JPH07509550A

JPH07509550A - 差動ストローク内燃機関

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Publication number: JPH07509550A
Application number: JP6505292A
Authority: JP
Inventors: ヤン　ミーン　ジェー．
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-10-19
Also published as: CN1083567A; US5243938A; AU4643093A; TW221068B; EP0653019A4; EP0653019A1; WO1994003716A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】差動ストローク内燃機関技術分野本発明は、−回転当り一回の完全なエンジンサイクルで作動しかつシリンダー内に配置された内部および外部ピストン部品を備えた差動ストロークピストン手段をもつ、内燃機関に関するもので、そこにおいて内部ピストン部品は、外部ピストン部品が作動するよりも一回転当り異なるストローク数たけ作動し、かつさらに詳細には、内部ピストン部品の差動ストローク長さおよび、′マたは周期をもたらす活動化手段を備えたエンジンに関する。

従坐弦街従来の内燃機関は、少なくとら１佃のシリンター、該シリンダー中に１個のピストン、および該ピストンによって駆動されるクランクシャフトをもつ、これらのエンジンの殆どは、クランクシャフトの２回転当りピストンの４行程サイクルて ′作動する。このサイクル中、ピストンのストロークは吸気のために第一段の外方への動きを行い、圧縮のために第一段の内方への動きを行い、燃焼と仕事（Ｐｏｗｅｒ）のための第二段の外方への動き（点火ｆＪｉ）を行い、かつ排気のための第二の内方への動きを行う、燃焼カスは排気工程中に押し出され、かつ新鮮な装入物が吸気ストローク中に吸引される。これらの二つのストロークは、殆ど力を必要とせす、ビス１〜ンは低圧力に曝されるにれらの二つのストロークは同様に、これらの目的のためにクランクシャフトの完全な回転を必要とする。

一層の出力は、らしクランクシャフトの唯一回の回転においてそのサイクルが完結できれば、所定の置換をした４−ストロークエンジンによって得られるであろう。従来より燃焼、排気、吸気および圧縮の４機能かクランクシャフトの１回転当りのピストンの２ストロークに詰め込まれている２−ストロークエンジンが存在する。そのような２−ストロークエンジンは一般に４−ストロークエンジンより軽量であるが、一般に燃料効率が４−ストロークエンジンより劣り、そしてそのため従来から小さな園芸用エンジンのような特殊な分野にのみ用いられていた。

ユニに、ピストンの４−ストロークの利点と１サイクル当りクランクシャフトの１回転の利点とを結合する方法かあり、この方法は、ヒストンを燃焼室の一端を閉塞する内方部分とクランクシャフトに結合されている分離できる外方部分とに分割し、かつ排気と吸気との間に一内方ピストン部分を外方ピストン部分と独立して動かす手段を設けることである。これにより、内方ピストン部分か、モーリー　ジュニア（Ｍｏｒｅｙ　Ｊｒ、）の米国特許第８５７．４１０号明細書に開示されるように、クランクシャフトの唯一回の回転の間に４−ストロークの原理にしたかって作動する。上記米国特許においては、噛み合った伝導装置の１／４分かピストン部品に対し、それらの異なるサイクルを作動させるのに利用される。この設計は、二個の歯車か駆動軸の回転によって噛み合っているときの歯のきしみ（ｇｎａｓｈ　ｉｎｇ）や、４−ストローク数等しい長さと周期で分ける４対１の比で固定されている複雑な伝導機構のような、多くの問題をもっている。

リード（Ｒｅｅｄ）の米国特許第１．４１３．５４１号明細書には、４−ストローク内方ビス１〜７部分と２−スｌ−ロータ外方ピストン部分（１サイクルまたはエンジ／Ｉｌｉ！１転当り）をもつスプリントエンジン（Ｓｐｌｉｔ　ｅｎｇｉｎｅ）が開示されている。リード特許は同様に、正確に９０’でかつ１８０° の外方ピストンのストロークの周期の半分に等しい、各ストロークに対する周期のサイクルをらつ内方ピストンを提供する。リードの装置は、この他に、内方ピストン部分力・１−ストロークに対して、等しいストローク長さまたはピストン行程の限定を大む。

マク７ｙ−レン（ＭｃＦａｒｌｅｎｅ）の米国特許第１，５８２．８１０号明細書のものは、シリンダー内に２つのピストンをもち、２つの室を閉塞する。４− スＩ〜ロークの原理に基づいていないので、それは、内方ピストンを２組の室と一般にシリンダー壁に治ってストロークの対向端に位置する２組のボートとの間に動かずカム駆動手段を使用する７このことにより、内方ピストンか、その下降ストローク中に外方室を圧縮するようにし、これは、不必要に重くて嵩はる構造となる駆動装置を必要とする、大きな力と強度を要する。さらに、シリンダー壁土の外方ポートは、内方ピストンを等しいストローク長さと対称的な周期とをもつように制限する従来の内燃機関の４−ストロークは、それぞれ、駆動シャフトの半回転（１８０ ′）中に生じ、そしてそのために、長さとそれらが生ずるサイクルの部分か同一である。同様に、上記各特許の最初の２件は、燃焼室を閉塞するピストン部分用の駆動結合を開示する。該燃焼室は、それぞれが１７４回転＜９０ａ）する間に完結される４つの等しいストロークで動かなければならない。マクファーレン特許は、内方ピストンが、燃焼中および両方のシリンダー室からの併合充填物の最終圧縮中にカバーしなければならず、このため、これらの二つのストロークは同じ長さをもち、かつ同じシャフトの回転をするように制限される、シリンダーボートをはつきつと開示している４発明の要約本発明は、シリンダー室を閉塞しかつシールする内方ピストン部分と、内方ピストン部分の担持体として働きかつエンジンシャフト、好ましくはクランクシャツ１〜．と結合されている外方ピストン部分とを含む、シリンター内に配置されたピストン手段をもつ往復内燃機関のための、差動ストロークピストン装置を提供する７内方ピストン部分は外方ピストン部分と異なるサイクルで、たとえは内方ピストン部分は４−ストロークでそして外方ピストン部分は２−ストロークで、作動するのか効果的である、本発明は同様に、内方ピストン部分のサイクルのストローク周期および７／またはストローク数さを変える差動ストロークサイクル手段を提供する。

本発明の好ましい実施態様によれば、差動４−ストローク内方ピストン部分、およびコネクテインクロンドによって全サイクルの間クランクシャフトに結合されている外方ピストン部分を提供する。二つのピストン部分は、圧縮力がその最高＋準に達するとき、サイクルの仕事と圧縮部分の間、コネクティングロッド上に乗るように結合する。圧縮力が非常に低いサイクルの排気部分と吸気部分の間、内方ピストン部分は、コネクテインクロノドに結きされて動き続ける外方ピストン部分とは独立して、それぞｉＬ排気および吸気である内方および外方への運動を実施する。

