ．３／１５．０３．１９８８）において公告されているブルガリア特許所有権証明書第４２９４８号（Ｂｕｌｇａｒｉａｎ  ａｕｔｈｏｒｓｈｉｐ  ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ  Ｎｏ．  ４２９４８）を参照）。前記内燃機関は、作動時結果的に座標の二つの相互に対して垂直の軸において斜方形に変形される、等辺等角のヒンジ接続の４ユニット（ｒｅｇｕｌａｒ  ｈｉｎｇｅｄ  ｆｏｕｒ−ｕｎｉｔｓ）に基づいて構成されている。このヒンジ接続の４ユニットは出力軸（ｏｕｔｇｏｉｎｇ  ｓｈａｆｔ）の２個のローラに対して作用し、それを回転運動させる。
【０００８】
前記内燃機関の欠点は以下の通りである。ピストンの往復運動を出力軸の回転運動に変換する機構の運動学は十字形配置の４シリンダを備えたもののみに限定された内燃機関の構成を可能とする。前記運動学による限定は、撓み性要素の重量とそれらの慣性力を低減させ、回転を増し、そして作業容積当たりの特定の動力を増すために内燃機関の作業容積を、より小さい単一容積を有する６，８，１２個およびそれ以上のシリンダに分割するという原理を利用できないようにする。
【０００９】
前記内燃機関の別の欠点はその運動学を明確にしようとする際発生する不一致である。明細書と、前記特許権利証明書の特許請求の範囲（ｔｈｅ  ａｕｔｈｏｒ’ｓ  ｃｌａｉｍｓ）と、添付図面とによれば、エンジンケース（７）の内歯（８）の分割直径（ｄｉｖｉｓｏｒ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）は歯セグメント（２）の分割直径の二倍に等しく、一方前記セグメント（２）とピストンロッド（３）との間のヒンジ接続リンクの軸線が歯車伝動装置の分割直径と一致する。
【００１０】
それは、歯セグメント（２）の円弧状内側において転がる双方のローラ（９）が、２個の対向するシリンダ（６）の軸線に正しく来るとき、上死点においてそれらの２個の隣接するヒンジ（およびそれらのそれぞれのピストンと）を押し付けており、他の２個の対向するヒンジは同時に前記機構の中心において一致する必要があり、従ってそれらは相互に対して衝突する。前記特許所有権証明書に添付の図面においては、２個のヒンジは上死点にあり、他の２個の対向するヒンジは前記機構の中心には到達していない、すなわちそれらは下死点にはない。但し、そうすることは必須である。前記の説明においては、前記不一致についてはどこにも明らかにされていない。
【００１１】
前記内燃機関の別の欠点は前記特許権利証明書の請求項２に開示されており、前記請求項２は、それによれば、「歯のセグメント（２）とピストンロッド（３）との間のヒンジ接続のリンクの軸線は歯車伝動装置の分割直径と一致する」ので適用されず、円筒形の歯車駆動装置の理論から、そのような共通の「歯伝動装置の分割直径は存在せず」、各々がそれ独自の分割直径を有している２個の歯要素の間に常に歯駆動が存在することは周知である。更に、「歯のセグメント（２）とピストンロッド（３）との間のヒンジ接続のリンクの軸線は」これらの軸線のうちの二つが上死点にあるときユニットの運動の瞬間においてのみ「前記伝動装置の分割直径と一致する」。そのときのみ、これらの軸線は同時にエンジンケースの分割円周と歯セグメントの分割円周と一致し、但しその瞬間であってさえも、殆ど全体のセグメントとその他の二つの軸とはそのような一致とはかけ離れている。
【００１２】
特許権利証明書第４２９４８号から知られるエンジンの欠点は装着や取り外しのためには結構複雑であるエンジンのシャフトにあるようである。すなわち、「エンジンのシャフトはエンジンのケース（７）の軸線に位置しており、外側においてシャフトにより２個のディスクと接合され、一方シャフトの方はエンジンのケース（７）の蓋にベアリングの形態で配置されており、２本の軸（ａｘｅｓ）（１）がディスクの間に固定され、これらの軸はエンジンシャフトの軸線に対して対称的に位置されている。２個のローラ（３）が前記軸にベアリングの形態で配置されている。ローラの外側半径は歯のセグメント（２）の内側半径と等しい。」
