(57)【要約】【課題】ピストンの往復運動を解消して燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる内燃機関を提供する。【解決手段】ターニングシリンダー２を軸心Ｏ１周りに回転させピストン３を軸心Ｏ２周りに回転させる。軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とは、距離Ｌ１離間すると共に平行に配設されているので、シリンダライナー２３の軌跡とピストン３の軌跡には近接した領域と離間した領域とが存在する。そのため、ターニングシリンダー２を回転させるとピストン３とシリンダライナー２３とで形成される空間に容積変化が生じその容積変化を利用することで内燃機関が成立する。即ち、ピストン３が回転して回転力（駆動力）を発生させているので、ピストン３の往復運動を省略してターニングエンジン１００の燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる。【選択図】図１
2009191801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロックと、
そのエンジンブロックに一端側が第１軸により軸支されるコンロッドと、
そのコンロッドの他端側に第２軸により軸支されるピストンと、
そのピストンが往復移動可能に挿入されるシリンダ部を有すると共に前記エンジンブロックに第３軸により軸支されるターニングシリンダーと、
そのターニングシリンダーのシリンダ部と前記ピストンとにより形成される燃焼室へ混合気を導入する吸気手段と、
その吸気手段により前記燃焼室へ導入された混合気に点火する点火手段と、
その点火手段により点火されて燃焼した混合気を前記燃焼室から外部へ排気する排気手段と、を備え、
前記第１軸の軸心および第３軸の軸心が、互いに平行で、かつ、所定間隔を隔てた位置に配置され、
前記燃焼室で混合気を燃焼させ、前記ピストンを前記ターニングシリンダーのシリンダ部内で往復移動させつつ前記コンロッドを前記エンジンブロックに対して前記第１軸の軸心周りに回転させると共に、前記ターニングシリンダーを前記エンジンブロックに対して前記第３軸の軸心周りに回転させることで、前記ターニングシリンダーの前記エンジンブロックに対する回転を軸出力として得るように構成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記第２軸の軸心が前記第１軸の軸心と第３軸の軸心とを含む仮想平面上に位置した場合に、前記ターニングシリンダーのシリンダ部の軸心が前記仮想平面に対して所定角度を有するように構成されていることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、特に、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーに効率良く変換することができる内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レシプロエンジンは、往復動機関やピストンエンジン、或いは、ピストン機関などと称される内燃機関であり、シリンダ内に往復移動可能に挿入されたピストンを、コネクティングロッドを介して、クランク軸に接続し、燃料をシリンダ内で燃焼させると共に、この燃焼により発生した燃焼生成物を作動流体として用いることで動力を得るように構成されている。
【０００３】
即ち、レシプロエンジンは、燃料の燃焼による熱エネルギーを、まず、作動流体の圧力としてピストンの往復運動に変換し、次いで、このピストンの往復運動を、コネクティングロッドを介してクランク軸へ伝達することで、クランク軸の回転運動に変換し、かかるクランク軸の回転運動を力学的エネルギー（動力）として取り出す（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−０７１０２５号（段落［００３３］、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のレシプロエンジンでは、燃焼による熱エネルギーをピストンの往復運動で受け止めると共に、その往復運動を、クランク機構を利用して、回転運動に変換する必要があるため、その分、損失が大きく、熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーに変換する際の変換効率が悪いという問題点があった。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーに効率良く変換することができるエンジンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載の内燃機関は、エンジンブロックと、そのエンジンブロックに一端側が第１軸により軸支されるコンロッドと、そのコンロッドの他端側に第２軸により軸支されるピストンと、そのピストンが往復移動可能に挿入されるシリンダ部を有すると共に前記エンジンブロックに第３軸により軸支されるターニングシリンダーと、そのターニングシリンダーのシリンダ部と前記ピストンとにより形成される燃焼室へ混合気を導入する吸気手段と、その吸気手段により前記燃焼室へ導入された混合気に点火する点火手段と、その点火手段により点火されて燃焼した混合気を前記燃焼室から外部へ排気する排気手段と、を備え、前記第１軸の軸心および第３軸の軸心が、互いに平行で、かつ、所定間隔を隔てた位置に配置され、前記燃焼室で混合気を燃焼させ、前記ピストンを前記ターニングシリンダーのシリンダ部内で往復移動させつつ前記コンロッドを前記エンジンブロックに対して前記第１軸の軸心周りに回転させると共に、前記ターニングシリンダーを前記エンジンブロックに対して前記第３軸の軸心周りに回転させることで、前記ターニングシリンダーの前記エンジンブロックに対する回転を軸出力として得るように構成されている。
【０００７】
請求項２記載の内燃機関は、請求項１記載の内燃機関において、前記第２軸の軸心が前記第１軸の軸心と第３軸の軸心とを含む仮想平面上に位置した場合に、前記ターニングシリンダーのシリンダ部の軸心が前記仮想平面に対して所定角度を有するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の内燃機関によれば、混合気が吸気手段により燃焼室へ導入されると、その混合気への点火が点火手段により行われ、燃焼室で混合気が燃焼されると共に、その燃焼された混合気が排気手段により燃焼室から外部へ排気される。
【０００９】
この場合、本発明によれば、ピストンと共に燃焼室を形成するシリンダ部をターニングシリンダーが有すると共に、このターニングシリンダーが第３軸によりエンジンブロックに軸支される構成であるので、燃焼室で混合気を燃焼させることで、その燃焼により発生する燃焼生成物を作動流体として、ターニングシリンダーをエンジンブロックに対して回転させることができ、その結果、かかるターニングシリンダーのエンジンブロックに対する回転を軸出力として得ることができるという効果がある。
【００１０】
即ち、従来の内燃機関では、動力（軸出力）を得るためには、燃焼による熱エネルギーを受け止めたピストンの往復運動を、クランク機構を利用して、回転運動に変換する必要があり、損失が大きいため、熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーに変換する際の変換効率が悪いという問題点があったところ、本発明によれば、燃焼によりターニングシリンダーを直接回転させることができ、ピストンの往復運動をクランク機構により回転運動に変換する必要がないので、損失を小さくして、その分、熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーに変換する際の変換効率の向上を図ることができるという効果がある。
【００１１】
更に、本発明によれば、コンロッドの一端側を、ターニングシリンダーとは独立して、エンジンブロックに第１軸により軸支すると共に、ターニングシリンダーのシリンダ部に挿入されたピストンにコンロッドの他端側を第２軸により軸支する構成であるので、上述したように、ターニングシリンダーがエンジンブロックに対して第３軸周りに回転されると、かかる回転に伴って、コンロッドをエンジンブロックに対して第１軸周りに回転させることができる。
【００１２】
この場合、本発明によれば、第１軸（コンロッドをエンジンブロックに軸支する軸）の軸心と第３軸（ターニングシリンダーをエンジンブロックに軸支する軸）の軸心とを、互いに平行で、かつ、所定間隔を隔てた位置に配置する構成であるので、上述したように、ターニングシリンダーの第３軸周りの回転に伴って、コンロッドを第１軸周りに回転させることで、かかるコンロッドに第２軸により軸支されたピストンをシリンダ部で往復移動させて、燃焼室の体積変化を生じさせることができる。
【００１３】
その結果、かかる体積変化を利用して、吸気手段による混合気の燃焼室への導入および排気手段による混合気の燃焼室から外部への排気を効率良く行うことができるという効果がある。更に、かかる体積変化を利用して、燃焼室内の混合気が圧縮された状態で、点火手段による点火を行うことで、燃焼した際の膨張比を大きくして、熱効率の向上を図ることができ、その結果、燃費や出力の向上を図ることができるという効果がある。