本発明は、従来技術に比較して、いくつかの利点をもたらず２差動ストロ一ク手段は、より大きくすべてに亘ったエンジン効率、より効率的な燃焼サイクルおよび低レベルの汚染飛散を得るために、エンジンσ】設３１を精密に調整するための大きな柔軟性を与える。一実施態様によれば、差動ストローク手段に対して非対称的なカム手段を提供する。該差動ストローク手段は、内方ピストン部分のサイクル（１回のエンジンまたる＝エンジンシャフトの回転）のストローク周期および７／またはストローク長さを変えるのに使用し得る。カム機構はエンジンの作業中は変えられないので、この特殊な実施例は差動ストローク手段と呼ばれる。カムをもつ駆動装置を設計することにより、内方ピストン部分およびその駆動装置は重量がより軽く、複雑な構造でなく、かつ従来技術の設計に比べて技術的にも商業的にもより実現し易いものとなる、他の実施例は可変サイクル差動ストロークエンジンを提供するが、ここで可変サイクル駆動装！かカム駆動装置の代りに、内方ピストン部分を駆動するために使用され、そしてストローク長さおよび・′または周期はエンジン作動中に変え得る。そのような可変サイクル駆動装置は、電気的に、空気圧によって、或は水圧によって動力を付与され、かつ、最近の自動車に用いられるデジタル電子コントローラーに：Ｊ似のコントローラーによって制御され得る。

本発明の更なる特徴と利点は、負荷伝達機構をピストン部分とコネクティングロッドとの間に適当に据え付け、設置するための結合手段（ｍａｔｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）を含む、この結合手段は、差動ストロークピストン内の混雑しな空間内に強力な部材か配置されるのを可能にするので、これにより歪と摩耗が信頼性ある作動については低減される。

内方ピストン部分が外方ピストン部分から分離されるときに内方ピストン部分を補助的駆動手段に結合するために、レバ一手段は好ましくは四棒リンク機構（４ｂａｒ　ｌｉｎｋａｇｅ）を用いるものである。リンクされたレノへ一手段は、小さな駆動動作を実質的に線状の大きな動作に変更および増幅し、その場合、レバ一手段は内方ピストン部分に係合する。それはまた、補助駆動装！かピスト／の下のエンジンの混雑した領域から離れて設置されることを可能にする。このことは、電気的、水圧的、ｍＭ的等にレバーを動かす駆動手段を広い範囲から選沢できるようにしかつ設計を容易にする。

好ましい実施＠様の他の特徴は、駆動軸から直接駆動されかつ自動的に同期する内方ピストン部分の補助的駆動装置としての機械的揺動手段（ｒｏｃｋｉｎｇａ）ように従来のエンジンにすでに存在するものを利用する。＠！の特徴は、ピストるものであるが、同様に池のピストンへの駆動伝達機構（たとえば、ウォップルプレート設計）にら適用できる。

関連させて略図的に示されている。

図ＩＡは、本発明を具体化するエンジンの駆動軸の回転軸に直角な断面であって、内方ピストンがそのストロークの頂点にあるときのエンジン内の差動ストロークピストンの中心軸を通って延びる断面を示す。

図ＩＢは１本発明の好ましい具体例による隔離位置における内方ピストン部分と外方ピストン部分を示ず差動ストロークピストンエンジン組立体の透視図である。

図２は、差動ストロークピストンがそのストロークの底部にあり、内方および外方ピストン部分がそれらの結合位置にあるとき１図ＩＡに示された断面図の破断された部分を示す。

図３は、移動されたコネクティングロッドをもつ図ＩＡにおける３−３に沿って一部破断された頂部の断面図を示す。

図４は、図ＩＡに示されるエンジン用に一体にブレスされた２つのピストン部分力部汁的正面断面図を示す。

図５は４図ＩＡに示された本発明の好ましい実施！ｇ様による外方ピストン部分グ）Ｐ面図を示ず６図りは、図ＩＡに示される本発明の好ましい具体例による内方および外方ピストン部分５ビンおよびコ本クチインクロ・ソドの分解組立て図を示す。

図７は、図６に示される組立（ホ）の一部を切欠したピストンステム、ピン、コネクティングロッドーおよび支柱（ｓｔｒｕｔｓ）をもつ内方ピストンサドルの側面図を示す。

図８は１図７に示されるコネクテノングロ・ソドの正面断面図を示す。

図９は、図８に示されるコネクティングロッドの頂面図を示す。

図１０は１図ＩＡに示される内部ピストンステムに対するリンクをもつレバー桿の正面断面図を示す８ｉ２］１１は、（２１Ｉ　Ａに示される揺動組立体の正面断面図を示す、Ｉ２１１２は、図１１に示される揺動組立体の頂面図を示す。

図１３は、１Ａ１１および１２に示される揺動組立体の透視図を示す。

図１４は、バランスウェイトの」二のピストン・カムに載っているピストンリフターを通じて作動される揺動組立体のＷ面図を示す。

図１５は、図１４にホされる揺動組立体の部分的側面図である、図１６Ａ〜、１６Ｄは１本発明のエンジンの４つの差動ストロークを模式的に示した詳細図である。

図１７Ａ〜図１７Ｄは１図１もＡ〜１６Ｄに示されたエンジンの４つのストロークの間の揺動組立体の作動を対応して模式的に示した詳細図である。

［２］１８４２一本発明の伸長された仕事ストロークサイクルを図式的に示すものである。

図１８Ａは、図１８のサイクル中の吸気弁を排気弁の動きを図式的に示すものでりる２１９は、伸長された仕事ストロークサイクルクツ理想的なＰ−■曲線を図式的に示す。

好適な実施態様グ）詳細な説明そ二て一９詳紺な図面、最初に図ＩＡ、ＩＢ、２および３を参照すると、図示さｉｔなエンジン１０は、固定されたシリンダー壁１２をもち、そこにおいて差動ストロークピストン１４：＝、上方り）固定シリンダーヘッド１６と下方の回転するクランクシャフト１８との間を動く６エンジンの向きについては図ＩＡに示される。

シリンダ−１２の充填および排気は、それぞれ吸気弁１７ａおよび排気弁１７ｂによって調節される。燃焼はシリンダーへ・ソド１６内のスパークプラグ２０（ディーセル機関には使用されない）によって開始される。エンジン１０はエンジン１回転当り１回の完全燃焼を完成するように作動され得る。

差動ストロークピストン１４は、燃焼室を閉塞しかつ密封する内方ピストン部分１４ａと、コネクテイングロ・ソド２２によってクランクシャフト１８に結合されかつそのサイクルの部分の間に内方ピストン部分のための担持体として働く外方ピストン部分１４ｂとをもつ、本明細書に図示された具＃例は、内方ピストン部分１４ａが１サイクル当り４−ストロークで作動しかつ外方ピストン部分が１サイクル当り２−ストロークで作動するように備えられる。サイクルの排気と吸気部５ｒで、ヒストン部分１４ａと１４ｂが分離する１分離の間に、内方ピストン部５′ｒ１４　ａは、本明細書中で一般にレバ一手段として′４３照される分＾愛した一組の結合手段によって始動および駆動される。該結合手段はまた、内方ピストン部分１４ａかレバー桿に負荷を手えられるように、内方ピストン部分に付設されたステム３０にピン２８によって枢着（ピボット式に結合）されているレバー桿２６として表示されかつ該レバー桿を含んでいる。一方、外方ピストン部分１４ｂは機能的には働いていないが、クランクアーム２４およびコネクティングロッド２２の制御の下に動き続ける。