【００１３】
従って、歯セグメント（２）は組み付けられたシャフト（ｂｕｉｌｄ−ｕｐ  ｓｈａｆｔ）の２個のディスクの間に位置され、シャフトセットとして個別に装着あるいは取り外しができなく、これらの操作はエンジン全体の技術的な操作によって行う必要があり、これは装着あるいは取り外し作業を複雑にする。
【００１４】
クランクシャフトによる動力変換機構を備えて作動する内燃機関並びに特許所有権証明書第４２９４８号に記載の連接棒のないエンジンの全体的な欠点はエンジンの出力軸の回転とそれらのピストンのストローク回数との間に固定された運動学の依存関係があることである。エンジンのシリンダ数とは関係なくクランクシャフトによる動力変換機構におけるクランクシャフトの一回転当たりのピストンストロークは２であり、前述した特許所有権利証明書による連接棒のない十字形４シリンダのエンジンにおいてはエンジンのシャフト一回転当たりのピストンストロークは４である。追加の減速機を使用することなくシリンダの数に応じて回転モーメントを対応して増やし、予め単位時間当たり多数のピストンストロークをプログラム化にすることによって出力軸が低回転であるエンジンを提供することは不可能である。そのような可能性があれば輸送車輌を稼動させるためのエンジンには特に有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように、本発明の目的は、連接棒がなく、６個あるいはそれ以上の偶数の円弧状ユニット（ａｒｃ−ｌｉｋｅ  ｕｎｉｔｓ）を備えた内燃機関を構成し、その構造を設計する方法であって、作動シリンダにおけるピストンの一方の端位置から他方の端位置までのストロークの数がエンジンの出力軸一回転当たり４以上であり、それらのストロークの数が円弧状ユニットの数によって決まり；それらを増すことによって追加の減速機を使用することなく出力軸の出力回転モーメントを増すためにエンジンの出力軸の回転を運動学的に減らし；それらの衝突を阻止し、かつ円弧状ユニットおよびそれらのピストンに対するヒンジ接続のリンクの装着を阻害することなく、エンジンシャフトを、それらの軸により、それに装着した駆動ローラと共に確実に装着したり、取り外したりできるよう、円弧状ユニットの対向するヒンジ接続のリンクがそれらの内端位置において当該動力変換機構の中心に達しないよう運動学的に保証するような内燃機関を構成する方法と、その構造を設計する方法を提供することである。
【００１６】
連接棒がなく、６個以上の偶数の円弧状ユニットを備えた内燃機関を提供するという本発明の別の目的は作動シリンダに対するピストンの側方への力を排除することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、これらの目的は連接棒のない内燃機関を構成し、その構造を設計する方法によって解決される。前記の方法は、連接棒がなく、６個以上の偶数の円弧状ユニットを備え、円弧状ユニットの数とピストンのストロークＳとが予めプログラム化されており、作動シリンダの数とそれらの対応するピストンの数も円弧状ユニットの数と等しいか、あるいはそれよりも少ない偶数である内燃機関、すなわちエンジンを構成することに関するものである。エンジンの中心はＯ１として印され、円弧状ユニットの選択した偶数に応じて、それらの間で均等な中心角αを画成する同数の放射状のビーム（ｒａｄｉａｌ  ｂｅａｍｓ）ｆが中心を通して引かれる。前記の放射状ビームは作動シリンダの軸線である。半径Ｒ１の基本円周Ｋ１が円弧状ユニットに対して選択された偶数と、作動シリンダのピストンのプログラム化されたストロークＳとに応じて描かれ、前記シリンダは