【００１４】
請求項２記載の内燃機関によれば、請求項１記載の内燃機関の奏する効果に加え、第２軸（ピストンをコンロッドに軸支する軸）の軸心が第１軸（コンロッドをエンジンブロックに軸支する軸）の軸心と第３軸（コンロッドをエンジンブロックに軸支する軸）の軸心とを含む仮想平面上に位置した場合、即ち、ピストンが上死点まで上がった場合または下死点まで押し下げられた場合に、ターニングシリンダーのシリンダ部の軸心が仮想平面に対して所定角度を有するように構成したので、シリンダ部内を往復移動するピストンの移動距離を、第１軸の軸心と第３軸の軸心との間の間隔よりも大きくすることができるという効果がある。その結果、内燃機関全体としての小型化および軽量化を図りつつ、排気量を増加させて、高出力化を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるターニングエンジン１００を示した図であり、図１（ａ）は、ターニングエンジン１００の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線におけるターニングエンジン１００の断面図である。なお、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＩａ−Ｉａ線における断面図である。
【００１６】
なお、図１（ａ）では、理解を容易とするため、ターニングシリンダー２のエンジンブロック１に対する回転方向を矢印Ｒで示しており、ターニングシリンダー２のシリンダライナー２３及びピストン３がターニングエンジン１００の上側（図１上側）に位置する状態を実線にて示している。その上側に位置する状態を基準として軸心Ｏ１を中心に９０度、１８０度および２７０度回転した状態を二点鎖線にて示している。
【００１７】
また、図１（ｂ）においては、理解を容易とするため上下方向の寸法をＩｂ−Ｉｂ線上における寸法と若干異なる寸法で示しており、Ｉｂ−Ｉｂ線上の円弧部分に関しては表示を省略している。
【００１８】
図２は、エンジンブロック１のメインブロック１０を示した図であり、図２（ａ）は、メインブロック１０の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるメインブロック１０の断面図である。なお、図２（ｂ）では、メインブロック１０とサブブロック１１とを分離した状態を示している。図３は、ターニングシリンダー２を示した図であり、図３（ａ）は、ターニングシリンダー２の正面図であり、図３（ｂ）は、ターニングシリンダー２の側面図である。
【００１９】
図１に示すように、ターニングエンジン１００は、オートバイに使用される２サイクルの内燃機関（燃焼室容積の変化１回に付き１回の燃焼を生じる内燃機関）であり、エンジンブロック１と、ターニングシリンダー２と、ピストン３と、コネクティングロッド４とを主に備えている。
【００２０】
エンジンブロック１は、車体フレーム（図示せず）に固定されると共にターニングエンジン１００の基体を構成する部材であり、メインブロック１０と、サブブロック１１と、第１シリンダーシャフト１２と、第２シリンダーシャフト１３と、コンロッドシャフト１４と、吸気口１５と、排気口１６とを備えている。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、メインブロック１０は、軸心Ｏ１を有し略円筒形状に構成される円筒部１０ａと、その円筒部１０ａの一端側（図２（ｂ）右側）から内方（図２（ｂ）上下方向内方）に張り出すと共に軸心Ｏ１を有し略円環状の平板として構成される円環部１０ｂとを備えており、その円環部１０ｂと円筒部１０ａとから一体に構成されている。
【００２２】
また、円筒部１０ａの上部（図１（ａ）上部）外周面側には、２個のプラグＰが円筒部１０ａの円周方向に沿って並んで螺着されており、その外周面に対向する内周面側には、ドーム形状に構成されたヘッド面１０ｃが凹設され燃焼室Ａが形成されている。よって、燃焼室Ａ自体がプラグＰに対して回転する第２実施の形態においても、確実に混合気へ着火することができる。
【００２３】
また、プラグＰには、イリジウム又はイリジウム合金を中心電極に用いてなる内燃機関用点火栓が用いられており、その中心電極の直径は、０．３〜０．５ｍｍに設定されている。よって、中心電極の温度の低下を防止して、圧縮された混合気への着火性の向上を図ることができる。なお、プラグＰは図示しない点火装置から電力（誘導起電力）が供給され火花を発生させる。
【００２４】
なお、燃焼室Ａは、ピストン３及びヘッド面１０ｃもしくは円筒部１０ａの内周面にて囲まれた空間であり、ヘッド面１０ｃは、後述する第１シリンダーシャフト１２及び第２シリンダーシャフト１３の軸心Ｏ１と、コンロッドシャフト１４の軸心Ｏ２とを結んだ直線の延長線上であって、軸心Ｏ２側（図１（ａ）上側）に配設されている。
【００２５】
図１に示すように、サブブロック１１は、メインブロック１０にボルトＢを介して締結されてメインブロック１０と一体とされるものであり、軸心Ｏ１を有し略円環状の平板として構成されている。このように、サブブロック１１が着脱自在とされることで、メインブロック１０を開口させてターニングシリンダー２をエンジンブロック１の内部に収容することができる。
【００２６】
図１に示すように、第１シリンダーシャフト１２は、ベアリングＲＢを介して後述するターニングシリンダー２を軸支する部材であり、軸心Ｏ１を有し略円柱形状に構成されると共に円環部１０ｂに圧入されている。また、第１シリンダーシャフト１２には、軸心Ｏ２を有し有底の孔として構成される第１圧入孔１２ａが形成されている。なお、軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とは、距離Ｌ１離れた位置に平行に配設されている。
【００２７】
図１に示すように、第２シリンダーシャフト１３は、ベアリングＲＢを介して後述するターニングシリンダー２を軸支する部材であり、軸心Ｏ１を有し略円柱形状に構成される。また、第２シリンダーシャフト１３には、軸心Ｏ２を有し有底の孔として構成される第２圧入孔１３ａが形成されている。
【００２８】
また、第２シリンダーシャフト１３の直径Ｄ１２は、後述する出力軸２１の内径Ｄ２２より十分小さな寸法値に設定されており、第２シリンダーシャフト１３が出力軸２１の内部に挿通することができる（Ｄ１２＜Ｄ２２）。
【００２９】
図１に示すように、コンロッドシャフト１４は、軸心Ｏ２を有し円柱形状に構成されている。このコンロッドシャフト１４は、第１シリンダーシャフト１２の第１圧入孔１２ａに圧入され、その圧入されたコンロッドシャフト１４にコネクティングロッド４の大端が摺動可能に挿通される。その後、第２シリンダーシャフト１３の第２圧入孔１３ａがコンロッドシャフト１４に圧入されて組み立てられる。
【００３０】
なお、コンロッドシャフト１４及び第２シリンダーシャフト１３の組み立てにおいては、従来の内燃機関に使用されるクランクシャフトの組み立てクランクを組み立てる要領（圧入代の設定、圧入条件など）にて組み立てられる。
【００３１】
図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、吸気口１５は、混合気（空気にガソリンを混合させた気体）を取り入れるための貫通孔であり、円環部１０ｂに貫通形成され円環部１０ｂの外側と内側とに開口されており、後述するシリンダ吸気口２０ｄと対面した状態において外部と空間Ｓ１とを連通させる。よって、空間Ｓ１の内部圧力が外部の圧力より低い場合には、外部から供給される混合気を空間Ｓ１に流入させることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、図示しない気化器または電子制御燃料噴射装置から空気中に燃料が噴霧され混合気が形成されている。
【００３３】
また、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、排気口１６は、燃焼ガス（混合気が燃焼したもの）を排出するための貫通孔であり、円環部１０ａに貫通形成され円筒部１０ａの外側と内側とに開口されており、後述するシリンダライナー２３と対面した状態において外部との燃焼室Ａとを連通させる。よって、混合気が燃焼して燃焼ガスに変化しつつ膨張された場合には、燃焼室Ａから外部に燃焼ガスを排出させることができる。
【００３４】
図３に示すように、ターニングシリンダー２は、回転力を取り出すためのものであり、第１シリンダーシャフト１２および第２シリンダーシャフト１３にベアリングＲＢを介して外嵌されている。そのため、軸心Ｏ１を回転の中心としてエンジンブロック１の内部で回転可能とされる。また、ターニングシリンダー２は、中空部２０と、出力軸２１と、埋め栓２２と、シリンダライナー２３とを備えている。
【００３５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、中空部２０は、軸心Ｏ１を有し略円筒形状に構成される円筒部２０ａと、軸心Ｏ１を有すると共に円筒部２０ａの一端側（図３（ａ）下側）から内方（図３（ａ）左右方向内方）に張り出すことで略円環状の平板として構成される円環部２０ｂと、その円環部２０ｂに対向して配設されると共に円筒部２０ａの他端側（図３（ａ）上側）に配設され略円形の平板として構成される円盤部２０ｃとを備えており、円筒部２０ａと円環部２０ｂと円盤部２０ｃとから一体に構成されている。
