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JP2001522962A - ラジアルポンプ又はモーター - Google Patents

ラジアルポンプ又はモーター

Info

Publication number
JP2001522962A
JP2001522962A JP2000519674A JP2000519674A JP2001522962A JP 2001522962 A JP2001522962 A JP 2001522962A JP 2000519674 A JP2000519674 A JP 2000519674A JP 2000519674 A JP2000519674 A JP 2000519674A JP 2001522962 A JP2001522962 A JP 2001522962A
Authority
JP
Japan
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rotor
cylinder
stator
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Application number
JP2000519674A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001522962A5 (ja
Inventor
アンソニー・レオナルドス・ワンダーゲン
Original Assignee
ジェムテック・コーポレーション・リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジェムテック・コーポレーション・リミテッド filed Critical ジェムテック・コーポレーション・リミテッド
Publication of JP2001522962A publication Critical patent/JP2001522962A/ja
Publication of JP2001522962A5 publication Critical patent/JP2001522962A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/02—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with one cylinder only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/068—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with an actuated or actuating element being at the inner ends of the cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00—Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/08—Engines with star-shaped cylinder arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明のラジアルモーター又はポンプは、内部でローター（１５）が回転するステータ（１０）を有する。該ローターは、１つ以上のラジアルシリンダー（Ｌ、Ｍ及びＮ）を担持し、そのそれぞれの中でピストン（２０）が摺動自在である。各シリンダー（Ｌ、Ｍ又はＮ）の端部、又はシリンダー内で摺動自在のリング（４３）は、ステータ（１０）の内面（１２）へ押し付けられ、かつその内面と封止摩擦嵌合する。ピストン（２０）は、コンロッド（２１）によりクランクシャフト（２４）のクランクピン（２２）へ連結される。ギヤは、ステータ、ローター及びクランクシャフトを相互連結して、ローター（１５）とクランクシャフト（２４）を同一の速度であるが反対方向に回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 技術分野 本発明は、共働シリンダーにおける少なくとも１つのピストンの往復動により
作動可能な種類のラジアル回転式流体圧機械に関する。
【０００２】 背景技術 種々の態様において、このような機械は、例えば、２ストローク又は４ストロ
ークサイクルで作動する内燃機関として、液体用ポンプとして、ガス圧縮器とし
て、もしくは加圧された液体、ガス又は蒸気により作動するモーターとして使用
できる。
【０００３】 発明の開示 本発明の１つの態様によれば、ステータと、第１の軸回りの回転面としてステ
ータ上に形成される第１の面と、ローターと、第１の軸回りの回転面としてロー