【００１８】
【数１】
0004938453.tif 000002
の関係によってそれらの間で接続されており、前記ビームは基本円周を交差し、それを均等な長さの円弧に切断している。数が奇数である別の円周Ｋ２がそれらの中心が放射状ビームに位置するようにして描かれる。円周Ｋ２の数は円弧状ユニットの選択された数の半分に等しく、円周Ｋ２の半径は常に基本円周Ｋ１の半径の半分と等しい。円周Ｋ２は同時に基本円周Ｋ１の中心並びに基本円周Ｋ１の奇数の放射状ビームに対する交差点を通過し、円周Ｋ２の数が円弧状ユニットの数の半分であるので、円周Ｋ１とＫ２との共通点もまた前記の数の半分であり、これらの点は連続して接続されて基本円周Ｋ１の基本弦を形成し、同時に一方では偶数の放射状ビームに対する基本弦の中間にある交差線との交差点である相互に交差する円周Ｋ２の共通の点と、他方では基本円周Ｋ１と同じ偶数の放射状ビームとの交差点との間の距離がピストンのストロークＳの値を画定する。連鎖的に接続された基本弦が基本円周Ｋ１内で描かれた閉鎖した幾何学的形状を画成する。前記形状の頂点が基本円周Ｋ１を長さが均等の円弧に分割し、これらの円弧の各々は放射状ビームによって分割された同じ円周Ｋ１の２個の円弧と同じ長さである。すなわち、放射状ビームによって円周Ｋ１が分割された１個の円弧に前記基本弦の半分の長さが対応し、但し、個別に捉えた前記基本弦の半分は前記円周Ｋ２の隣接する円弧に対する該円周Ｋ２の弦である。このように、円周Ｋ１とＫ２との円弧の長さの間は均分性がある。双方の種類の円周の円弧に均分性があることによって、円周Ｋ１の円弧上にある円周Ｋ２の円弧の一方の端位置から他方の端位置までスリップすることなく往復運動できるようにする。円周Ｋ２の円弧の端部は、これらの端部が位置しているシリンダの各軸線において、該軸線から離れるとか、あるいはそこからずれることなく直線に往復スリップし、円周Ｋ１に対する放射状ビームの交差点から、その部分がピストンのストロークを表わす円周Ｋ２の間の共通の交差点まで運動する。円周Ｋ２の円弧の端部を連鎖的に接続することによって円弧状ユニットに対する閉鎖した幾何学的形状を形成し、前記ユニットの相互に接続された端部はヒンジ接続されたマルチユニット（ｍｕｌｔｉ−ｕｎｉｔ）の円筒形のヒンジとして軸（ａｘｅｓ）によって形成され、円周Ｋ２の円弧は円弧状ユニットの円筒形外面を形成し、基本円周Ｋ１は、ヒンジ接続されたマルチユニットの円弧状ユニットがその上で往復運動するエンジンケースの円筒形内面を形成する。ピストンロッドは変形するヒンジ接続のマルチユニットの軸に撓み可能に接続され、それらの他端によってピストンに固定されている。円周Ｋ２の半径より小さい半径で円周Ｋ３が円周Ｋ２の中心から描かれ、円周Ｋ３は、それらの軸によってエンジンシャフトの歯車に装着されているエンジンのローラがその上で運動する円弧状ユニットの円筒形内面を画成する。
【００１９】
連接棒がなく、６個以上の円弧状ユニットを備えた内燃機関が、作動シリンダとピストンとをその中に放射状に配置させ、かつ一平面上に位置させて、それらが固定されているエンジンケースを含むような内燃機関を構成する方法によって提供される。エンジンのシリンダとピストンとの数は円弧状ユニットの数と等しいか、あるいはそれより少なく、その数は偶数である。ピストンにはピストンロッドが固定されており、ピストンロッドはそれらの端部において円弧状ユニットに対してヒンジにおけるクランク軸によって撓み可能に接続され、円弧状ユニットの偶数は６と等しいか、あるいはそれより大きく、これらの円弧状ユニットは閉鎖されたヒンジ接続のマルチユニットを形成し、該マルチユニットは前記円弧状ユニットの円筒形外面によってエンジンケースの円筒形内面と撓み可能に接触する。エンジンシャフトはエンジンケースの軸線に位置している。