【００３６】
また、円盤部２０ｃには、中空部２０の外側（図３（ａ）上側）から内側（図３（ａ）下側）にシリンダ吸気口２０ｄが貫通形成されている。そのシリンダ吸気口２０ｄは、混合気を中空部２０の内部空間である空間Ｓ１に取り込むためのものであり、前述したように、吸気口１５と対面した際に、空間Ｓ１が外部より圧力が低い場合に混合気を取り込むことができる。
【００３７】
出力軸２１は、サブブロック１１にベアリングＲＢを介して軸支される部材であり、軸心Ｏ１を有し略円柱形状に構成されると共に円環部２０ｂの内縁側から軸心Ｏ１方向外側（図３（ａ）下側）に向けて立設されている。前述したように、出力軸２１の内径Ｄ２２（図１（ｂ）参照）は、第２シリンダーシャフト１３の直径Ｄ１２より大きな寸法値に設定されているので、組み立ての際に、第２シリンダーシャフト１３を出力軸２１から挿通させてコンロッドシャフト１４に組み付けることができる。
【００３８】
埋め栓２２は、出力軸２１の開口部を閉封するための部材であり略円柱形状に構成され出力軸２１に螺合されている。よって、第２シリンダーシャフト１３の組み付け後に出力軸２１の開口を埋め栓２２にて閉封することができるので、空間Ｓ１の気密性を保つことができる。その結果、ピストン３がターニングシリンダー２に対して変異することで生じる空間Ｓ１の容積変化により、空間Ｓ１の内部圧力が変化する。
【００３９】
この空間Ｓ１の内部圧力の変化は、シリンダ吸気口２０ｄと吸気口１５とが対面している状態で外部の圧力より低圧となるように、シリンダライナー２３とシリンダ吸気口２０ｄと吸気口１５との位置（軸心Ｏ１を中心とした円周方向の位置）が設定されている。
【００４０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、シリンダライナー２３は、ピストン３を収容する部位であり、軸心Ｏ３を有すると共に略円筒形状に構成され両開口の一端側の開口が円筒部２０ａの外周面に形成されている。また、軸心Ｏ３は、軸心Ｏ１に直交する仮想平面上の直線であり、ピストンピン３ｂの軸心が軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とを結ぶ仮想直線上に位置する状態（従来の内燃機関（レシプロエンジン）の圧縮上死点の状態）において、軸心Ｏ３の延長線が軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とを結ぶ仮想直線に対して所定の角度（１５度）を有している。
【００４１】
即ち、シリンダライナー２３の軸心Ｏ３は、中空部２０の径方向に対して所定の角度を有して配設されている。
【００４２】
また、シリンダライナー２３の側面には、掃気口（図示せず）が貫通形成されている。この掃気口は、中空部２０の空間Ｓ１からシリンダライナー２３の内側へ混合気を送り込むためのものであり、ピストン３がシリンダライナー２３内を上下動することでピストン３の側面にて開閉される。
【００４３】
なお、掃気口（図示せず）の配設位置は、シリンダライナー２３が排気口１６と対面した後でターニングシリンダー２が回転を継続して燃焼室Ａ内の圧力が下がった位置であり、その位置にてピストン３の側面による掃気口（図示せず）の閉封が終了するように設定される。よって、燃焼室Ａの内部圧力が空間Ｓの圧力より低くなった状態で、掃気口（図示せず）から混合気が流入する。
【００４４】
ピストン３は、一端側が閉封された円筒形状に構成されており、図１に示すように、側面視略矩形形状に構成され、シリンダライナー２３に摺動可能に内嵌されている。また、ピストン３は、シリンダライナー２３に内嵌された状態で軸心Ｏ３に直交すると共に軸心Ｏ１及び軸心Ｏ２に平行な方向に貫通形成されるピン孔３ａを有しており、そのピン孔３ａには、コネクティングロッド４の小端に辞軸支されたピストンピン３ｂが内嵌されている。ピストンピン３ｂは、軸心Ｏ１と平行な軸心を有する略円筒形状に構成されている。
【００４５】
コネクティングロッド４は、ピストン３をコンロッドシャフト１４に連結するための部材であり正面視弓形形状に構成されると共に小端側（図１上側）がピストン３にピストンピン３ｂを介して振動可能に軸支されており大端側（図１下側）がコンロッドシャフト１４を介して回動可能に軸支されている。なお、コネクティングロッド４の長さ（図１（ｂ）上下方向寸法値）は、ピストン３の軸心Ｏ１を中心とする円周方向の位置に関わらずピストン３の頂部が円筒部２０ａの外周面から突出しない長さに設定されている。
【００４６】
上述のように構成されたターニングエンジン１００は、図１に示すように、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１の第１シリンダーシャフト１２及び第２シリンダーシャフト１３にベアリングＲＢを介して回動可能に外嵌され、ピストン３がコンロッドシャフト１４を介してコネクティングロッド４に回動可能に軸支される。また、ターニングシリンダー２の回転の中心である軸心Ｏ１と、ピストン３の回転の中心である軸心Ｏ２とは、距離Ｌ１離れた位置に平行に配設されている。そこで、中空部２０が矢印Ｒ方向に回転されるとシリンダライナー２３に内嵌されるピストン３のピストンピン３ｂが軸心Ｏ２を中心とする仮想円Ｃ上を矢印Ｒ方向に回動する。
【００４７】
この仮想円Ｃは、図１に示すように、円筒部２０ａの外周面に対して、軸心Ｏ２を中心とする径方向の距離が周期的に変化する軌跡である。よって、ピストン３のピストンピン３ｂが仮想円Ｃ上を回動すると、シリンダライナー２３、ピストン３及びヘッド面１０ｃもしくは円筒部１０ａの内周面にて囲まれた空間である燃焼室Ａの容積が周期的に変化する。
【００４８】
また、ピストン３が移動することで空間Ｓ１の容積も周期的に変化する。この容積変化により外部と空間Ｓ１との間に圧力差が生じる。この圧力差を利用して混合気が燃焼室Ａに送り込まれる。この圧力差による混合気の流れの詳細は、図４を参照して後述する。
【００４９】
また、ヘッド面１０ｃは、後述する第１シリンダーシャフト１２及び第２シリンダーシャフト１３の軸心Ｏ１と、コンロッドシャフト１４の軸心Ｏ２とを結んだ直線の延長線上であって軸心Ｏ２側（図１（ａ）上側）に配設されているので、ピストン３がもっとも円筒部１０ａの内周面に近接したときに燃焼室Ａを形成する。
【００５０】
即ち、軸心Ｏ１に直交する仮想平面上において、ピストンピン３ｂが軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とを結ぶ直線上に位置する状態が従来の内燃機関（レシプロエンジン）の圧縮上死点の状態に対応する。
【００５１】
例えば、従来の内燃機関（レシプロエンジン）における圧縮上死点では、燃焼圧がクランクシャフトの回転軸の中心に作用するので、クランクシャフトの回転が停止した状態では、燃焼室内に燃焼圧が発生してもクランクシャフトが回転することはなかった。
【００５２】
ここで、本実施の形態では、シリンダライナー２３の軸心Ｏ３が軸心Ｏ１に対して所定の角度を有しているので、上述した圧縮上死点の状態にて、燃焼室Ａで燃焼圧が生じた場合にも、シリンダライナー２３の右側の内側面に燃焼圧が作用してターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して矢印Ｒ方向に回転する。
【００５３】
即ち、圧縮上死点の状態においてターニングシリンダー２に回転力を与えることができる。よって、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる。
【００５４】
次いで、図４を参照して、ターニングエンジン１００の混合気および燃焼ガスの流れについて説明する。図４は、ターニングエンジン１００の断面をターニングシリンダー２の位置が異なる状態で示した状態断面図であり、図４（ａ）から図４（ｄ）は、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して９０度毎に正回転（図４紙面垂直方向視右回転）した状態を示したターニングエンジン１００の断面図である。
【００５５】
なお、図４（ａ）から図４（ｄ）は、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して矢印Ｒ方向に回転している状態の一時的な状態を示しており、ターニングシリンダー２には、回転による慣性力が働いている。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、ピストン３は、円筒部１０ａの内周面に最も近接しており、燃焼室Ａに充填された混合気が最大限に圧縮されている。この状態からプラグＰによって着火されて燃焼が開始される。前述したように、シリンダライナー２３は、軸心Ｏ１に直交する平面上の直線であって軸心Ｏ１と軸心Ｏ２とを結んだ直線に対して所定の角度を有しているので、燃焼圧がシリンダライナー２３の右側（図４（ａ）右側）の内周面に作用してターニングシリンダー２が時計回りに回転することができる。
【００５７】