図４および図６を参照すると、内方ピストン部分１４ａは燃焼室を閉塞するための中実な冠状部材３２と、その周囲にあってシリンダー壁１２と滑動的に係合するように圧縮密封するリング３４とをもつ。冠状部材３２は、シリンダー壁１２に近接する円筒状スカート３６と、スカート３６からステム３０に延びる外方にテーバがついた凸状円錐面３８ａとを富むことかできる。凸状円錐面３８ａは図示のように連続的であり得るか、または後述のように外方ピストン部分１４ｂの支柱４４と係きするリプとリングとをもって不連続であってもよい。ステム３０は実質的にシリンダー壁１２の中心軸および凸状円錐面３８ａの中心軸と同軸て！〉る。

ステム３０にはＩ＆適の位置があるか、それは壁からの掌擦力と内方ピストン部ンｆｆ）慣性力との反応線に治っている。らし内方ピストン部分が対称形ならば、その反応線は軸に治っている７さもなければ、これらの二つの線の間には僅かな偏心性が存在する８成る種のピストンは１反応線をピストンの軸と一致しないようにする燃焼ボウルをもつ４図４，５および６を参照すると、外方ピストン部分１４ｂは、シリンダーを１２に沿って滑動し得る中空円筒状外方スカート４０．ハブに似たサドル４２、全体がサドル４２から外方スカート４０へ延びる支柱４４、および円筒状リストビン４ｂをもつ、サドル４２の座〈上部表面）および放射状支柱４４は、内方ピストン部分の凸状円錐表面３８ａと雄−雌関係で係合している凹状円錐表面３８ｂを限定する、凸状および凹状の円錐表面３８ａおよび３８ｂの基準角度（ｂａｓｅａｔ−１ｇｌｅ）は、好ましくは、リストビン４０のまわつの枢軸運動の反対端部においてコイ・クチインブロンドｆ）揺動角度の半分より小さくない、このことが、カス圧およびシリンダー壁スラストから生ずる負荷を確実にサドル４２の方向に向ける、。

円筒状のりストビン４６はクランクシャフト１８の軸に平行に延び、かつ、その端部を手前に向けて挿入しかつスカート４０の向かい合う両側を通ってスカートの間隙４１ａと４１ｂ内にその端部を固定することによって、外方ピストン部’ ｙｔ　１４　ｂに装架される。サドル４２は中心を通る軸孔４５をもち、これは、ステム３０か該軸孔中を操作可能に通るように形作られている。サドル４２は凹状半円筒形サドル底部表面４３ａをもち、それはりストビン４６間の途中の該リストビン４６の上部表面の部分に対してきちんと適合する４この精密な適合は、好ましくは、リストビン４６を支承するスカート間隙４１ａおよび４１ｂを形成するときにサドル底部表面を形成することによって達成される。コネクティングロッド２２の一部分としての上端は、クランクアーム２・１の回転中にリストビシ４６上に枢着するために、サドルス力−ｌ〜４３の反対側上のリストビン４６の周囲に滑動係合して延びるように穿孔されるか、８遺される。

リストビン４０とステム３０の各軸は９０″′で交差する。リストビン４６はステム３０より実質的に外径が大きく、ステム３０を滑動的支承する横断孔４７をもつ。リストビン・１６はこのようにゴ則面スラストに向ってステ１．３０を支えるが、内方ピストン部分１４ａと外方ピストン部分１４ｂとの間の相対運動の間、ステム３０の長手方向の動きを妨害しない、ステム３ｏは、サドル４２の孔４５およびそのサドルスカート４３を通って、および前述のようにリストビン４６の中央部を横断的に通って伸長および後退し、かくて外方ピストン部分１４ｂおよびそのリストビンを完全に通って滑動可能となる。

半円筒状のキャップ２２ａをもつ場合を除き一体であることが望ましいコネクティングロッド２２は、底端の軸受２３上にボルトじめされ（ボルトは図示せず）、これはクランクビン２５上に軸支されている２コネクテイングロツド２２の上端および下端は一対の平行な組立て脚５０ａおよび５０ｂによって結合されている。脚５０．ＬとうＯｂの間の長い空間５２はステム３ｏとエンジン作動中のレバー桿グ）結き端部のための隙間を与える。コネクテイングロツド２２の上端軸受２７の底壁を通るスロー／　ト４８　ｂは、上端軸受横断孔２７ａがら空間５２の上端へ下向きに延び、コネクテインクロ・ソド２２がクランクアーム２４の回転中にリストビン４６上で前後に旋回する間にステム３０がリストビン４６の下方へ延びて空間５２に入るように、間隙を与える。適当な軸受材料（図示せず）は同様にコネクティングロッドの軸受の間とりストビン４６およびクランクビン２５との間に、それぞれ設置することかできる。

図６から図９までを参照して、コネクティングロッド２２の一体的な上端は、上端軸受横断孔２７ａをもつ上端軸受２７と共に図示され、がっ１回転可能にリストビン４６によって外方ピストン部分１４ｂに結合されている。リストビン４６は、スカート間隙４１ａと４１ｂの一つを上向きに通過し、スカート４０の側面を通過し、かつ次いで孔２７ａを通過し、スカート間隙４１ａと４　ｌ　ｂの他の一つ内に挿入することによって定置される、切込み４８ａは、上端軸受２７の中央部の頂部を通って下向きに孔２７ａに延びている。このことは、外方ピストン部分１４ｂのサドルスカート４３が通過する開口が、コネクティングロッド２２の頂部を通ってリストピンン４６の上側面と係合するようにする。燃焼中の内方ピストン部分１４ａにかかる圧力はこのようにして外方ピストン部分に（それらの係合円錐表面を通って）伝達され、このため、外方ピストン部分１４ｂによってリストビン４６に伝達され（主に、ハウジング開口４１ａおよび１４ｂ内のりストビン４６の端部上の外方ピストン部分１４ｂによる小さい圧力によ−）てまたは圧力なして゛、サドルスカート４３かビン４６にｒ県会する場合）、このため、リストビン４６によってコネクティングロッド２２のＬ一端軸受２７に伝達され（ビン４６が孔２７ａに係合する場合）、そしてこのため底端部軸承２３からクランクビン２５に伝達される。これら力圧力は、圧縮中は逆に伝達される。

図１０を参照して、レバー桿２６は、レバ一手段の支点として作用する支持棒７０によつ、ビン７１を経由して、一端で軸支（ビホットで支持）されており、かつ支持棒７０は揺動組立体軸６４上に軸支されている。作動リンク６６は、ビン６８を介し、レバー作動子１４（図１０には図示せず）に対し、レバ一手段に力を供給するビン６７を介して、レバー桿２６を枢着する。レバー作動手段かビン０７を引くか土たは押す場合、それはステム３０を上方または下方へ動かす、こｔ、ｈ−、、ワストビン４６かピストンステム３０の上向きの運動しか許容せずかつ支持棒７０かし・バー桿２ｂに揺動する支点を与えるからである。レバー作動手段は電気的、水圧的または＠械的な乙のでよく、クランクシャフトの回転と同期していればよい。