前記エンジンシャフトはエンジンケースの蓋の両側においてベアリングとして配置されるので、シャフト自体と丸められて穴の開いた歯（ｒｏｕｎｄｅｄ  ａｎｄ  ｐｉｅｒｃｅｄ  ｔｅｅｔｈ）を供えた２個の歯車とによって形成されている。ベアリングの形態でエンジンローラを配置させており、エンジンシャフトの軸線に対して平行で、かつ等距離に位置した軸がそれらの穴の開いた歯に２個の歯車の間で装着されている。前記ローラの外径は円弧状ユニットの内径と等しく、これらのローラと軸の数および各歯車の歯の数とはエンジンの円弧状ユニットの数の半分である。
【００２０】
ヒンジ接続されたマルチユニットにおける隣接する二つの円弧状ユニットを接続すること（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ）によって作動クランクアームｎ１を形成し、該クランクアームｎ１の数は円弧状ユニットの数と等しい。
【００２１】
内歯を切設したエンジンケースの円筒形内面によって形成される歯動力同期装置（ｔｏｏｔｈ  ｐｏｗｅｒ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｒ）を使用した、連接棒がなく、６個あるいはそれ以上の偶数の円弧状ユニットを備えた内燃機関が提供される。基本円周Ｋ１はこれらの歯の分割円周であり、分割円周Ｋ２を備えた円弧状ユニットの外歯をこれらの歯に噛み合わせている。円弧状ユニットとピストンロッドとの間のヒンジ接続のリンクの軸はヒンジ接続されたマルチユニットの円弧状ユニットの分割円周に位置している。これらのユニットの分割円周の直径はエンジンの偶数の円弧状ユニットとは無関係にエンジンケースの分割直径の半分と等しい。
【００２２】
本発明の利点は、連接棒がない内燃機関であって、一方の端位置から別の端位置までのピストンのストロークの数がエンジンの出力軸の一ストローク当たり４よりも大きく、それらのストロークの数が偶数の円弧状ユニットによって決まり、それらを増加することによって追加の減速機を使用しなくともエンジンの出力軸の運動回転数が減少し、前記軸の出力回転モーメントが増大するような内燃機関を構成する方法とその構造を設計する方法が提供されることである。それらの内端位置において円弧状ユニットの対向するヒンジ接続のリンクはエンジンの中心には届かず、そのことによってそれらが相互に衝突する可能性が排除され、それらの軸と共にエンジンシャフトに取り付けられたローラとエンジンシャフトとを装着したり、取り外すことが阻害されることなく行えることが運動学的に保証される。
【００２３】
本発明の別の利点は、分割円周Ｋ１を有する内歯をその上に切設したエンジンケースの円筒形内面と、分割円周Ｋ２を有し前記内歯と噛み合わせた前記円弧状ユニットの外歯とによって形成された歯動力同期装置を使用している、連接棒がなく、６個以上の偶数の円弧状ユニットを備えた内燃機関であって、前記円弧状ユニットとピストンロッドとの間のヒンジ接続のリンクの軸がヒンジ接続されたマルチユニットの円弧状ユニットの分割円周に位置しており、前記円弧状ユニットの分割円周の直径がエンジンの偶数の円弧状ユニットとは関係なくエンジンケースの分割直径の半分に等しいような内燃機関を構成する方法とその構造を設計する方法とが提供される。
【００２４】
本発明の実施例が図１、図２、および図３に示されている。
【００２５】
連接棒がなく、６個あるいはそれ以上の偶数の円弧状ユニットを備えた内燃機関を構成する方法は内燃機関を構成する連続した段階を画定し、先ずは作動クランクアームｎ１とシリンダにおけるピストンのストロークＳとがプログラム化されるが、作動クランクアームｎ１の数は６と等しいかあるいはそれより大きい偶数であるようにされている。連接棒のない内燃機関の中心がＯ１で印され、クランクアームｎ１の選択された偶数に応じて、それと同数の放射状のビームｆ１．．．ｆｎ１（図１）が中心を通して描かれ、該ビームはそれらの間で均等な中心角度αを形成し、それらは作動シリンダの軸線でもある。それらの間にある関係式、