よって、圧縮上死点の状態においてもターニングシリンダー２に回転力を与えることができる。その結果、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる。なお、この時、ターニングシリンダー内部容積Ｓ１には、吸気口１５から吸入された混合気で充満されている。
【００５８】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して矢印Ｒ方向に９０度回転すると、ピストン３がシリンダライナー２３の軸心Ｏ２側に移動する。よって、燃焼室Ａの容積が図４（ａ）に示される燃焼室Ａの容積より増加し、ターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積が図４（ａ）に示されるターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積より減少している。その結果、ターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積が減少するとターニングシリンダー内部容積Ｓ１に充満している混合気が圧縮される。
【００５９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して図４（ｂ）の状態から矢印Ｒ方向にさらに９０度（図４（ａ）の状態から１８０度）回転すると、シリンダライナー２３の燃焼室Ａ側の開口が排気口１６と対向した状態となる。この場合、燃焼室Ａの圧力が外部圧力より高いので、混合気が燃焼した気体である燃焼ガスが排気口１６から外部へ排出される。
【００６０】
そして、燃焼ガスが排出され燃焼室Ａの圧力がターニングシリンダー内部容積Ｓ１の圧力より小さくなるタイミングでピストン３が掃気口（図示せず）を開いて新しい混合気が燃焼室Ａ内に流入される。その後、ピストン３が掃気口（図示せず）を閉じた後に、シリンダライナー２３の燃焼室Ａ側の開口が円筒部１０ａの内周面に対向されて燃焼ガスの排出が終了する。
【００６１】
次いで、図４（ｄ）に示すように、ターニングシリンダー２がエンジンブロック１に対して図４（ｃ）の状態から矢印Ｒ方向にさらに９０度（図４（ａ）の状態から２７０度）回転すると、ピストン３がシリンダライナー２３の円筒部１０ａ側に移動する。よって、燃焼室Ａの容積が図４（ｃ）に示される燃焼室Ａの容積より減少し、燃焼室Ａ内部と混合気が圧縮される。
【００６２】
また、ピストン３がシリンダライナー２３の円筒部１０ａ側に移動することで、ターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積が図４（ｃ）に示されるターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積より増加する。そのため、ターニングシリンダー内部容積Ｓ１の容積が増加するとターニングシリンダー内部容積Ｓ１の圧力が低くなる。その時吸気口１５はシリンダ吸気口２０ｄに対向しておりターニングシリンダー内部容積Ｓ１と外部とが連通された状態となる。よって、外部の圧力より圧力が低いターニングシリンダー内部容積Ｓ１に新しい混合気が流入する。そして、図４（ａ）に示された状態へと移行する。
【００６３】
図４（ａ）から図４（ｄ）までの状態の繰り返しによりターニングエンジン１００は、ターニングシリンダー２をエンジンブロック１に対して回転させて回転力を発生させることができる。
【００６４】
例えば、従来の内燃機関（レシプロエンジン）では、回転力を発生させるためにピストンをクランクに連結させピストンの往復運動をクランクの回転運動に変換していた。そのため、ピストンの往復運動による振動やピストンの速度変化による回転のムラが発生していた。その結果、熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして出力する際の効率が悪いという具合が発生していた。
【００６５】
ここで、本実施の形態では、ターニングシリンダー２をエンジンブロック１に対して回転させることで回転力を発生させているので、ピストン３の往復運動を省略して振動の低減およびピストンの速度変化による回転のムラの低減を図ることができる。よって、回転力に変換されない振動のエネルギーを低減させて、ターニングエンジン１００の動力損失の低減を図ることができる。その結果、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる。
【００６６】
また、エンジンブロック１の円環部１０ｂに吸気口１５を形成してターニングシリンダー２のシリンダ吸気口２０ｄと対向させることでターニングシリンダー２１回転の間に混合気の吸入を可能とし、エンジンブロック１の円筒部１０ａに排気口１６を形成してシリンダライナー２３の開口と対向させることでターニングシリンダー２１回転の間に燃焼ガスの排出を可能とした。そのため、ターニングエンジン１００は、２サイクルエンジン（従来の内燃機関（レシプロエンジン）のクランクシャフト１回転あたり１回の燃焼が発生するエンジン）の形態をとることは可能となり、ターニングエンジン１００の小型化、軽量化および高出力化を図ることができる。
【００６７】
また、例えば、ロータリーエンジンの場合は、三角形のローターがケース内部で回転の軸の位置を変化させながら動くのでローターを収容するケース内部の形状が複雑になり、それに伴いローターとケースとのシール性を確保するためには、高精度の加工が必要とされる。よって、製造コストが嵩むという具合があった。
【００６８】
ここで、本実施の形態では、エンジンブロック１に収容されるターニングシリンダー２が正面視円形状に構成されているので、エンジンブロック１の内部形状も正面視円形状に構成することができる。そのため、エンジンブロック１の円筒部１０ａの内周面と、ターニングシリンダー２の円筒部２０ａの外周面とに高精度の加工を省略して、エンジンブロック１の円筒部１０ａの内周面とターニングシリンダー２の円筒部２０ａの外周面とのシール性を確保することができる。その結果、製造コストの削減を図ることができる。
【００６９】
また、シリンダライナー２３の軸心Ｏ３は、中空部２０の径方向に対して所定の角度を有して配設されている。そのため、軸心Ｏ１と軸心Ｏ２との距離以上にシリンダライナー２３内部でのピストン３の移動距離を確保することができる。よって、ターニングエンジン１００の外形形状を変更することなく排気量を増加させて高出力を図ることができる。
【００７０】
また、ターニングシリンダー２を交換するだけで出力を変更することができるので、出力の異なるターニングエンジン１００を多種製造する場合、ターニングエンジン１００を構成するターニングシリンダー２以外の部品を共用化することができる。よって、ターニングエンジン１００を構成するターニングシリンダー２以外の部品の製造コストを削減することができる。
【００７１】
次いで、図５及び図９を参照して、第２実施の形態について説明する。図５は、第２実施の形態におけるターニングエンジン２００を示した図であり、図５（ａ）は、ターニングエンジン２００の断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線におけるターニングエンジン２００の断面図である。なお、図５（ａ）は、図５（ｂ）のＶａ−Ｖａ線における断面図である。
【００７２】
なお、図５（ａ）では、理解を容易とするため、ターニングシリンダー２０２のエンジンブロック２０１に対する回転方向を矢印Ｒ１で示しており、ターニングシリンダー２０２のシリンダライナー２２３及びピストン３は、ターニングエンジン２００の上側（図５上側）に位置する状態を実線にて示しており、その上側に位置する状態からエンジンブロック２０１の軸心Ｏ５を中心としてターニングシリンダー２０２の矢印Ｒ１方向に９０度毎に回転した状態（上側（図５（ａ）上側）に位置する状態を基準として軸心Ｏ５を中心に９０度、１８０度および２７０度回転した状態）を二点鎖線にて示している。
【００７３】
また、図５（ｂ）においては、理解を容易とするため上下方向の寸法をＶｂ−Ｖｂ線上における寸法と若干異なる寸法で示している。
【００７４】
図６は、エンジンブロック２０１を示した図であり、図６（ａ）は、メインブロック２１０の正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線におけるメインブロック２１０の側面図である。図７は、ターニングシリンダー２０２を示した図であり、図７（ａ）は、ターニングシリンダー２０２の正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線におけるターニングシリンダー２０２の側面図である。
【００７５】
なお、図６（ｂ）では、メインブロック２１０とサブブロック２１１とを分離した状態を示しており、図７（ｂ）ではバルブ基体部２５０とバルブカバー２５１とを分離した状態を示している。また、図面の簡略化のため、図６（ａ）では、ボルトＢが螺合されるねじ孔を省略している。
【００７６】
第１実施の形態では、ピストン３が１回転する間に１回の燃焼を生じる２サイクルエンジンの形態として構成されている場合を説明したが、第２実施の形態では、ピストン３が２回転する間に１回の燃焼を生じる４サイクルエンジンの形態として構成されている。
【００７７】