Ｕ２１１　Ａ、ＩＢ、２および３に示すように、クランクシャフト１８のバランスウェイト上のカムによ−）て駆動される揺動組立体６２を介してＩ！械的にレバー桿２ｂを作動させるのが好ましい０図１１．１２および１３を参照して、揺動組立体６２は、ビン６７を介して作動リンク６６に枢着的に結合された揺動棒６０、排気アーム７８および吸気アーム８０を含む、揺動組立体６２は、好ましくは一体構造であり、揺動組立体シャフト６４上に枢着される。揺動棒６０、作動リンク６６、支持棒７０およびレバー桿２６は四棒リンク機構を形成する。揺動組立体６２の揺動は、内方ピストン部分１４ａをステｌ、　３０の横方向の移動なしにかつレバー桿２６からステムに向かって横方向のスラス１−・がほとんどなしに、上下に向かす、四棒結合は、比較的小さい空間を必要とするたけで（図ＩＡ、ＩＢ、２および３に示すように）、カビシ揺動棒も○ヅ）小さな回転運動をステム３０のはるかに大きな上向きの動きに変える。

図ＩＢ、１４および１５を９叩して　−廿ゾ〕カウンターウェイｌ〜７２ａと７２ｂは、クランクシャフトＩＳ上にクランファー１．．２４から反対方向内に放射状に延びて存在する二つの離れた側面上に固定される、一対の排気と吸気カムトラック７４と７６は、それぞれ、対応するカウンターウェイト７２ａと７２ｂのそれぞれに結合され、好ましくはそれらの一部として構成され、かつそれらの外周に治って延びる。各カムトラ・ｌりは好ましくは約６０′でその最高半径に達する積極的な上昇誘導輪郭とそれに続く受動的な下降後追い輪郭をもつ。排気および吸気カムトラック７４および７６の誘導輪郭は、揺動組立体６２を、一方は時計回りに、他方は反時計回りに向きを変えるように作動させる。カム輪郭の高さは、内方ピストン部分を排気ストローク中にｆｉも内側の位置に到達させるようにかつ内方ピストン部分を吸気ストロークの末期に外方ピストン部分４４ｂと結合させるように決定および設計されている。揺動組立体６２によって揺動され、排気および吸気アームの末端７８および８０は、それぞれ、連続して、ｌＡｌ４に示されるように内地かカム排気トラック７４およびカム吸気トラック７６にそれぞれ係合する一組の排気および吸気ビス１〜ンリフター８２と８４の外方端部を支承する。

排気および吸気とストシリフタ−８２と８４のそれぞれは、ばねを充填され（図示せず）かつ、クランクシャフト１８の回転により一緒になるとき、排気および吸気カムトランク７４と７６に係合する準備かできているように内方へ偏心している。排気および吸気カムトラック７４と７６の後追い輪郭は、対応する排気および吸気ビスＩ〜ンリフター８２と８４をそれらの内方位置へ戻すように誘導する。

本発明の代表的な４差動ストロークの作動を説明するために、概略図１６Ａ〜１６Ｌ）および図１〜１ヲを参照する。

周辺バルブカムトランクラ８、好ましくは約６０’の長さの６のか、同様に吸気カムトランク７６（バルブカムトランク５８とシリンダー１２の中心軸の間にある）に近接したカウンターウェイト７２ｂの一部として保持される。一対の吸気と排気バルブリフター５６ａと５７ａは、対応する一対の吸気および排気フ゛ソシュロｌド５４ａとｂ４ｂに結合され、上記各１ノシユロ・ソドは、使用可能に、り１応する吸気および排気揺動アーム１９ａと１９ｂを通じて吸気および排気バルブ１７；ｉおよび１７ｂに結合されている。吸気および排気リフター５６ａと５６ｂは２バルブカムトラ・Ｉり５８の回転面内で約６０°離れて、かつシリンダーの軸グ〕又対側に設けられている。クランクシャツ！−１８が回転するにつれて、バルブカムトラ・ｌりは引き続きリフター５６ｂと５６ａに接触し、かつ、これらを、クランクシャフト１８の回転と同期するビス１ルン作動器具５９か内方ピストン部分１４ａの排気ストローク（図１６ｂ）と吸気ストローク（図１６０）を行わせるレバー桿２６と係合する間に、排気バルブと吸気バルブ１７ｂと１７ａを連続して開閉させるように作動させる。ピストン作動器具５９は、レバー桿２６との係合を離脱させ、かつバルブカムトラ・Ｉり５８はピストン部品１４ａおよび１４ｂの圧縮ストローク（図１６ｄ）および燃焼ストローク（図１６Ａ）の間に接触を外れるように揺動する。ピストン作動器具５９は機械的に、たとえば上述の非対称カム手段によって駆動されるかまたは電気的に、水圧的にまたは空気圧的に駆動される。

他の実施態様は、可変サイクル差動ストロークエンジンを提供するが、そこにおいて可変サイクル調整手段か作動手段５９に設けられている（内方ピストン部分を作動させるためにカムを備えた作動装置の代りに、またはそれと共に）０作動手段５つの可変サイクルＡ整手段は、各エンジンの回転の間におよび回転から回転へと変えるべきストローク長さおよび／または時間を提供する。そのような可変サイクル作動装置は、電気的に、空気圧的にまたは水圧的に動力を供給され、か−ノ作動手ト１５９のユ［整手段は、好ましくは今日の自動車に使われるデジタル電気コントローラに類似のコントローラである。

再度、概略図１７Ａから１７Ｄ（図１から１６までと同一の部品番号を用いる）に示されるｖ１械的に駆動される非対称カム作動実施態様は、サイクルの燃焼部分の終期において、クランクの回転の約１．／３において、バルブカムトラック５８は排気弁１７ｂを開放しく上述のように）、かつ排気カムトラック７４は揺動して排気ピストンリフター８２と係合し、そしてそれを持ち上げて排気腕７８、したルー−・て揺動組立体６２を図１７ｂに詳細に示したように時計回り方向に揺動する。これにより、レバー桿２６がステム３０と内方ピストン部分１４ａを内方へ図１５ｂに示されるように燃焼室から排気カスを駆逐するようにする６内方ピスト／部分１４ａか、クランクの回転の約１／２でシリンダーヘッドへの内方向への動きを完成するとき、バルブカムトラック５８は排気弁１７ｂを閉塞しかつ（上述グ）ように）吸気バルブ１７ａを開き、そして、吸気カムトランク７６の誘導輪郭は揺動して吸気ピストンリフター８４と係合し、図１７Ｃに示されるように、反時計回り方向に揺動させ、それによってレバー桿２６をステム３ｏを引っ張つ始めかつ内方ピストン部分１４ａを外方へ燃料−空気混合物を図１６０に示されるように燃焼室へ押し出す、約２．”３のクランク回転におけるサイクルのこの吸気部分の終期において、排気カムトラック７６の誘導輪郭は、図１７Ｄに示されるように、ピストンリフター８４との係合を外されて揺動し、がっ、内方ピストン部分１４ａは、図１６Ｄに示すように、上昇する外方ピストン部分と再び係合する。その間、吸気バルブカムトラック５８は吸気バルブリフター５６ａとの係合を外れて揺動し、それによって吸気バルブ１７ａを閉止させる。燃焼室内の空気−燃料混合物は次いで図１６Ｄに示されるようにサイクルの圧縮区分中に圧縮される。サイクルの圧縮ストロークの間に、吸気および排気トラ・敷７６と７４の活動している誘導輪郭は、吸気および排気ピストンリフター８２と８４との係合から外れる。これにより、レバー桿２６は自由になり、そしてステム３゜は、コネクテイングロツド２２によってクランクアーム２４に応答的に連結されている外方ピストン部分１４ｂの動きによって駆動されるにつれて、単純に内方ピストン部分に追従するようになる。