ターの一部の上に形成される第２の面とを備え、第１と第２の面はその間に相対
的摺動回転ができるように取り付けられたラジアル回転式流体圧機械において、
第１の軸に実質的に直角にローター内に形成された作動シリンダーと、シリンダ
ー内で軸方向に摺動可能でありかつその中に摺動嵌合するピストンと、駆動シャ
フトと、該ピストンと該駆動シャフトを相互連結するカップリング手段と、該駆
動シャフトを回転させるために該シリンダー内のピストンの往復動を起こすか又
は該シリンダー内のピストンの往復動を起こすために該駆動シャフトの回転を起
こすカップリング手段と、前記の第１の面を通って該ステータ内に予め決められ
た位置に形成されるポートであって該シリンダーに又は該シリンダーからこのポ
ートを通って流体が流れてもよいものと、該ローターと該駆動シャフトを相互連
結する駆動手段であって、該駆動手段がローターと該駆動シャフトを回転するよ
うに配置されていて、さらに該駆動シャフトが予め決められた速度と回転方向に
おいてステータに対応していることを特徴とするラジアル回転式流体圧機械を提
供する。
【０００４】 適切には、カップリング手段が、駆動シャフトに回転可能に連結されるクラン
ク、及びピストンとクランクのピンとへ枢着されるコンロッドから構成される。
【０００５】 本発明のステータは、ローターの外部又は内部に設けられる。
【０００６】 好ましくは、本発明の機械の第１と第２の面は第１の軸の回りに共軸の直円筒
形（right cylinders co-axial）である。
【０００７】 本発明の機械は、ポートとして第１と第２のポートを備え、流体がそれらのポ
ートをそれぞれに通って前記シリンダーに流入すること又は該シリンダーから流
出することが可能である。
【０００８】 本発明の機械は内燃機関として使用されるのが好ましく、ステータに間隔をお
いて配置された前記ポートの第１と第２のポートを備え、１つのポートは空気又
は混合気をシリンダーへ導入するよう調整され、他のポートはシリンダーからの
排気ポートである。
【０００９】 適切には、本発明の機械はステータ内に保持され及び予め決められたローター
の位置においてシリンダーの方向に向いている点火プラグ又は燃料インジェクタ
ーを備える。
【００１０】 本発明の機械は、４ストローク又は２ストロークサイクルで作動し、その場合
に、駆動シャフト及びステータに対し逆方向に回転するローターと共に、前記駆
動手段がステータに対するローターの回転速度と等速のステータに対する速度で
駆動シャフトを回転するように配置されている。
【００１１】 適切には、本発明の駆動手段は、ローターと、駆動シャフト及びローターがス
テータに対して同じ回転速度だが逆の方向に該駆するように取り付けられた歯付
きギヤ列を含む駆動シャフトとを相互連結する。
【００１２】 本発明のローターとステータとの間をシーリングすることが、ローター又はス
テータ内のグルーブの中に配置された一対の周辺シーリング環（circumferentia
l sealing ring）によって提供され、該環がシリンダーの軸方向に対して反対側
にある。
【００１３】 さらに本発明のシーリングは、前記の第２の面に対して押しつけるために前記
の第１の面内に設けられかつ間隔をおいて設けられた複数のシーリング片（seal
ing strips）であって、それぞれが前記シーリング環の１つから他の環へ張り延
ばされているようなシーリング片によって提供される。
【００１４】 本発明の機械において、ローターの周辺に配設される複数の前記シリンダーと
複数の前記共働ピストン（co-acting pistons）を設けてもよい。
【００１５】 本発明の機械は、液体用のポンプとして、ガス圧縮器として、もしくは加圧さ
れた液体、ガス又は蒸気により駆動されるモーターとして作動するように調整さ
れる。
【００１６】 本発明の別の態様によれば、ステータと、第１の軸回りの回転面としてステー
タ上に形成される第１の面と、ローターと、第１の軸回りの回転面としてロータ
ーの一部の上に形成される第２の面とを備え、第１と第２の面はその間に相対的
摺動回転ができるように取り付けられたラジアル回転式流体圧機械において、第
１の軸に実質的に直角にローター内又はローター上に形成されかつ均一に間隔を
おいて配置された複数の作動シリンダーと、各シリンダー内で軸方向に摺動可能
でありかつその中に摺動嵌合するピストンと、クランクスロー（crank throw） とその上のクランクピンにより形成される駆動シャフトと、同じクランクピンに
各シリンダーを連結しているか又は複数の共軸クランクピンの単独の１つに対し
それぞれを連結しているコネクティングロット、前記の第１の面を通ってそこに
ある各シリンダーのために該ステータ内で予め決められた位置に形成されるポー