即ち、第２実施の形態では、エンジンブロック２０１とターニングシリンダー２０２との間にエンジンブロック２０１及びターニングシリンダー２０２と同一の軸心Ｏ５を有するドラムバルブ２０５が配設され、ターニングシリンダー２０２の１／２の回転速度で回転しつつシリンダライナー２２３の外周面に形成される開口部を開閉することでターニングエンジン２００のガス交換（燃焼ガスを混合気と入れ替えること）を行っている。なお、上記した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００７８】
図５（ｂ）に示すように、ターニングエンジン２００は、オートバイに使用される４サイクルの内燃機関（燃焼室容積の変化１回に付き２回の燃焼を生じる内燃機関）であり、エンジンブロック２０１と、ターニングシリンダー２０２と、ドラムバルブ２０５と、点火装置２０７とを主に備えている。
【００７９】
図５（ｂ）に示すように、エンジンブロック２０１は、車体フレーム（図示せず）に固定されると共にターニングエンジン２００の基体を構成する部材であり、メインブロック２１０と、サブブロック２１１と、吸気口２１５と、排気口２１６と、プラグ溝２１７と、点火装置収容部２１８と備えている。
【００８０】
メインブロック２１０は、図６（ｂ）に示すように、軸心Ｏ５を有し略円筒形状に構成される円筒部２１０ａと、その円筒部２１０ａの一端側（図６（ｂ）右側）から内方（図６（ｂ）上下方向内方）に張り出すことで軸心Ｏ５を有する略円環状の平板として構成される円環部２１０ｂとを備えており、円筒部２１０ａと円環部２１０ｂとから一体に構成されている。
【００８１】
サブブロック２１１は、メインブロック２１０にボルトＢ（図示せず）を介して締結されてメインブロック２１０と一体とされるものであり軸心Ｏ５を有し略円環状の平板として構成される。このように、サブブロック２１１がボルトＢによってメインブロック２１０に対して着脱自在とされるので、サブブロック２１１を取り外した状態において、ターニングシリンダー２０２及びドラムバルブ２０５をエンジンブロック２０１の内部に収容して、その後サブブロック２１１を組み付けることができる。
【００８２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、吸気口２１５は、混合気（空気にガソリンを混合させた気体）を取り入れるための通路であり、円筒部２１０ａに貫通形成され円筒部２１０ａの外側（図６（ａ）左右方向外側）に開口する貫通孔である外部開口部２１５ａと、円筒部２１０ａの内側（図６（ａ）左右方向内側）に開口する内部開口部２１５ｂとを有している。その内部開口部２１５ｂと外部開口部２１５ａとは連通されているので、吸気口２１５はメインブロック２１０の外部と内部とを連通する。
【００８３】
また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、内部開口部２１５ｂは、円筒部２１０ａの内周面上の円周方向に延設された溝として構成されており、外部開口部２１５ａから軸心Ｏ５を中心とした両方向にそれぞれ１２０度の角度まで延設されている。なお、内部開口部２１５ｂを円筒部２１０ａの円周方向全域に延設しても良い。その場合、ドラムバルブ２０５のバルブ吸気口２５５の開口によってのみ混合気を吸入する回転角度が決まる。
【００８４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、排気口２１６は、燃焼ガス（混合気が燃焼したもの）を排出するための通路であり、円筒部２１０ａに貫通形成され円筒部２１０ａの外側（図６（ａ）左右方向外側）に開口する貫通孔である外部開口部２１６ａと、円筒部２１０ａの内側（図６（ａ）左右方向内側）に開口する内部開口部２１６ｂとを有している。その内部開口部２１６ｂと外部開口部２１６ａとは連通されているので、排気口２１６はメインブロック２１０の外部と内部とを連通する。
【００８５】
また、内部開口部２１６ｂは、円筒部２１０ａの内周面上の円周方向に延設された溝として構成されており、外部開口部２１６ａから軸心Ｏ５を中心とした両方向にそれぞれ１２０度の角度まで延設されている。なお、内部開口部２１６ｂを円筒部２１０ａの円周方向全域に延設しても良い。その場合、ドラムバルブ２０５のバルブ排気口２５６の開口によってのみ混合気を吸入する回転角度が決まる。
【００８６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、内部開口部２１５ｂ，２１６ｂがそれぞれ外部開口部２１５ａ，２１５ｂから両方に１２０度の角度にまで延設されているので、円筒部２１０ａには、内部開口部２１５ｂ，２１６ｂとの両方が形成される部位（図６（ａ）上下部位）を有することとなる。
【００８７】
そこで、例えば、内部開口部２１５ｂ，２１６ｂとの両方が形成される部位（図６（ａ）上下部位）にて、バルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とを同時に開口する構成とした場合には、バルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とが同時に燃焼室Ａ１に連通される構成（オーバーラップを有する構成）とすることができる。よって、燃焼ガスの慣性と、排気口２１６から反射される圧力変化との効果により混合気を燃焼室Ａ１に流入しやすくして混合気の燃焼室Ａ１への充填効率の向上を図り、ターニングエンジン２００の出力の向上を図ることができる。
【００８８】
また、排気口２１６の内部開口部２１６ｂは、メインブロック２１０の開口側（図６（ｂ）左側）よりメインブロック２１０の円環部２１０ｂ側（図６（ｂ）右側）に配設され、吸気口２１５の内部開口部２１５ｂは、排気口２１６の内部開口部２１６ｂよりメインブロック２１０の開口側（図６（ｂ）左側）に配設されている。
【００８９】
即ち、排気口２１６の内部開口部２１６ｂと吸気口２１５の内部開口部２１５ｂとは、円筒部２１０ａの内周面上であって軸心Ｏ５方向に位置をずらして配設されている。よって、排気口２１６の内部開口部２１６ｂは、後述するドラムバルブ２０５のバルブ排気口２５６と対面され、吸気口２１５の内部開口部２１５ｂは、後述するドラムバルブ２０５のバルブ吸気口２５５と対面される。
【００９０】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、プラグ溝２１７は、プラグＰの一部（ターミナル部）を収容するための溝であり、円筒部２１０ａの内周面上を一周まわる輪状に構成されると共に内部開口部２１５ｂと内部開口部２１６ｂとの間に配設されている。そのプラグ溝２１７には、後述する点火装置２０７を収容する孔である点火装置収容部２１８が連通されている。
【００９１】
図５（ｂ）に示すように、ターニングシリンダー２０２は、回転力を取り出すと共にその回転力の一部でドラムバルブ２０５を回転させるためのものであり、シリンダライナー２２３と、ギヤ入力２２４とを備えている。
【００９２】
シリンダライナー２２３は、ピストン３を収容する部位であり、シリンダライナー２３の掃気口（図示せず）を省略した構成とされている。即ち、第２実施の形態では、シリンダライナー２２３の開口を後述するドラムバルブ２０５により開閉して混合気と燃焼ガスとの交換を行うので、混合気専用の開口である掃気口（図示せず）を省略することができる。
【００９３】
ギヤ入力２２４は、中空部２０の回転力を後述する減速遊星ギヤ機構２０８に入力するための部位であり、略円筒形状に構成され中空部２０の円盤部２０ｃの内縁から出力軸２１と反対側に向かって立設されて、円筒形状の先端側（図５（ｂ）左側）の外周には図示しない歯型が形成されている。なお、ギヤ入力２２４の外周面に形成される歯型は、後述する減速遊星ギヤ機構２０８のサンギヤ部を構成しているため、詳細の説明は、減速遊星ギヤ機構２０８の説明を合わせて図８を参照して後述する。
【００９４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ドラムバルブ２０５は、シリンダライナー２２３の開口部の開閉を行うための部材であり、バルブ基体部２５０と、ギヤ出力２５２と、バルブカバー２５１と、バルブ吸気口２５５と、バルブ排気口２５６とを備えている。
【００９５】
図７（ｂ）に示すように、バルブ基体部２５０は、軸心Ｏ５を有し略円筒形状に構成されるバルブ部２５０ａと、そのバルブ部２５０ａの一端側（図７（ｂ）右側）から内方（図７（ｂ）上下方向内方）に張り出すと共に軸心Ｏ５を有し略円環状の平板として構成される円環部２５０ｂとを備えており、その円環部２５０ｂとバルブ部２５０ａとから一体に構成されている。
【００９６】
また、バルブ部２５０ａの上部（図７（ａ）上部）外周面側には、２個のプラグＰが螺着されており、その外周面に対向する内周面側には、ヘッド面２５０ｃが凹設され燃焼室Ａ１が形成されている。なお、燃焼室Ａ１は、ピストン３及びヘッド面２５０ｃもしくはバルブ部２５０ａの内周面にて囲まれた空間である。
【００９７】