さらに円滑で静かな作動のために、水圧リフターおよびローラーリフターが、連続的なバルブカムトランク５８上の吸気と排気バルブリフター５６ａと５６ｂ、および排気カムトラック７６と７４上の吸気および排気カムリフター８２と８４のために使用しうる。こび）場合、カムトラックは、内方ピストン部分１４ａと吸気および排気弁１７ａと１７ｂの設計された動きを生じさせ、或いはそれに適応させる変化によって、クランクシャフト１８のまわりの円板を完全に取囲むように形成される。

らし一つ置きの革−のピストンカム１−ラックが揺動組立体６２を一方向に揺動させかつばね手段または類似の偏倚（バイアス）手段が池の方向（上または下）に揺動組立体６２を揺動させるのに使用されるとき、二つの吸気および排気カムトランク７６と７４は単一のピストンカムトラ・Ｉりと置き換え得る。

図１６Ａ〜１６Ｌ）および図１７Ａ〜１７Ｄを使ったサイクルの説明は、内方ピストン部分１４ａの４−ストロータを、クランク回転の０．１／′３．１／′２、および２／３においてかつ弁のタイミングの調整を必要とせすに分割する。これにより、各圧縮および燃焼ストロークに対するクランクの回転の１／３を生じ、がつ呼吸ストロークに対する残りの１．／３は吸気と排気ストロークに均等に分けられる。ス１−ロータの置換は均等である。これは１本発明の典型的なエンジンであり、典型的なサイクルとして参照きれる。

エンジン１０のサイクルは、カムの部品と輪郭の一部の寸法とを１ｌｉｌ整することによって９代表的なサイクルからのかなりの範囲内で変化し得る。たとえは、図１８に示されるサイクルは、拡大さｔした仕事ストロークの目的が容易に達成できるようなものてあつ、そこにおいて、ピストンは、圧縮ストロークが４台まる（ｉ置を越えて仕事ストロークを終了させる。そのような拡大仕事ストロークサイクルは１図１Ｓにグラフによって示され、そこにおいて垂直な縦軸は図ＩＡ、ＩＢのシリンダーヘッドのビス１〜ン部１４ａの位置（上方の曲線）および１４ｂの位置（下方の曲Ｂ）を表わし　カリ、水平な横軸は０がら３６ｏ′までの１つのクランクシャフトの回転を表す、０′の位置はサイクルのスタート地点を表し、そこにおいて、クランクアーム２４．コネクテイングロツド２２および内方および外方ヒストン部分１４ａと１４ｂはそれらの最内部位置にある６図１８Ａはグラフによって排気弁ＥＶと吸気弁ＩＶのリフトＬを示す、典型的なサイクルは、参考のために図１８および図１８ａにおいて、点線で示される。

サイクルの始点において、ヒストン部分１４ａと１４ｂは図１８に示されるように９０において一体であり、かつ吸入弁（ｉｎｌｅｔ　ｖａｌｖｅ）１７ａと排気弁１７ｂとは図１８Ａに示されるように閉塞されている。サイクルのほぼ始占において、スパークプラグ２０は点火されるがまたは燃料が燃焼を開始するよ；バこ噴射される（ジーゼルエンジン用）０図１８に概略を示すように、外方ビス：〜ン部汁１４ｂは、頂部および底部テンドセンター（ＴＤＣおよびＢＤＣ，）の間で外方ストローク長ク）と内方ストローク（Ｒ）を生じさせ、次いで全サイクルかコネクティングロ・／ドとクランクアームに一定の直接的な連携をしていることにより　全サイクルを通して図面中ジ）下側曲線で示される実質的な正弦曲線を生ずる。一方、内方ビストシ部５ｒ１４　ａは、仕事ストローク（Ｐ）、排気ストローク（Ｅ）　吸気ストローク（ｒ：之）よび圧縮ストローク（Ｃ）を均等でない距離ヒフランクシャフトの回転とをしって生じさせる、内方ピストン部分１４ａは、サイクルのＰとＣ部分（燃焼と圧縮）における曲線の影をつけた部分によって示されるようなサイクルの初めと終わりの部分の間たけ、外方ピストン部分１４ｂの軌跡（ｐａｔｈ　ｏｆ　ｔｒａｖｅりを追従する。燃焼中に重い力が内方ピストン部ＩＪ′ｒ１４ａによって外方ピストン部分１４ｂ上に動き、圧縮中に、外方ピストン部分１４ｂによって内方ピストン部分１４ａ上に、がなりの力が働く。

図１８のダイアダラムに示されるように、内方ピストン部分１４ａは、クランクの１７′３回転後に外方ピストンがら離れて、燃焼ストロークを終了させ、そして外方ピストン部分１４ｂと、クランクの２，７３３回転後に再結合して圧縮ストロークを開始する。このことは、圧縮ストロークよりも仕事ストロークに長い運動距Ａｔ（ｔｒａｖｅｌ　ｄｉｓｔａｎｃｅ）を与える。カムトラック５８は、典型的なサイクルの代表的な６０度より長く、がっ排気弁ＥＶを実質的にクランクの１，３回転で開放するように位置されている。そのクランクの１／３回転は、図１８の位置９２における仕事ストロークの終期の前にある。これにより、シリンダーσ】圧力か、ピストンか排気ストロークを行う前に降下するのを可能とする。

排気カムトラック７４の誘導輪郭は、典型的な６０度より短く、代表的な高さよりやや短く、かつ内方ピストン部分１４ａを図１８に置ける図示の排気ストロークＥｇ＋間に位置９２から９３へ動かすクランクシャフトの１，７３回転後にリフター８２と係合するように位置される。カムトラ・ツク５８と吸気弁リフター５６ａとの位置は、吸気弁ＩＶをクランクの回転の実質的に１／２において、がっ図１８Ａに示されるように、吸気ストロークの開始および排気弁ＥＶの閉止の前に開放される０位置９８と９７の間の距離によって描がれる弁の吸気と排気の重なりは、吸気操作を高めるために設けられる。典型的な６０度より長いカムトラック５８は、位置９７て゛クランクめ１・７２回転後に排気弁ＥＶを閉塞する。サイクルのこの部分が終了すると、クランクシャフトの回転の１７′２を少し経過した後、吸気カムトラｌり７６は排気カムトラ・Ｉり７４に代って１図１８に位置９３がら９４へと示されるサイクルの吸気区分中にステム３０を外方へ引き下げるようにする。

ニゲ）間、外方ピストン部分１４ｂは内方ヘロ・諦を始めるが、これは正確にサイクルのＢＤＣから開始する６サイクルのほぼ２７′３を過き°たところで、排気カムトランク７４は、実質的に同じ速度で動いている内方ピストン部分１４ａを外方ヒストン部分１４ｂに再係合させるために、吸気カムトラック７６から再び°引き社いて図１８の位置９４から９５への短い回帰の内方運動を始めさせる。バルブカムトラｌり５８は、位置９つにおける吸気弁ＩＶの閉塞を遅らせ、ピストン１４ａか口・浦ストロークを開始する後までシリンダーを、そこに流入する燃料−空気混合物で充たし続けるようにする。その後、燃焼ストローク期間と同様に、バルブカムトランク５８および吸気および排気カムトラック７４と７６は、吸気および排気弁１７ａと１７ｂ、およびレバー桿２６と係合を外れた状態を維持し、それにより、ステム３０とレバー桿２６はサイクルの燃焼と圧縮の間にピストン部分１４ａと１４ｂが一緒に動くにつれて受動的に追従することができる。