トであって該シリンダーに又は該シリンダーからこのポートを通って流体が流れ
てもよいものと、前記シリンダーが回転している間にその一つのみに排出してい
る前記ポートのそれぞれと、該ローターと該駆動シャフトを相互連結する駆動手
段であって、該駆動手段がローターと該駆動シャフトを回転するように配置され
ていて、さらに該駆動シャフトが予め決められた速度と回転方向においてステー
タに対応していることを特徴とするラジアル回転式内燃機関を提供する。
【００１７】 好ましくは、本発明の機関においては、シリンダー軸の回転平面（rotation p
lanes）が駆動シャフトに沿って間隔をおいて設けられており、シリンダー毎に 、必要に応じて、別個の吸気ポート、排気ポート、別個の点火プラグ及び／又は
燃料インジェクターがある。
【００１８】 発明を実施するための最良の形態 本発明の態様は、線図だけからなる添付図面により説明されるが、これらは単
に一例に過ぎない。
【００１９】 図１乃至３において４ストローク単シリンダー内燃機関は、冷却水路１１を有
するステータ１０を備える。ステータ１０には、直円筒形の形態の平滑面１２及
び平坦なラジアル面１３、１４が形成される。ローター１５が、面１２、１３、
及び１４により仕切られる空間内に内蔵される。ローター１５には外面１６が設
けられ、その外面は、一般に直円筒形の形態であり、かつステータ１０の面１２
内に平滑に摺動嵌合する。ローター１５は、面１６と共軸である、内側と外側に
突き出るスリーブ１７を有する。スリーブ１７はステータ１０の軸受１８におい
て回転自在であるので、ローター１５がステータ１０内で回転できる。
【００２０】 ローター１５内において、エンジンピストン２０が内部で往復動自在であるラ
ジアルシリンダー１９が実質的に形成される。ピストン２０は、コンロッド２１
によりクランクシャフト２４のスロー２２へ接合され、クランクシャフト２４が
ローター１５のスリーブ１７内の軸受（図示されない）内で回転する。図２の右
側においてクランクシャフト２４及びスリーブ１７の１つは、ステータ１０の外
側へ突き出し、またそれぞれは、ステータ１０の突き出し部２９の上に担持され
るピン２８へ枢着されるアイドラベベルギヤ２７により、相互連結されるベベル
ギヤ２５及び２６をその上に装着している。エンジンの大部分の態様において、
ギヤ２５及び２６は同一のサイズのものである。
【００２１】 通常の用途において、機関から出される動力は、クランクシャフト２４の右側
端部から取り出されるが、ベベルギヤ２７の１つからも取り出すことができる。
この目的のために、ベベルギヤ２７は、ピン２８の１つの上で自由に回転するか
わりに、適切な動力出力シャフトへ装着される。クランクシャフト２４がステー
タ１０内で一方向に回転するときに、ベベルギヤ２５、２６及び２７により、ロ
ーター１５は、クランクシャフトと同一の角度に回転するが、ステータ１０内部
においては反対方向に回転する。
【００２２】 図１及び図２の下端部において、ピストン２０のヘッドとステータ１０の面１
２との間に形成される燃焼空間３１中にステータ１０の壁を通して締め付けられ
る点火プラグ３０が示される。
【００２３】 図１及び図３において、ステータ１０を通して形成されかつローター１５の面
１６へ向けて延びる排気ポート３２と吸気ポート３３が示される。
【００２４】 図３には上述したエンジンの作動状態の種々の段階が示され、図３ａは図１に
対応する。
【００２５】 図３ａで開始するピストン２０は、その「上死点」位置にある。燃焼空間３１
が点火可能な混合気の圧縮された給気を含み、ついでその混合気が点火プラグ３
０により点火されて出力行程を開始するものと先ず仮定できる。
【００２６】 したがって、ローター１５が反時計方向に回転し、またクランクシャフト２４
が時計方向に回転した図３ｂは、両方が図３ａから４５度回転したときの状態を
示し、そのときピストン２０はその出力行程のほぼ半分に下降している。
【００２７】 図３ｃにおいて、クランクシャフト２４とローター１５がステータ１０に関し
て９０度回転しているので、ピストン２０は出力行程の最後で「下死点」位置に
ある。その時点でシリンダー１９の開放端部が排気ポート３２へ排気するように
なるので、作動シリンダー内の燃焼生成物はそのポートから漏出する。
【００２８】 図３ｄは、４ストロークサイクルの排気行程中にさらに４５度回転したクラン
クシャフト２４とローター１５を示し、そのときピストン２０はシリンダー１９
を再びほぼ半分上昇している。
【００２９】 図３ｅは、ピストン２０が再びその「上死点」位置にあることを示すが、この
場合、シリンダー１９の開放端部は排気ポート３２と吸気ポート３３へ同時に露
出されて、４ストロークサイクルエンジンに使用される通常のバルブオーバラッ
プを形成する。
【００３０】 図３ｆは、吸気行程を半分実施したエンジンを示し、ピストン２０が再びシリ