【００２６】
【数２】
0004938453.tif 000003
に従って、クランクアームｎ１の選択された偶数とピストンのストロークＳとに応じて、中心Ｏ１から半径Ｒ１を有する基本円周Ｋ１が描かれ、ビームｆ１．．．ｆｎ１がＡ１．．．Ａｎ１の点において、前記基本円周Ｋ１を交差し、それをｎ１数の均等な長さの円弧Ｌ１に分割する。
【００２７】
別の円周Ｋ２（図２）が描かれ、それらの中心Ｏ２は奇数の放射状ビームｆ１，ｆ３，ｆ５に位置しており、前記円周Ｋ２の数は作動クランクに対して選択した数ｎ１の半分であり、前記円周Ｋ２の半径Ｒ２は基本円周Ｋ１の半径Ｒ１の半分と等しい。
【００２８】
全ての円周Ｋ２は同時に、基本円周Ｋ１の中心Ｏ１を通り、かつ基本円周Ｋ１の奇数の放射状ビームｆ１，ｆ３，ｆ５との交差点Ａ１，Ａ３，Ａ５を通る。円周Ｋ２は数がｎ１／２なので、円周Ｋ１とＫ２との共通点も数はｎ１／２である。
【００２９】
円周Ｋ１と円周Ｋ２（図２）の共通点を連続的に接続することによって円周Ｋ１において基本弦Ａ１Ａ３，Ａ３Ａ５，Ａ５Ａ１が描かれ、一方では垂直の軸線ｆ２，ｆ４，ｆ６に対する前記基本弦Ａ１Ａ３，Ａ３Ａ５，Ａ５Ａ１の交差点Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３からの距離と、他方では基本円周Ｋ１に対する同じ軸線の交差点Ａ２，Ａ４，Ａ６からの距離とがピストンのストロークＳを画定する。
【００３０】
連鎖状に接続された基本弦Ａ１Ａ３，Ａ３Ａ５，Ａ５Ａ１が円周Ｋ１内に描かれた閉鎖した幾何学的形状を形成する。前記形状の頂点Ａ１，Ａ３，Ａ５が基本円周Ｋ１を数はｎ１／２で、均等な長さを有する円弧Ａ１Ａ２Ａ３；Ａ３Ａ４Ａ５；Ａ５Ａ６Ａ１に分割し、したがって弦Ａ１Ａ３，Ａ３Ａ５，Ａ５Ａ１の各々の半分の長さに対して１個の円弧Ｌ１が対応する。
【００３１】
しかしながら、個別に捉えた前記基本弦の半分Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，Ｂ２Ａ５，Ａ５Ｂ３，Ｂ３Ａ１は対応する隣接した円弧Ｌ２を有する円周Ｋ２の弦であり、円周Ｋ２からの前記円弧Ｌ２の長さは円周Ｋ１からの円弧Ｌ１の長さと等しい。
【００３２】
円弧Ｌ２（Ａ１Ｂ１，Ｂ１Ａ３，Ａ３Ｂ２，Ｂ２Ａ５，Ａ５Ｂ３，Ｂ３Ａ１）が連鎖的に接続されると円弧状ユニット（図２）を備えた閉鎖幾何学的形状を形成する。円弧の相互に接続された端部は、円周Ｋ２（図２）からの円弧Ｌ２が円弧状ユニット６（図３）の円筒形外面を形成するので、ヒンジ接続されたマルチユニットのクランクアームｎ１の円筒形のヒンジ７としてモデル化される。基本円周Ｋ１（図２）は、その上をヒンジ接続されたマルチユニットの円弧状ユニット６が往復運動するエンジンケース１（図３）の円筒形内面を形成する。ピストンロッド４は変形するヒンジ接続のマルチユニットの軸に撓み可能に接続されており、その他端でピストンロッド４はピストン３に固定されている。円周Ｋ２の中心Ｏ２から半径がＲ３＜Ｒ２である円周Ｋ３（８′）が描かれており、前記円周Ｋ３（８′）は、エンジンのシャフト１１のエンジンローラ８がその上を運動する面において円弧状ユニット６の円筒形内面を画成する。
【００３３】
本発明の構造としての実施例が図３に示されており、図３は、連接棒がなく、６個以上の円弧状ユニットを備えた内燃機関であって、そのような機関を構成する開示された方法によって構成され、作動シリンダ２およびピストン３を固定し、かつ放射状に一つの平面に位置させているエンジンケース１を含む内燃機関の断面を示している。ピストン３にはピストンロッド４が固定されており、ピストンロッド４は他端において、作動クランクアームｎ１の円筒形ヒンジ６を介して撓み可能に円弧状ユニット６に接続されている。偶数の円弧状ユニット６がピストン３を備えた作動シリンダ２の数を画定しており、これらの円弧状ユニット６はその円筒形外面でエンジンケース１の円筒形内面と撓み可能に接触する閉鎖されたヒンジ接続のマルチユニットとして接続されている。