図１８に示されるように、内方ピストン部分１４ａは、それが圧縮ストロークの終期に停止する位置と異なるレベルにおいて排気ストロークの終期において停止するようになし得る。このレベルの変化は、従来のエンジンにおけるようにゼロとなし得るか、または、内方ピストン部分１４ａか高速における慣性のために応答の遅い弁に当る可能性を少なくするために、僅かに短くできる。このレベルの変化は同様に、ガスの排気と吸気を高めるためにエンジンの吸気および排気タクトを調整するのにｆｉｉＭな状態とすることかできる。

拡大された仕事ストロークをもつエンジンは、同じ充鎮材ｔ４（ｃｈａｒｇｅ）がら、従来の同じストロークをもちかつすべてか同じエンジンに比べて、より大きいエネルギーを取り出す０図１９に示されるのは、そのような拡大された仕事ストロークをもつエンジンの理想的なオツトーサイクルのＰ−７曲線（圧力Ｐ対容ＭＶ）である４吸気弁を開放しかつ排気弁を閉塞した状態でのサイクルの始点において１位置１０うかｉ；（装置１０６へと図示された内方ピストン部分１４ａの吸気ストローク■の間に１周囲の圧力が位！Ｐａよつやや低い圧力で充鎮材料がシリンダー内へ吸引される２吸気ストロークの終期において、吸気弁は位置１０６で閉塞する。内方および外方ピストン部分は圧縮ストロータＣを生じさせて充鎮材料を圧縮し、これにより、圧力か位置１０６から位置１００へと増加する。

位置１００における圧縮ストロークの終期においてスパークプラグは燃焼を開始さ仕、これにより位置１００かＩ孔１位置１０１１＼り）圧力急増を生じさせる。その圧力はクランクシャフトを回転させ、かつ内方および外方ビスン部分は燃焼、または位置１０１から位置１０２への仕事ストロークＰｒを生じさせる。ピストン部分の位置１０２の外方ｌ＼の到達距離は、位置１０６における圧縮ストロークの開始位置を超えて延びる。このことは、拡大仕事ストローク（ｅｘｔｅｎｄｅｄｐｏｗｅｒ　５ｔｒｏｋｅ）を意味する０位置１０２における燃焼ストロークの終期に排気弁は開放し、かつシリンダーの圧力は降下する。内方ピストン部分１４ａは、位置１０３から位置１０４へ周囲の圧力よりやや高い圧力で排気ストロークを行わせる０次いで１次のサイクルを続けるために排気弁は閉塞し、がっ吸気弁は開放する。

理想的な熱サイクルにおいて、シリンダー内へ吸引される充鎮材料の量は、位置１０５と１０６の間の容量であり、モして充鎮物による正味の仕事出力は領域Ｗである４図１９に示されるように、領域Ｗは、同様に、仕事ストロークＰｒ中の内方および外方ピストン部分が圧縮ストロークＣの開始位置を通過して拡大した後に得られる余力（ｅｘｔｒａ　ｐｏｗｅｒ）を表す影を付けた領域Ｗ十を含む、もし、ピストンがその位置でその仕事ストロークを終了すれは、ピストンは圧縮を開始させ（従来のエンジンと同様に）、影を付けた領域内のエネルギーは排気ガス内に吹き払われて失われる。これは従来のディーゼルサイクルエンジンについても同様である６図１８および１つに示されるサイクルは、仕事スｌ〜ロータを拡大するのに適用され、かくてエンジンの燃料効率をｆｉｎなものとする７本発明は同様に、高遠度ニアシンの仕事ポテンシャル（ｐｏｗｅｒ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）をｆｉ３ｉ１ｉ化するために、吸気ストロークの持続時間と長さを延長させるというような、ストロークの時間と長さとの無数の組合せに適用し得る。

本発明の好ましい具体例と実施技術について図示しかつ詳細に説明してきたか、本発明か下記の・−請求の範囲、の範囲内で池の方法で具体化されかつ実施され得るものであることを理解されるべきである。