図７（ｂ）に示すように、ギヤ出力２５２は、略円筒形状に構成され円環部２５０ｂの内縁からサブブロック２１１と反対側（図７（ｂ）右側）に向けて立設されており、円環部２５０ｂと一体に構成されている。また、ギヤ出力２５２の円筒形状の先端側（図５（ｂ）左側）の外周には図示しない歯型が形成されている。なお、ギヤ出力２５２の外周面に形成される歯型は、後述する減速遊星ギヤ機構２０８のサンギヤ部を構成しているため、詳細の説明は、減速遊星ギヤ機構２０８の説明を合わせて図８を参照して後述する。
【００９８】
図７（ｂ）に示すように、バルブカバー２５１は、バルブ基体部２５０にボルトＢを介して締結されてバルブ基体部２５０と一体とされるものであり、軸心Ｏ５を有し略円環状の平板として構成されている。このように、バルブカバー２５１が着脱自在とされることで、ドラムバルブ２０５を開口させてターニングシリンダー２０２をエンジンブロック２０１の内部に収容することができる（図１（ａ）参照）。
【００９９】
また、バルブカバー２５１及びギヤ出力２５２は、ベアリングＲＢを介して出力軸２１及びギヤ入力２２４に外嵌されているので、ターニングシリンダー２０２に対してドラムバルブ２０５が回動可能とされている。
【０１００】
図５、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、バルブ吸気口２５５は、混合気（空気にガソリンを混合させた気体）を燃焼室Ａ１の内部に取り入れるための開口部であり、バルブ部２５０ａに貫通形成されバルブ部２５０ａの外側と内側とに開口されており、シリンダライナー２２３と対面した状態において外部と燃焼室Ａ１とを連通させる。よって、ピストン３がシリンダライナー２２３の内部を軸心Ｏ６側へ移動することで、燃焼室Ａ１の内部圧力が外部の圧力より低くなり外部から供給される混合気を燃焼室Ａ１に流入させることができる。
【０１０１】
また、バルブ吸気口２５５は、バルブ部２５０ａの外周面上の開口がバルブカバー２５１側（図７（ｂ）左側）に寄せてある。そのため、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に組み付けられた状態において、内部開口部２１５ｂとのみ対面することができる。
【０１０２】
図５、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、バルブ排気口２５６は、燃焼ガス（混合気が燃焼したもの）を燃焼室Ａ１の外部に排出するための開口部であり、バルブ部２５０ａに貫通形成されバルブ部２５０ａの外側と内側とに開口されており、シリンダライナー２２３と対面した状態において外部と燃焼室Ａ１とを連通させる。
【０１０３】
よって、ピストン３がシリンダライナー２２３の内部を軸心Ｏ６側に対して反対側へ移動しつつ混合気が燃焼ガスに変化する過程に於ける体積の増加により、燃焼室Ａ１の内部圧力が外部の圧力より高くなり燃焼室Ａ１の内部の燃焼ガスを外部に排出することができる。
【０１０４】
また、バルブ排気口２５６は、バルブ部２５０ａの外周面上の開口が円環部２５０ｂ側（図７（ｂ）右側）に寄せてある。そのため、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に組み付けられた状態において、内部開口部２１５ｂとのみ対面することができる。
【０１０５】
即ち、バルブ排気口２５６によって燃焼室Ａ１から排出される燃焼ガスは、排気口２１６の内部開口部２１６ｂから外部開口部２１６ａを介して外部に排出され、気化器（図示せず）または電子制御燃料噴射装置（図示せず）から吸気口２１５の外部開口部２１５ａへ供給された混合気が外部開口部２１５ａを介してバルブ吸気口２５５から燃焼室Ａ１へ流入される。
【０１０６】
このように、本実施の形態では、吸気口２１５と排気口２１６の配設位置が軸心Ｏ５方向に異なり、バルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とそれぞれ吸気口２１５側および排気口２１６側に対面する形状に構成されているので、混合気と燃焼ガスとを確実に分離することができる。よって、燃焼ガスの吸気口２１５への混入を防止して、混合気を効率よく燃焼室Ａ１へ吸入させることができる。その結果、混合気の燃焼室Ａ１への充填効率の向上を図りターニングエンジン２００の出力の向上を図ることができる。
【０１０７】
また、混合気と燃焼ガスとを確実に分離することができるので、バルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とが同時に燃焼室Ａ１に連通される構成（オーバーラップを有する構成）とした場合でも、燃焼ガスの慣性と、排気口２１６から反射される圧力変化との効果により混合気を燃焼室Ａ１に流入しやすくすることができる。その結果、混合気の燃焼室Ａ１への充填効率の向上を図りターニングエンジン２００の出力の向上を図ることができる。
【０１０８】
図５（ａ）に示すように、点火装置２０７は、プラグＰに電力（誘導起電力）を供給してプラブＰから火花を発生させるものであり、プラグＰの上側部分（図５（ａ）上側部分）であるターミナル部に点火装置２０７の電力供給部位が接触している間に点火コイル（図示せず）に誘導起電力を発生させて、プラグＰから火花を飛ばす。
【０１０９】
次いで、図８を参照して、減速遊星ギヤ機構２０８の構成について説明する。図８は、減速遊星ギヤ機構２０８を模式的に表した模式図である。なお、図８に示す矢印入力は、ターニングシリンダー２０２のギヤ入力２２４の回転方向を示し、矢印出力はドラムバルブ２０５のギヤ出力２５２の回転方向を示している。
【０１１０】
図８に示すように、減速遊星ギヤ機構２０８は、ターニングシリンダー２０２の回転力の回転速度を１／２に減速してドラムバルブ２０５に伝達するものであり、減速部２８１と増速部２８２と、連結部２８３とから構成されている。
【０１１１】
減速部２８１は、単一遊星歯車機構でありギヤ入力２２４の外周面に形成される入力サンギヤＳＧ１と、入力プラネタリギヤＰＧ１と、エンジンブロック２０１に固定される固定リングギヤＲＧ１とを備えている。入力サンギヤＳＧ１の歯数は、固定リングギヤＲＧ１の歯数の１／５倍に設定されているので、入力サンギヤＳＧ１の回転速度の１／６倍の回転速度で入力プラネタリギヤＰＧ１が回転する。
【０１１２】
増速部２８２は、単一遊星歯車機構でありギヤ入力２２４の外周面に形成される出力サンギヤＳＧ２と、出力プラネタリギヤＰＧ２と、エンジンブロック２０１に固定される固定リングギヤＲＧ１とを備えている。固定リングギヤＲＧ１の歯数は、出力プラネタリギヤＰＧ２の歯数の２倍に設定されているので、出力プラネタリギヤＰＧ２の回転速度の３倍の回転速度で出力サンギヤＳＧ２が回転する。
【０１１３】
なお、単一遊星ギヤ機構において、リングギヤ（固定リングギヤＲＧ１）を固定した場合、サンギヤ（入力サンギヤＳＧ１、出力サンギヤＳＧ２）の回転方向とプラネタリギヤ（入力プラネタリギヤＰＧ１、出力プラネタリギヤＰＧ２）の回転方向は、同一方向となる。
【０１１４】
連結部２８３は、入力プラネタリギヤＰＧ１と、出力プラネタリギヤＰＧ２とを連結する部材であり、入力プラネタリギヤＰＧ１と、入力プラネタリギヤＰＧ１とを軸支する楕円環状の平板として構成されている。
【０１１５】
上述のように構成される減速遊星ギヤ機構２０８は、ターニングシリンダー２０２が回転して、ギヤ入力２２４に形成される入力サンギヤＳＧ１が回転されると、入力プラネタリギヤＰＧ１が入力サンギヤＳＧ１と固定リングギヤＲＧ１との間で自転されながら入力サンギヤＳＧ１の回転速度の１／６倍の回転速度で入力サンギヤＳＧ１の周りを回転（公転）する。
【０１１６】
入力プラネタリギヤＰＧ１は、連結部２８３を介して出力プラネタリギヤＰＧ２と連結されており、入力プラネタリギヤＰＧ１が回転すると出力プラネタリギヤＰＧ２が自転しつつ入力プラネタリギヤＰＧ１と同一の回転速度で公転する。出力プラネタリギヤＰＧ２が自転しつつ公転すると、出力サンギヤＳＧ２が出力プラネタリギヤＰＧ２の回転速度の３倍の回転速度で回転する。その結果、出力サンギヤＳＧ２が形成されるギヤ出力２５２が回転されドラムバルブ２０５が回転する。
【０１１７】
即ち、ドラムバルブ２０５がターニングシリンダー２０２の１／２倍の回転速度で同一方向に回転される。
【０１１８】
次いで、図９を参照して、ターニングエンジン２００の混合気および燃焼ガスの流れについて説明する。図９は、ターニングエンジン２００の断面をターニングシリンダー２０２及びドラムバルブ２０５の位置が異なる状態を示した状態断面図であり、図９（ａ）から図９（ｃ）は、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して４５度毎に矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示したターニングエンジン２００の断面図であり、図９（ｄ）は、図９（ｃ）の状態からドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して９０度矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示しており、図９（ｅ）は、図９（ｄ）の状態からドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して４５度矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示している。
【０１１９】