ンダー１９の半分まで下降し、またシリンダー１９が吸気ポート３３に対して完
全に露出している。
【００３１】 図３ｇは、吸気行程の最後を示し、ピストン２０が再び「下死点」位置にある
。
【００３２】 図３ｈは、ピストン２０がシリンダー１９のほぼ半分まで上昇したときに、さ
らに４５度回転して、エンジンに先に吸引された混合気を圧縮するローター１５
とクランクシャフト２４を示す。両方の構成部材が再び反対方向にさらに４５度
回転すると、ピストン２０はその通常の「上死点」位置になり、点火及び４スト
ロークサイクルの反復ができるようになる。
【００３３】 エンジンへ流入する又はエンジンから流出するガスの漏洩を防止するために、
２つの周辺シーリング環（circumferential sealing ring）３４及び３５の形成
においてローター１５とステータ１０との間に、好ましくはステータ１０の面１
２の面内の溝に設けられかつシリンダー１９の両側にシーリングがなされる。別
のシーリングがシーリング片３６により形成され、その片は、リング３４と３５
との間に少なくとも張り延びて、かつ、例えば吸気ポート３３、排気ポート３２
、点火プラグ３０と並んだときにシリンダー１９の両側のようなステータ１０の
面１２の周辺に一定間隔を置いた重要な位置に、及び必要に応じて他の位置に設
けられる。
【００３４】 従来のエンジンにおけるようにクランクシャフトの２回転毎に通常の出力行程
が形成されるのではなく、この４ストロークサイクルエンジンはクランクシャフ
ト２４の回転毎に１つの出力行程が形成されることが分かる。
【００３５】 図面に示されるエンジンが２ストロークサイクルで作動するならば、図１と図
２に示されるものと直径方向の反対側に他の点火プラグ３０を設けることが必要
になる。
【００３６】 さらに別の吸気及び排気のポート手段が必要になる。そのようなポート手段は
、内燃機関の技術に精通した者にとり周知のものである。点火プラグ３０の代わ
りに燃料インジェクターを使用することにより、エンジンはディーゼルサイクル
で作動できるであろう。
【００３７】 さらに動力が必要な場合、好ましくはローター１５の周りに均一に間隔をおい
て２つ以上のシリンダー１９を設けることができる。各シリンダー１９は、それ
と共働するピストン２０とコンロッド２１を有し、コンロッド２１の全てがクラ
ンクピン２２へ効果的に枢着される。これは、非回転式ラジアルエンジンにおい
て周知のように、他のコンロッド全てを枢着する１つの「マスターコンロッド（
master connecting rod）」を使用することにより達成できる。
【００３８】 ベベルギヤ列２５、２６及び２７のかわりに、適切なスパーギヤ列により、又
は他の適切な駆動手段により、ローター１５とクランクシャフト２４との間に逆
駆動手段を設けることができる。本発明は、２ストロークと４ストロークの内燃
機関へ適用するように説明してきたが、適切な吸気及び排気のポート手段が設け
られるならば、液体用ポンプとして、ガス圧縮器として、もしくは加圧した液体
、ガス又は蒸気により作動されるモーターとして使用できる。
【００３９】 上述のエンジンにおいてクランクシャフト２４上に生成されたトルクは、ロー
ター１５上に生成された対抗トルクにより釣り合い、またクランクシャフトとロ
ーターは同一の速度（ただし反対方向）で作動するので、ローター１５のスリー
ブ１７を通したものと同一の動力がクランクシャフト２４を通して出力される。
【００４０】 しかしながら全ての動力がクランクシャフト２４から出力されるならば、ロー
ター１５からの動力は、ベベルギヤ列２５、２６及び２７によりクランクシャフ
ト２４に移る。
【００４１】 図４は、図１及び図２に示されるエンジンの３−シリンダー変形例を示す。図
４においてはピストン２０とコンロッド２１が省略されるが、ロッド２１はクラ
ンクシャフト２４のピン２２上で作動する。上述のようにロッド２１の１つは、
他のロッドを連結するマスターロッドとすることができる。
【００４２】 この構造においてローター１５は、六角形ブロック４０であり、そのブロック
に３つのシリンダー４１が固定されて、ステータ１０の面１２へ向けて半径方向
に突き出る。３つの点火プラグ３０は、中にあるピストンが圧縮行程の最後に上
死点に達するときに各シリンダー４１の内部に露出されるように、ステータ１０
の周りに間隔をおいて配置される。
【００４３】 各シリンダー４１は、その点火プラグ３０に達する前に、インジェクター４２
を通過する。これらは、点火プラグ３０が混合気を点火するときにシリンダー４
１の外側にあるように位置決めされる。こうしてインジェクター４２は、シリン
ダー４１内で得られる燃焼圧力又は火炎温度を受けにくくなる。一方インジェク
ター４２は、シリンダー４１内の空気中に燃料を直接噴射できるので、燃料蒸発