ＦＩＧ、２ＦＩＧ、５ＴＤＣＢＤＣＴＤＣＦＩＧ、１８ＦＩＧ、１９

Claims

【特許請求の範囲】

１．少なくとも１個のシリンダー室をもつ往復内燃機関のための差動ストロークピストン装置であって；エンジンシリンダー室内における往復作動に有効であり、シリンダー室を閉塞しかつ密封する内方ビスン部分と該内方ピストン部分の担持体として働きかつエンジンシャフトに結合されている外方ピストン部分とをもつ差動ストロークピストン；および、上記内方ピストン部分を外方ピストン部分のサイクルとは異なる内方ピストン部分のサイクルで作動させ，さらに、ストローク長さパラメータがエンジンサイクルの間に少なくとも二つの異なる値をもつように該ストローク長さパラメータを調節するように作動し得る差動ストローク調節手段を含む内方ピストン部分作動手段、を含む差動ストロークピストン装置。
２．上記内方ピストン部分作動手段がさらに可変サイクル手段を含むことを特徴とする、請求項１記載の差動ストロークピストン装置。
３．上記外方ピストン部分のサイクルは、各エンジンシャフトの回転の間に、外側の内向きの（ｏｕｔｅｒｉｎｗａｒ）ストロークとそれに続く外側の外向きの（ｏｕｔｅｒｏｕｔ−ｗａｒｄ）ストロークとからなる二種類のストロークサイクルであり、上記内方ピストン部分のサイクルは、各エンジンシャフトの回転の間に、圧縮、仕事、排気、および吸気のストローク順序からなる４ストロークサイクルであり、そして上記内方ピストン部分作動手段は、上記内方ピストン部分が、実質的にその圧縮と仕事ストロークとの間に上記外方ピストン部分によって運ばれることを可能とするように作動しうることを特徴とする、請求項１記載の差動ストロークピストン装置。
４．上記差動ストローク制御手段が、上記内方ピストン部分のサイタルの圧縮ストローク長さよりも大きい仕事ストローク長さを与えるように作動し得ることを特徴とする、請求項３記載の差動ストロークピストン装置。
５．上記差動ストローク制御手段が、上記内方ピストン部分のサイクルの排気ストローク長さと排気ストローク時間の対応する一つの少なくとも一方よりも大きい吸気ストローク長さおよび吸気ストローク時間の少なくとも一方を提供するように作動しうることを特徴とする、請求項３記載の差動ストロークピストン装置。
６．内方ピストン部分作動手段が、上記ストロークパラメータの少なくとも一つの差動セットを提供するように一つの非対称カム手段を含むことを特徴とする、請求項１記載の差動ストロークピストン装置。
７．上記非対称カム手段がさらに上記エンジンシャフト上に装架されたカムを含むことを特徴とする、請求項６記載の差動ストロークピストン装置。
８．上記内方ピストン部分作動手段が、さらにレバー手段を含み、該レバー手段は、上記内方ピストン部分がレバー桿に負荷を与えるように作動可能であるように、上記内方ヒストン部分へ作動可能に結合されたレバー桿を含むことを特徴とする、請求項１記載の差動ストロークピストン装置。
９．上記レバー手段がさらに該レバー桿を含む４棒リンク機構をもつ支持手段を含むことを特徴とする、請求項８記載の差動ストロークピストン装置。
１０．上記内方ピストン部分作動手段が、上記ストロークパラメータの一つの差動セットを提供する非対称カム手段をもち、かつ該非対称カム手段は、該非対称カム手段が上記レバー桿に力を与えるように操作しうるように、上記４棒リンク機構に作動可能に結合されていることを特徴とする、請求項９記載の差動ストロークピストン装置。
１１．上記非対称カム手段がさらに、その周囲にカム表面をもちそして上記エンジンシャフト上に装架されたカムと、上記カム表面にカムに追従するように作動可能に係合するカム揺動手段とを含み、該カム揺動手段は上記レバー桿に力を与えるように、上記４棒リンク機構に作動可能に結合されていることを特徴とする、請求項１０記載の差動ストロークピストン装置。
１２．上記内方ピストン部分作動手段が、さらに、適応支持手段によって支持されたレバー桿をもつレバー手段を含み、該レバー桿は、その末端で、上記内方ビストン部分が上記レバー桿に負荷を与えるように作動可能であるように、上記内方ピストン部分に作動可能に結合されていることを特徴とする、請求項８記載の差動ストロークピストン装置。
１３．上記内方ピストン作動手段が非対称カム手段を含み、該非対称カム手段は更に、周囲にカム表面を有しそして上記エンジンシャフト上に装架された非対称カムと、該カム表面とカムに追従するように作動的に係合するカム揺動手段とを含み、該カム揺動手段は上記レバー桿に力を与えるように該レバー桿に作動的に結合されていることを特徴とする、請求項に記載の差動ストロークピストン装置。
１４．上記内方ピストン部分がさらにそこから垂下するステムを含み、上記外方ピストン部分がさらに結合手段によって上記エンジンシャフトにピボット式に結合されているビン手段を含み、該ステムは上記ビン手段を介して滑動可能に配置されかつ末端において上記内方ピストン部分作動手段に作動可能に結合されている．請求項１記載の差動ストロークピストン装置。
１５．上記差動ストロークピストンがさらに、上記内方および外方ピストン部分のサイクルの少なくとも一部の間に、外方ピストン部分を内方ピストン部分の担持体として効果的に働かせるために、エンジン作動中に、上記外方ピストン部分を上記内方ピストン部分に作動可能に合体させるためのピストン部分合体手段を含み、円錐状表面をもつ合体エレメントを含む該ピストン部分合体手段は：内方の凸状円錐表面をもつ内方ピストン部分円錐表面合体エレメントと、対応して合致する外方の凹状円錐表面をもつ外方ピストン部分円錐表面合体エレメント；および外方の凸状円錐表面をもつ外方ピストン部分円錐表面合体エレメントと、対応して合致する内方凹状円錐表面をもつ内方ピストン部分円錐表面合体エレメント；を含むことを特徴とする、請求項１４記載の差動ストロークピストン装置。
１６．上記外方ピストン部分がシリンダー内に滑動的に配置された中空円筒状外方スカートをしち、上記ビン手段が上記外方スカートに付設されたリストビンをもち、上記ピストン部分合体手段がさらに、ハブ状サドルから上記外方スカートへ延びる複数個のストラットにより上記外方スカート中心部に懸架された上記ハブ状サドルを含み、上記サドルがそれを通って軸方向に延びるサドル孔をもち、該サドル孔は上記ステムが上記サドル孔を通過するように作動可能であり、そして上記サドルは上記リストビンと支承関係に接触している底部表面をもつ、ことを特徴とする、請求項１５に記載の差動ストロークピストン装置。
１７．上記外方ピストン部分がシリンダー内部に滑動可能に配置された中空円筒状外方スカートをもち、上記ピストン部分はさらに、ピン手段によって上記外方スカートの中心部に支承的に接触しかつ実質的に懸架されている合体手段を含む、ことを特徴とする、請求項１４記載の差動ストロークピストン装置。
１８．上記結合手段がさらに、上端ベアリングと下端ベアリングとをもつコネクティングロッドをもち．該コネクティングロッドは上記ビン手段によって上記中空円筒状の外方スカート内にピボット式に結合され、上記ピン手段は上記コネクティングロッドの上記上端ベアリングの軸方向の孔を通って配置されており、そして上記上端ベアリング内のノッチは上記合体手段の一部をピボット式に支承するように作動し得る、ことを特徴とする、請求項１７記載の差動ストロークピストン装置。
１９．上記ピン手段はリストピンを含み、そして上記結合手段はさらに、上記リストピンにピボット式に結合されている一体となった上部ベアリングをもつコネクティングロッドと．上記上部ベアリングの上方および下方側のそれぞれに配置されたスロット、とを含み、そして上記ステムは、上記コネクティングロッドが上記リストビン上に軸で結合しているので、上記上方ベアリングを通過するように、上記スロットを通って可動的に配置されている、ことを特徴とする、請求項１４記載の差動ストロークピストン装置。
２０．上記コネクティングロッドがさらに．上記上端ベアリングと上記エンジンシャフトに結合された下端ベアリングとの間に、一体的に給合された二本の間隔を置いた脚部を含み、上記の二本の間隔をおいた脚部はその間に空間を形成し、その中に上記ステムと内方ピストン部分作動手段とがその空間内の脚部の間を通過するように作動的に配置されていることを特徴とする、請求項１９記載の差動ストロークピストン装置。
２１．上記内方ピストン部分作動手段がさらに、上記レバー桿へ力を与えるべく作動できるように、上記レバー桿に作動的に結合されている上記可変サイクル手段を含み、該可変サイクル手段は、エンジン作動中に上記ストロークパラメータの少なくとも一つを変えるための制御手段を含むことを特徴とする、請求項８記載の差動ストロークピストン装置。