なお、図９（ａ）から図４（ｅ）は、ターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向に回転している状態の一時的な状態を示しており、ターニングシリンダー２０２には、回転による慣性力が働いている。
【０１２０】
また、ターニングエンジン２００は、減速遊星ギヤ機構２０８を備えているので、ドラムバルブ２０５はターニングシリンダー２０２の回転角度に対して１／２の回転角度で回転する。
【０１２１】
図９（ａ）に示すように、ピストン３は、ドラムバルブ２０５の内周面に最も近接しており、燃焼室Ａに充填された混合気が最大限に圧縮されている。この状態からプラグＰによって着火されて燃焼が開始される。前述したように、シリンダライナー２２３は、軸心Ｏ５に直交する平面上の直線であって軸心Ｏ５と軸心Ｏ６とを結んだ直線に対して所定の角度を有しているので、燃焼圧がシリンダライナー２２３の右側（図９（ａ）右側）の内周面に作用してターニングシリンダー２０２が矢印Ｒ１方向（図９紙面垂直方向視時計回り）に回転することができる。
【０１２２】
よって、圧縮上死点の状態においてもターニングシリンダー２０２に回転力を与えることができる。その結果、燃焼による熱エネルギーを回転運動の力学的エネルギーとして効率良く取り出すことができる。
【０１２３】
次いで、図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）の状態からターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向に９０度回転すると、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向に４５度回転する。この状態では、シリンダライナー２２３は、ドラムバルブ２０５により閉封されており、燃焼が継続されている。
【０１２４】
次いで、図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）の状態からターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに９０度回転すると、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに４５度回転する。ここで、シリンダライナー２２３がドラムバルブ２０５のバルブ排気口２５６と対面した状態となる。よって、高圧の燃焼ガスがバルブ排気口２５６から排気口２１６に排出される。
【０１２５】
次いで、図９（ｄ）に示すように、図９（ｃ）の状態からターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに１８０度回転すると、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに９０度回転する。図９（ｃ）の状態から図９（ｄ）の状態に移行する間は、バルブ排気口２５６にシリンダライナー２２３が対面しており、その間にピストン３がシリンダライナー２２３のドラムバルブ２０５側に移動してくるので、燃焼室Ａ１の容積が小さくなり、燃焼ガスが十分に排出される。
【０１２６】
また、図９（ｄ）に示すように、バルブ排気口２５６との対面状態（図９（ｃ）の状態）が終了した後に、ドラムバルブ２０５の内周面でシリンダライナー２２３が再び閉封される。即ち、燃焼ガスが燃焼室Ａ１の内部に還流することを防止している。よって、燃焼ガスの残留量を抑えることができる。
【０１２７】
次いで、図９（ｅ）に示すように、図９（ｄ）の状態からターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに９０度回転すると、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに４５度回転する。ここで、シリンダライナー２２３がドラムバルブ２０５のバルブ吸気口２５５と対面した状態となる。よって、混合気が供給される吸気口２１５と連通された状態となる。ここで、ピストン３はシリンダライナー２２３の内部を軸心Ｏ５側へ移動しているので燃焼室Ａ１の容積が増加されその容積に見合った量の混合気が燃焼室Ａ１内部に流入する。
【０１２８】
その後、再びドラムバルブ２０５の内周面とシリンダライナー２２３とが対面して燃焼室Ａ１が密閉されて混合気が圧縮される。そして、図９（ａ）に示すように、図９（ｅ）の状態からターニングシリンダー２０２がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに２７０度回転すると、ドラムバルブ２０５がエンジンブロック２０１に対して矢印Ｒ１方向にさらに１３５度回転する。そして、最大限に圧縮された混合気にプラグＰにより点火して再び燃焼を発生させる。
【０１２９】
図９（ａ）から図９（ｅ）までの状態の繰り返しによりターニングエンジン２００は、ターニングシリンダー２０２をエンジンブロック２０１に対して回転させて回転力を発生させることができる。
【０１３０】
即ち、ターニングエンジン２００は、ターニングシリンダー２０２に対して１／２の回転速度で同一方向に回転するドラムバルブ２０５を備え、そのドラムバルブ２０５は、独立して形成されるバルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とを備えている。よって、ターニングエンジン２００を燃焼ガスの排気と混合気の吸気とを切り分けて行うことができる４サイクルエンジンとすることができるので、燃焼ガスの排気と混合気の吸気（掃気）とを同時に行う２サイクルエンジンとする場合に比べて、混合気が燃焼ガスと混じって燃焼しないまま排出されることを防止して、燃費の向上および排気ガス中の有害物質（例えば、ハイドロカーボン、窒素酸化物および一酸化など）の低減を図ることができる。
【０１３１】
例えば、バルブドラムから回転力を取り出した場合には、駆動力が減速遊星ギヤ機構２０８を介して伝達されるので、ターニングエンジン２００の出力に応じて減速遊星ギヤ機構２０８の強度を向上させる必要があり、減速遊星ギヤ機構２０８が大型化するという問題点が生じる。
【０１３２】
ここで、第２実施の形態では、ターニングシリンダー２０２から回転力を取り出しているので、ドラムバルブ２０５から回転力を取り出す場合に比べて、減速遊星ギヤ機構２０８に取り出す回転力による力が掛からないので、その分、減速遊星ギヤ機構２０８の強度を小さく設定することができる。よって、減速遊星ギヤ機構２０８を構成する部品を小型化して減速遊星ギヤ機構２０８の小型化を図り、ターニングエンジン２００の小型化を図ることができる。
【０１３３】
減速遊星ギヤ機構２０８に力が掛からないので、歯の噛み合いによる振動および音の発生を抑制することができる。よって、ターニングエンジン２００の静粛性を向上させることができる。
【０１３４】
また、バルブ吸気口２５５とバルブ排気口２５６とは、バルブ基体部２５０の外周面の開口部を軸心Ｏ５方向に位置をずらしているので、内部開口部２１５ｂと内部開口部２１６ｂとにそれぞれ対面するように構成されている。
【０１３５】
よって、燃焼ガスを内部開口部２１６ｂに集め、混合気を内部開口部２１５ｂから別々に供給することができる。よって、混合気が燃焼ガスと混じって燃焼しないまま排出されることを防止して、燃費の向上および排気ガス中の有害物質（例えば、ハイドロカーボン、窒素酸化物および一酸化など）の低減を図ることができる。
【０１３６】
第２実施の形態では、ドラムバルブ２０５のバルブ部２５０ａにプラグＰが取り付けられており、ドラムバルブ２０５と一体となって回転している。そこで、例えば、プラグＰのドラムバルブ２０５からの飛び出しを防止するために、ドラムバルブ２０５の径方向の寸法を大きくしてプラグＰをドラムバルブ２０５に埋没させることで飛び出しを防止することができる。しかし、上述したようにドラムバルブ２０５の径方向の寸法を大きくするとドラムバルブ２０５が重くなり、ターニングエンジン２００のレスポンスが悪化するという不具合がある。
【０１３７】
これに対し、第２実施の形態では、ドラムバルブ２０５に取り付けられたプラグＰが移動するプラグ溝２１７がエンジンブロック２０１の円筒部２１０ａの内周面に凹設されている。よって、プラグＰがドラムバルブ２０５から飛び出していても、ドラムバルブ２０５を回転させることができるので、ドラムバルブ２０５の径方向の寸法が大きくなり重量が増加することを防いで、ターニングエンジン２００のレスポンスの悪化を防止することができる。
【０１３８】
また、プラグ溝２１７上には点火装置収容部２１８が形成され点火装置２０７が配設されているので、プラグＰが点火装置２０７に接触することで通電され、プラグＰから火花が発生されて、圧縮された混合気に点火することができる。
【０１３９】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１４０】
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量や寸法・角度など）は一例を示すものであり、他の数値を採用することは当然可能である。
【０１４１】