が改善されかつピストンと給気の冷却が向上し、また層化給気効果（stratified
charge effects）を任意選択的に利用できる。
【００４４】 それぞれの点火プラグ３０及びインジェクター４２は、それ自体につながって
いて全てのシリンダー４１を順に通過する吸気ポートと排気ポートを有する。１
つのシリンダー４１の吸気ポートと排気ポートによる他のシリンダー４１の作動
との干渉を避けるために、吸気ポートと排気ポートは短めにしてある。
【００４５】 図５は、各シリンダー４１の外側部分に密着摺動嵌合するシーリング環４３を
拡大した尺度において示す。環４３の外面４４は、面１２に対して適合しかつシ
ーリングするように、さらに面１２に沿って摺動できるように研磨される。環４
３は、溝４５内のピストンリングによりシリンダー４１内にシーリングされる。
使用に際して、遠心力により環４３が面１２へ押し付けられる。他の溝４６内の
細い弾性リングにより、環４３がシリンダー４１内を下方に降下するのを防止し
、その弾性リングは、シリンダー４１の端部へ押し付けられ、かつ小さい力をエ
ンジンの半径方向外側に環４３上にも加えて、始動中の圧縮を可能にする。
【００４６】 上死点においてピストン２０の上端部は、環４３の下面４７に非常に近接する
。こうして燃焼室が、環４３の中央における空間４８により、又は好ましくは空
間４８内に部分的に、かつピストンクラウン内に部分的に形成される。これによ
り、所要のコンパクトな燃焼室が形成され、また環４３を異なる空間４８を有す
る環４３へ変更して圧縮比を変えるオプションが提供される。ピストン２０の上
端部と面４７との間の小さい空間により、燃焼を改善する好適な「傾いた」領域
が形成される。隅部４９は、必要に応じて局部的にでも丸みをつけることができ
る。燃焼圧が面４７へ作用するので、環４３の反対側の端面４４の表面積は、必
要に応じて面１２の封止を改善するために選択できる。
【００４７】 図６は、図４と殆どの点で同一であるエンジンを示す。しかしながら図６にお
いて、クランクシャフト２４とローター１５は同一方向に回転する。クランクシ
ャフト２４、ステータ１０及びローター１５を相互連結するギヤ装置は、クラン
クシャフト２４がローター１５の各回転毎に３回転するように選択される。
【００４８】 この実施例において各シリンダーのピストンは、ステータ１０の同一の周辺位
置において、その圧縮行程の最後で上死点に達する。かくして１つの点火プラグ
３０と燃料インジェクター４２だけが必要である。さらに吸気ポート３３と排気
ポート３２はそれぞれほぼ９０度に延びることができるので、吸気行程中に各シ
リンダー４１内に空気を十分に供給できるし、かつ排気行程中にシリンダー４１
から燃焼生成物を十分に排気できる。
【００４９】 図６において、隣接するシリンダー４１間を延び、かつステータ１０の面１２
に隣接して密接摺動嵌合する円筒形バッフル５１が示される。バッフル５１は、
シリンダー４１が排気ポート３２を通過し始めるときに、排気ガスが、排気ポー
トからシリンダー４１間の空間５２へ逃散するのを防止するように機能する。
【００５０】 図７に示される実施例は、図４に示されるものと非常に類似している。しかし
ながら図７において、３つのシリンダーＬ、Ｍ及びＮの縦方向中心軸は、各シリ
ンダー４１の内径にほぼ等しい距離だけクランクシャフト２４に沿って間隔をお
いて離されて置かれている。こうしてシリンダーＬ、Ｍ及びＮのいずれかにより
掃引される内面１２の部位は、他のシリンダーにより掃引されない。
【００５１】 全ての３つのコンロッド２１は、クランクシャフト２４の単一ピン２２上で作
動している。ロッド２１は、中間スペーサによりピン２２に沿って間隔をおいて
置かれている。好ましくは、コンロッド２１間に中間主軸受を設けることができ
るし、そのときにクランクシャフト２４は３つの共軸のクランクピン２２を有す
る。
【００５２】 図７に示される態様において環４３は、図４及び図５により示したように各シ
リンダーに使用される。
【００５３】 面１２上でシリンダーＬ、Ｍ及びＮにより掃引される経路の重なりが実質的に
無いので、各シリンダーＬ、Ｍ及びＮは、必要に応じてステータ１０を通して長
い又は短い吸気ポートと排気ポートを有することができる。
【００５４】 クランクシャフト２４の回転角に関する各シリンダーＬ、Ｍ及びＮの作動形態
は、下記の表に示される。 クランク回転角 シリンダーＬ シリンダーＭ シリンダーＮ ０ 上死点点火 排気行程 吸気行程 ３０ 下死点 ６０ 出力行程 ６０度上死点 圧縮行程 ９０ 270度下死点 吸気行程 １２０ 排気行程 120度上死点点火 １５０ 330度下死点 出力行程 １８０ 180度上死点 圧縮行程 ２１０ 吸気行程 ３０度下死点 ２４０ 240度上死点点火 排気行程 ２７０ ９０度下死点 ３００ 圧縮行程 出力行程 300度上死点 ３３０ 150度下死点 吸気行程 ３６０ ０度上死点 排気行程