２２．上記可変サイクル手段が、上記レバー桿を作動させるための電動作動手段である、請求項２１記載の差動ストロークピストン装置。
２３．上記可変サイクル手段が、上記レバー桿を作動させるための水圧駆動作動手段であることを特徴とする、請求項２１記載の差動ストロークピストン装置。
２４．上記可変サイクル手段が、上記レバー桿を作動させるための空気圧駆動作動手段であることを特徴とする、請求項２１記載のストロークピストン装置。
２５．エンジンシャフト１回転中に、シリンダー室内の燃焼サイクルを完了させるようにエンジンを作動させるためのエンジン制御手段をさらに含み、上記制御手段は上記エンジンシャフト上に装架されたバランスウェイト上のカムをさらに含み、該カムは吸気および排気弁を作動させるように作動し得ることを特徴とする、請求項１に記載の差動ストロークピストン装置。
２６．上記可変サイクル手段がさらに上記内方ピストン部分差動手段を制御するための電子制御手段を含むことを特徴とする、請求項２記載の差動ストロークピストン装置。
２７．上記可変サイクル手段がデジタル電子制御手段であることを特徴とする、請求項２記載の差動ストロークピストン装置。
２８．少なくとも１個のエンジンシリンダー室をもつ往復内燃機関のための分離ピストン装置であって、該分離ピストン装置は、該エンジンシリンダー室内における往復作動に有効であり、シリンダー室を閉塞しかつ密封するように作動する内方ピストン部分と、エンジンサイクルの実質的に圧縮と仕事ストロークの間に上記内方ピストン部分の担持体として作動可能でおり、かつエンジンシャフトに結合されている外方ピストン部分とをもつ分離ピストン；および上記内方ピストン部分を外方ピストン部分のサイクルとは異なる内方ピストン部分のサイクルで作動させる内方ピストン部分作動手段を含み；上記内方ピストン部分作動手段は、上記内方ピストン部分に作動的に結合されたレバー桿を含むレバー手段をされにもち、従って上記内方ピストン部分がエンジンサイクルの排気および吸気ストローク中に上記レバー桿に負荷を与えるように作動可能であることを特徴とする、分離ピストン装置。
２９．上記内方ピストン部分作動手段がさらに、エンジンサイクルのストローク長さとストローク時間との制御を助けるカム手段を含むことを特徴とする、請求項２８記載の分離ピストン装置。
３０．上記レバー手段がさらに、上記レバー桿を含む４棒リンク機構をもつ支持手段を含むことを特徴とする、請求項２８記載の分離ピストン装置。
３１．上記内方ピストン部分作動手段が上記内方ピストン部分のサイクルのストローク長さとストローク時間とを制御するカム手段を含み、かつ、上記カム手段ば、上記レバー桿に力を与えるために作動し得るように、４棒リンク機構に操作可能に結合されていることを特徴とする、請求項３０記載の分離ピストン装置。
３２．上記カム手段がさらに、周辺にカム表面をもちかつ上記エンジンシャフト上に装架されたカムと、カムに追従するように上記カム表面に作動的に係合しかつ上記レバー桿に力を与えるための４棒リンク機構に作動的に結合されているカム揺動手段とを含むことを特徴とする、請求項３１記載の分離ピストン装置。
３３．上記レバー桿が適応する支持手段によって支持され、該レバー桿はその末端において、上記内方ピストン部分がレバー桿に負荷を与えるように作動可能に上記内方ピストン部分に結合されていることを特徴とする、請求項２８記載の分離ピストン装置。
３４．上記カム手段がさらに、周辺にカム表面をもちかつ上記エンジンシャフト上に装架されたカムと、カムに追従するように上記カム表面に作動的に係合しかつ上記レバー桿に力を与えるための上記レバー手段に作動的に係合されているカム揺動手段とを含むことを特徴とする、請求項２９記載の分離ピストン装置。
３５．上記内方ピストン部分がさらにそこから懸垂するステムを含み、上記外方ピストン部分が結合手段によって上記エンジンシャフトにピボット式に結合されるビン手段を含み．そして上記ステムは上記ビン手段を通って滑動可能に配置されかつその末端において上記内方ピストン部分作動手段に作動可能に結合されていることを特徴とする、請求項２８記載の分離ピストン装置。
３６．上記分離ピストン装置がさらに、上記内方および外方ピストン部分のサイクルの少なくとも一部の間に、外方ピストン部分が内方ピストン部分の担持体として効果的に働くように、エンジン作動中に、上記外方ピストン部分を内方ピストン部分に作動可能に合体させるためのピストン部分合体手段を含み、該ピストン部分合体手段は円錐状表面をもつ合体エレメントを含み、該円錐状表面合体エレメントは、内方の凸状円錐表面をもつ内方ピストン部分円錐表面合体エレメントと、対応して合致する外方の凹状円錐表面をもつ外方ピストン部分円錐表面合体エレメント；および外方凸状円錐表面をもつ外方ピストン部分円錐表面合体エレメントと、対応して合致する内方凹状円錐表面をもつ内方ピストン部分円錐表面合体エレメント、を含むことを特徴とする、請求項３５記載の分離ピストン装置。
３７．上記外方ピストン部分がシリンダー内に滑動可能に配置された中空円筒状外方スカートをもち、上記ピン手段が上記外方スカートに付設されたリストピンをもち、上記ピストン部分合体手段がさらに、ハブ状サドルから上記外方スカートへ延びる複数個のストラットにより上記外方スカートの中心部に懸架された上記ハブ状サドルを含み、上記サドルはそれを通って軸方向に延びるサドル孔をもち、上記サドル孔は上記ステムが上記サドル孔を通過するように作動可能であり、そして上記サドルは上記リストピンと支承関係に接触している底部表面をもつことを特徴とする、請求項３６記載の分割ピストン装置。
３８．上記外方ピストン部分がシリンダー内部に滑動可能に配置された中空円筒状外方スカートをもち、上記ピストン部分はさらに、ピン手段によって上記外方スカートの中心部に支承的に接触しかつ実質的に懸架されている合体手段を含むことを特徴とする、請求項３５記載の分離ピストン装置。
３９．上記結合手段がさらに、上端ベアリングと下端ベアリングとをもつコネクティングロッドを含み、そして上記コネクティングロッドは、上記のピン手段によって上記中空円筒状の外方スカート内にピボット式に結合され、上記ピン手段は上記コネクティングロッドの上記上端ベアリングの軸方向の孔を通って配置されており、そして上記上端ベアリング内のノッチは上記合体手段の一部をピボツト式に支承するように作動し得ることを特徴とする、請求項３８記載の分離ピストン装置。
４０．上記ピン手段がリストビンを含み、そして上記結合手段はさらに、上記リストビンにピボツト式に結合されている一体的な上部ベアリングをもつコネクティングロッドと、上記上部ベアリングの上方および下方側のそれぞれに配置されたスロットとを含み、上記ステムは、上記スロットを通って可動的に配置されて、上記コネクティングロッドが上記リストビン上にピボットで結合しているので、上記上方ベアリングを通過することを特徴とする、請求項３５記載の分離ピストン装置。
４１．上記コネクテイングロッドがさらに、上記上端ベアリングと上記エンジンシャフトに結合された下端ベアリングとの間に一体的に結合された二本の間隔を置いた脚部を含み．上記の二本の間隔をおいた脚部はその間に空間を形成し、ここで上記ステムと上記内方ピストン部分作動手段がその空間内の脚部の間を通過するように作動的に配置されていることを特徴とする、請求項４０記載の分離ピストン装置。
４２．上記内方ピストン部分作動手段がさらに、上記レバー桿へ力を与えるべく作動できるように上記レバー桿に作動的に結合されている上記可変サイクル手段を含み、そして上記可変サイクル手段は、エンジン作動中に、内方ピストン部分ストローク長さとピストン部分ストローク時間とを含む一組の内方ピストン部分サイクルパラメータの少なくとも１つを変えるための制御手段を含むことを特徴とする、請求項２８記載の分離ピストン装置。
４３．少なくとも１個のシリンダー室をもつ往復内燃機関のための差動ストロークピストン装置であって、該差動ストロークピストン装置は：エンジンシリンダー室内における往復作動に有効であり、該シリンダー室を閉塞しかつ密封する内方ピストン部分と、該内方ピストン部分の担持体として働きかつエンジンシャフトに結合されている外方ピストン部分とをもつ差動ストロークピストン；および上記内方ピストン部分を外方ピストン部分のサイクルとは異なる内方ピストン部分のサイクルで作動させ、さらにストローク時間が１エンジンサイクル中に少なくとも二つの異なる値をもつように該内方ピストン部分サイクルの吸気ストローク時間と排気ストローク時間とを制御するように作動し得る差動ストローク制御手段をさらに含む内方ピストン部分作動手段、を含むことを特徴とする差動ストロークピストン装置。