第２実施の形態では、ターニングシリンダー２０２から回転力を取り出す構成とされる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ドラムバルブ２０５から回転力を取り出しても良い。この場合、ターニングシリンダー２０２の１／２の回転速度で回転しているので、約２倍の大きさの回転力を取り出すことができる。
【０１４２】
本実施の形態では、ターニングエンジン１００，２００がオートバイに使用される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、発電機、草刈機、自動車、船舶、飛行機などに使用しても良い。
【０１４３】
また、ターニングエンジン１００，２００を発電機、草刈機、自動車、船舶、飛行機に使用する場合、エンジンブロック１，２０１を、発電機および草刈機では機体フレームに固定し、自動車では車体フレームに固定し、船舶では船体に固定し、飛行機では機体フレームに固定する。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の実施の形態におけるターニングエンジンを示した図であり、（ａ）は、ターニングエンジンの断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線におけるターニングエンジンの断面図である。
【図２】エンジンブロックのメインブロックを示した図であり、（ａ）は、メインブロックの正面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線におけるメインブロックの断面図である。
【図３】ターニングシリンダーを示した図であり、（ａ）は、ターニングシリンダーの正面図であり、（ｂ）は、ターニングシリンダーの側面図である。
【図４】ターニングエンジンの断面をターニングシリンダーの位置が異なる状態を示した状態断面図である。
【図５】第２実施の形態におけるターニングエンジンを示した図であり、（ａ）は、ターニングエンジンの断面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線におけるターニングエンジンの断面図である。
【図６】エンジンブロックを示した図であり、（ａ）は、メインブロックの正面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線におけるメインブロックの側面図である。
【図７】ターニングシリンダーを示した図であり、（ａ）は、ターニングシリンダーの正面図であり、（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線におけるターニングシリンダーの側面図である。
【図８】減速遊星ギヤ機構を模式的に表した模式図である。
【図９】ターニングエンジンの断面をターニングシリンダー及びドラムバルブの位置が異なる状態を示した状態断面図であり、（ａ）から（ｃ）は、ドラムバルブがエンジンブロックに対して４５度毎に矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示したターニングエンジンの断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）の状態からドラムバルブがエンジンブロックに対して９０度矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示しており、（ｅ）は、（ｄ）の状態からドラムバルブがエンジンブロックに対して４５度矢印Ｒ１方向に回転（図９紙面垂直方向視右回転）した状態を示している。
【符号の説明】
【０１４５】
１００，２００                ターニングエンジン（内燃機関）
１，２０１                    エンジンブロック
２，２０２                    ターニングシリンダー
３                            ピストン
３ｂ                          ピストンピン（第２軸）
４                            コネクティングロッド（コンロッド）
１０，２１０                  メインブロック
１０ａ，２１０ａ              円筒部
１０ｂ，２１０ｂ              円環部
１０ｃ                        ヘッド面
１１，２１１                  サブブロック
１２                          第１シリンダーシャフト（第３軸の一部）
１２ａ                        第１圧入孔
１３                          第２シリンダーシャフト（第３軸の一部）
１３ａ                        第２圧入孔
１４                          コンロッドシャフト（第１軸）
１５                          吸気口（吸気手段の一部）
１６                          排気口（排気手段の一部）
２１５                        吸気口（吸気手段の一部）
２１５ａ                      外部開口部（吸気手段の一部）
２１５ｂ                      内部開口部（吸気手段の一部）
２１６                        排気口（排気手段の一部）
２１６ａ                      外部開口部（排気手段の一部）
２１６ｂ                      内部開口部（排気手段の一部）
２０                          中空部
２０ａ                        円筒部
２０ｂ                        円環部
２０ｃ                        円盤部
２０ｄ                        シリンダ吸気口（吸気手段の一部）
２１                          出力軸
２２                          埋め栓
２３，２２３                  シリンダライナー（シリンダ部）
２０５                        ドラムバルブ
２０７                        点火装置（点火手段の一部）
２０８                        減速遊星ギヤ機構
２１７                        プラグ溝
２１８                        点火装置収容部
２２４                        ギヤ入力
２５０                        バルブ基体部
２５１                        バルブカバー
２５２                        ギヤ出力
２５５                        バルブ吸気口（吸気手段の一部）
２５６                        バルブ排気口（排気手段の一部）
２８１                        減速部
２８２                        増速部
２８３                        連結部
２５０ａ                      バルブ部
２５０ｂ                      円環部
２５０ｃ                      ヘッド面
Ｐ                            プラグ（点火手段の一部）
ＳＧ１                        入力サンギヤ
ＳＧ２                        出力サンギヤ
ＰＧ１                        入力プラネタリギヤ
ＰＧ２                        出力プラネタリギヤ
ＲＧ１                        固定リングギヤ
ＲＢ                          ベアリング
Ｓ１                          空間
Ａ，Ａ１                      燃焼室
Ｃ                            仮想円
Ｌ１                          距離（第１軸の軸心と第３軸の軸心とが隔てる間隔）
Ｏ１，Ｏ５                    軸心（第３軸の軸心）
Ｏ２，Ｏ６                    軸心（第１軸の軸心）
Ｏ３                          軸心（シリンダ部の軸心）
【図１】
2009191801.tif 000003
【図２】
2009191801.tif 000004
【図３】
2009191801.tif 000005
【図４】
2009191801.tif 000006
【図５】
2009191801.tif 000007
【図６】
2009191801.tif 000008
【図７】
2009191801.tif 000009
【図８】
2009191801.tif 000010
【図９】
2009191801.tif 000011