【００５５】 クランクシャフト２４とローター１５の相対的速度と回転方向を適切に選択し
て、単一のシリンダーと３つのシリンダーの形態でエンジンを説明してきたが、
他のシリンダー数をも使用できる。例えば５つのラジアルシリンダーを有するエ
ンジンは、充分に機能することが判明している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従う内燃機関の横断平面における断面図である。
【図２】 図２は、図１の線II-IIについての断面図である。
【図３】 図３は、縮小した尺度での図１に示されるエンジンの作動の種々の段
階を示す。
【図４】 図４は、図１に示されるエンジンの３−シリンダー変形例の一部の横
断平面における線図的断面図である。
【図５】 図５は、図４に示されるエンジンの一部の拡大した縮尺での断面図で
ある。
【図６】 図６は、図４とは別のエンジン構造を示す。
【図７】 図７は、図４と６とは別のエンジン構造を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステータと、第１の軸回りの回転面としてステータ上に形成
    される第１の面と、ローターと、第１の軸回りの回転面としてローターの一部の
    上に形成される第２の面とを備え、第１と第２の面はその間に相対的摺動回転が
    できるように取り付けられたラジアル回転式流体圧機械において、第１の軸に実
    質的に直角にローター内に形成された作動シリンダーと、シリンダー内で軸方向
    に摺動可能でありかつその中に摺動嵌合するピストンと、駆動シャフトと、該ピ
    ストンと該駆動シャフトを相互連結するカップリング手段と、該駆動シャフトを
    回転させるために該シリンダー内のピストンの往復動を起こすか又は該シリンダ
    ー内のピストンの往復動を起こすために該駆動シャフトの回転を起こすカップリ
    ング手段と、前記の第１の面を通って該ステータ内に予め決められた位置に形成
    されるポートであって該シリンダーに又は該シリンダーからこのポートを通って
    流体が流れてもよいものと、該ローターと該駆動シャフトを相互連結する駆動手
    段であって、該駆動手段がローターと該駆動シャフトを回転するように配置され
    ていて、さらに該駆動シャフトが予め決められた速度と回転方向においてステー
    タに対応していることを特徴とするラジアル回転式流体圧機械。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のラジアル回転式流体圧機械において、カッ
    プリング手段が、駆動シャフトに回転可能に連結されるクランク、及びピストン
    とクランクのピンとへ枢着されるコンロッドから構成されることを特徴とするラ
    ジアル回転式流体圧機械。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のラジアル回転式流体圧機械において
    、ステータがローターの外部又は内部に設けられることを特徴とするラジアル回
    転式流体圧機械。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のラジアル回転式流体圧機
    械において、第１と第２の面が第１の軸の回りに共軸の直円筒形（right cylind
    ers co-axial）であることを特徴とするラジアル回転式流体圧機械。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のラジアル回転式流体圧機
    械において、ポートとして第１と第２のポートを備え、流体がそれらのポートを
    それぞれに通って前記シリンダーに流入すること又は該シリンダーから流出する
    ことが可能であることを特徴とするラジアル回転式流体圧機械。
  6. 【請求項６】 前記の請求項のいずれかに記載の内燃機関において、ステー
    タに間隔をおいて配置された前記ポートの第１と第２のポートを備え、１つのポ
    ートは空気又は混合気をシリンダーへ導入するよう調整され、他のポートはシリ
    ンダーからの排気ポートであることを特徴とする内燃機関。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の内燃機関において、ステータ内に保持され
    及び予め決められたローターの位置においてシリンダーの方向に向いている点火
    プラグ又は燃料インジェクターを備えることを特徴とする内燃機関。