【００３４】
エンジンシャフト１１はエンジンケース１の軸線に位置している。エンジンシャフト１１はエンジンケース１の蓋の両側におけるベアリングとして配置されるので、シャフト１１と、丸められかつ穴の開いた歯を備えた２個の歯車１０とによって形成されている。円弧状ユニット６の円筒形内面の半径Ｒ３と等しい半径を有するエンジンローラ８をベアリングの形態で配置させた軸（ａｘｅｓ）９がそれらの穴の開いた歯における２個の歯車１０の間に装着されている。エンジンローラ８の軸９はエンジンシャフト１１の軸線に対して平行に、かつ前記軸線の等距離に位置しており、これらのローラ８の数と各歯車１０の歯の対応する数とはエンジンの円弧状ユニット６の数の半分である。
【００３５】
運動の歯動力同期化装置（図３）は、基本円周Ｋ２１２の分割線を備えた内歯を切設しており、それに円周Ｋ２１３の分割線を備えた円弧状ユニット６の外歯１５が噛み合っているエンジンケース１の円筒形内面によって形成され、円弧状ユニット６とピストンロッド４との間の円筒形ヒンジ７の軸がこれらの分割円周Ｋ２１３に位置している。
【００３６】
図３に示す連接棒がない内燃機関の作動方法は以下の通りである。
【００３７】
燃焼した膨張性ガス混合物のガスの力が上死点にあるピストン３のヘッドに作用する。この力はピストンロッド４によって、該ピストンロッド４を円弧状ユニット６の隣接する対と接続する円筒形ヒンジ７の軸に伝達される。前記円弧状ユニットの方はそれらの歯車１５がエンジンケース１の歯１４と噛み合っており、ガスの力の反作用をエンジンケース１に伝達する。円弧状ユニットは、それらの軸９に対する一方的な圧力によってエンジンローラ８を支持しているので、それらの内面によって前記反作用をエンジンローラ８に伝達する。前記軸９はエンジンシャフト１１の歯車１０の歯に装着されており、該シャフトをその軸線の周りで強制的に回転させる。円筒形ヒンジ７の２本の軸毎の間にある円弧状ユニット６の歯の分割線の長さは、隣接するシリンダ２の２本の軸線ｆ毎の間にあるエンジンケース１の分割円周Ｋ１（図３）の円弧１２の長さと常に等しいので、スリップすることなく円弧状ユニット６の一方の端位置から他方の端位置まで往復運動できるようにする。次いで、円筒形ヒンジ７の軸にある円弧状ユニット６の端部は作動シリンダ２にあるピストンロッド４およびピストン３と共に直線に往復してスリップし、エンジンシャフト１１はピストン４の１ストローク当たり３６０／ｎ１°の割合で一方向に回転する。燃焼している混合物の吸引はブッシュ５によって閉鎖された、ピストンの下方の空間において実行され、燃焼している混合物は通路１６を通してピストンの上方の空間で爆発する。燃焼したガスは第二の通路１７を介して噴出される。双方の通路は順次ピストンによって開放される。
【００３８】
エンジンのエンジンケース１の可撓性部分の潤滑はエンジンケースにオイルを噴射することによって行われる。
【００３９】
クランクシャフト機構に代わる前述した機構を備えたエンジンは全てのエンジンや動力機械に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】基本円周の分割を示す図である。
【図２】円弧状ユニットの幾何学的形状の決定を示す図である。
【図３】連接棒のない内燃機関の断面を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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