  8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載の内燃機関において、４ストローク又
    は２ストロークサイクルで作動し、その場合に、駆動シャフト及びステータに対
    し逆方向に回転するローターと共に、前記駆動手段がステータに対するローター
    の回転速度と等速のステータに対する速度で駆動シャフトを回転するように配置
    されていることを特徴とする内燃機関。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の内燃機関において、駆動手段が、ローター
    と、駆動シャフト及びローターがステータに対して同じ回転速度だが反対方向に
    該駆するように取り付けられた歯付きギヤ列を含む駆動シャフトとを相互連結す
    ることを特徴とする内燃機関。
  10. 【請求項１０】 請求項６乃至９のいずれかに記載の内燃機関において、ロ
    ーターとステータとの間をシーリングすることがローター又はステータ内のグル
    ーブの中に配置された一対の周辺シーリング環（circumferential sealing ring
    ）によって提供され、該環がシリンダーの軸方向に対して反対側にあることを特
    徴とする内燃機関。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の内燃機関において、さらにシーリング
    が前記の第２の面に対して押しつけるために前記の第１の面内に設けられかつ間
    隔をおいて設けられた複数のシーリング片（sealing strips）であって、それぞ
    れが前記シーリング環の１つから他の環へ張り延ばされているようなシーリング
    片によって提供されることを特徴とする内燃機関。
  12. 【請求項１２】 請求項６乃至１１のいずれかに記載の内燃機関において、
    ローターの周辺に配設される複数の前記シリンダーと複数の前記共働ピストン（
    co-acting pistons）を特徴とする内燃機関。
  13. 【請求項１３】 請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関において、液
    体用のポンプとして、ガス圧縮器として、もしくは加圧された液体、ガス又は蒸
    気により駆動されるモーターとして作動するように調整されることを特徴とした
    内燃機関。
  14. 【請求項１４】 ステータと、第１の軸回りの回転面としてステータ上に形
    成される第１の面と、ローターと、第１の軸回りの回転面としてローターの一部
    の上に形成される第２の面とを備え、第１と第２の面はその間に相対的摺動回転
    ができるように取り付けられたラジアル回転式流体圧機械において、第１の軸に
    実質的に直角にローター内又はローター上に形成されかつ均一に間隔をおいて配
    置された複数の作動シリンダーと、各シリンダー内で軸方向に摺動可能でありか
    つその中に摺動嵌合するピストンと、クランクスロー（crank throw）とその上 のクランクピンにより形成される駆動シャフトと、同じクランクピンに各シリン
    ダーを連結しているか又は複数の共軸クランクピンの単独の１つに対しそれぞれ
    を連結しているコネクティングロット、前記の第１の面を通ってそこにある各シ
    リンダーのために該ステータ内に予め決められた位置に形成されるポートであっ
    て該シリンダーに又は該シリンダーからこのポートを通って流体が流れてもよい
    ものと、前記シリンダーが回転している間にその一つのみに排出している前記ポ
    ートのそれぞれと、該ローターと該駆動シャフトを相互連結する駆動手段であっ
    て、該駆動手段がローターと該駆動シャフトを回転するように配置されていて、
    さらに該駆動シャフトが予め決められた速度と回転方向においてステータに対応
    していることを特徴とするラジアル回転式内燃機関。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の内燃機関において、シリンダー軸の回
    転平面（rotation planes）が駆動シャフトに沿って間隔をおいて設けられてい る内燃機関。
  16. 【請求項１６】 請求項１４又は１５に記載の内燃機関において、シリンダ
    ー毎に、必要に応じて、別個の吸気ポート、排気ポート、別個の点火プラグ及び
    ／又は燃料インジェクターがあることを特徴とする内燃機関。
  17. 【請求項１７】 実質的に、添付図面に示されていて、かつこの明細書に記
    載されているラジアル回転式内燃機関。
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