JPH01503078A - 高圧往復動装置 - Google Patents

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】 高圧往復動装置 え１些Ｖｔ 本発明は、ポンプ、圧縮機、エンジンのような往復動装置に関し、特に往復動装 置の効果的な高圧、高効率作動のための境界面構成要素（ｂｏｕｄｓｒ７　ｏｒ 　ｉｎｔｃｒｆｓｅｅｃａｍｐｓ力Ｃ勤【＄）に関する。

本発明の境界面構成要素は、好ましくは「再熱エンジ〉（ＲｅＨｎｓｒ＊ｔｉｖ ｅＴｈ２ｒｍａｌ　ＥＢｉｎ＊）　Ｊという名称の１９８５年１２月５日付けの ポール（Ｐａｍｌ）の米国特許出願第８０５，１８４号に記載される形式の内燃 機関に用いられる。この米国特許出願においてニンジンの設計は１８０気圧にの ぼる最高シリンダ圧力を可能にすることに向けられた。そのような圧力は従来の エンジンの最大圧力より大きいが、更に増大する最高圧力が、ビス）＞シール及 びロッドピンの公知の設計限界を越え、燃焼室の効果的な空気充填のための設計 上の問題を生じるであろう。本発明の改良は、これらの問題を解決し、２サイク ルエンジンにおいて達成される２００乃至３００バール（約２０４乃至３０６　 ｋ＊／ｃｍりの設計限界を可能にする。本発明の改良、特にシールと軸受の改良 が境界面又は機械的境界面の問題を解決し、本発明の応用はハイパーバ燃焼機関 （ｂｙｐｔｒｂａｒ　ｃｏｍｂｌｌｓｔｉｏｎ　ｅＢｉ＋＋ｅｓ；過給機関の１ 種）に限定されない、応用は圧縮機、ポンプ及びその他の機械、主に直線並進運 動及び回転運動が生じる往復動装置に及ぶ、しかしながら内燃機関の過酷な運転 条件は好ましい５Ｉ！施例の説明の典型的環境を提供する。

本願に記載されるエンジンシステムの往復動装置は、２００乃至３００バールの 最高燃焼圧力の達成を可能Ｃする。そのような圧力において、従来のピストンリ ンクはピストンリング溝の外へ押し出され、ピストンリンクの背後に漏れる燃焼 ガスの圧力によりシリンダ壁へ押し付けられる。例えば３個の千鳥配置されるリ ングを有するリングシステムにおいて、燃焼室圧力の８０％に等しい圧力がトッ プリングの背後に生じ、５０％燃焼室圧力が中間リングの背後に生じ、２０％燃 焼室圧力が下方リングの背後に生じる。リングの強制された膨張がリングの接触 縁とピストンの壁の間の摺動摩擦を劇的に増大する。過剰な摩擦損失に加えて過 剰な摩耗及び損傷が従来のピストンリング組立体を高圧シリンダ環境に受け入れ リンス溝型の解決法を膨張するリングの問題に提供するが、再生シリンダ壁の使 用は高回転装置において最も効果的であり、確動シール（ｐｏｓｉｔｉｖ＊　ｓ ！５ｌｉＢ）が好ましい低速又は可変速のエンジン作動には完全には適当でない 。

本発明のピストンリング組立体は、従来リングの問題を解決し、最小の漏洩及び 摩擦を有する確動シールリングシステムによって極めて高い燃焼室圧力が得られ ることを可能にする。

最高燃焼室圧力を最大にすることは、実質的に有効エンジン効率を増加するが、 これまではピストンヘッドと連接棒を相互に連結するりストピンに関する設計配 慮ｔ；よって制限されてきｔ；。タンデム（ｔａｎｄ＊ｉ＋；縦並び）ｊＩ接棒 及び参照されｔ；米国特許出願の複式クランク組立体が、負荷を２個のピンに分 けることによってピンの設計の運転仕様を改良する。しかしながら、ピン寸法を 更に増大しより大きな表面積上に負荷を分配することは、ピストン径及び２個の 離間されたピンを収容し包囲する軸受構造体によって制限される。連接棒を長く してリストピンの何方の力の成分を減少することは、エンジンの寸法を増加し不 利な慣性効果を倍増する。

この問題は、本発明の複式境界面リストピンによって解決される。本発明の複式 境界面リストビンは、出力行程の間のスラスト力の側方成分によって発生される 回転摺動摩擦の部分を著しく減少する。複式リストピンは、このようにスラスト 力を分散するために実効表面積を増加し、摩擦力の増加なしに短い連接棒の使用 を可能にする。

高圧システムの第３の構成部材は平衡器（＊ｑ＋＋１ｌｉｚｔｒ二１である。平 衡器即ちコンバータは、主に内燃機関において用いられる。圧力平衡器組立体は 、排気導管と導管内に変位可能な障！！　（ｄｉｓｐｌｓｅｅａＮｅ　ｂａｒｒ ｉｅｒ）を備える圧縮空気インテーク導管の間に相互接続通路を有する。高圧２ サイクル往復動装置において、吸入空気は十分に加圧され排気を排除せねばなら ない。加圧吸入空気が少なくとも排出中の排気圧力に達することを確実にするた めに、クロスマニホルド（ｃｒｏｓｓ−＋ｕｕｉｆ・ｌｄ）装置が開発された。

例えば排気圧力と吸入圧力を等しくするコンブレクス（ＣＯＭＰＲＥＸ；商品名 ）スーパチャージャが開発されたコンプレックスにおいては外部動力連結が多数 のラジアル羽根ロータを回転させる。ラジアル羽根は、汽船の外輪のように回転 の軸線に平行である。分離された通路か羽根の間に形成され、排気と空気が出会 うが混合しないようにされる。回転は、羽根が排気を１つの半径方向位置から他 の位置へ移送するとき低圧圧縮空気の圧力が高められ高圧排気が圧力を低くされ るように、勾配が生じるようにする。排気圧力が比較的安定である多気筒ニシジ ンには適当であるが、単一気筒エンジンにおいてはパルス問題が異なる解決を必 要とする。ここに分けられる容積型変位自由ピストン平衡器は、コンプレックス の独特の圧力平衡概念を単一シリンダエンジンに効果的に適合させる。

λμ！ばＬ」 本発明は往復動機械に関し、特に高圧運転を可能にするエンジン構成要素に関す る。ピストン往復動装置の運転圧力を増加する２つの基本的障壁は、シール設計 及び軸受設計であった。２サイクル掃気ピストンエンジンにおいて付随する問題 は、また運転圧力を増加する障壁であった。これらの障壁は前述のように本発明 の協働する構成要素によって解決されＩ；。

これらの構成要素は内燃機関に関連して記述されるが、主に往復動機械において その他の用途を有することに注意されるべきである。

高圧力、低摩擦ピストンシリンダシールは、単一ピストン溝における積重ねリン グによって果たされる。２個のトップリングは、溝の背後をシールする食い這い りコグスプリット（ｒｉｇ　５ｐｌｉｔｓ；リング割れ目）を備える収縮リング である。２個の下方リングは、ピストンとシリンダ間のスペースをシールする食 い這いリングスプリットを備えるトップリングの下に積重ねられる膨張リングで ある。背圧が膨張リングの後方から除去される故に、摩擦力はばね定数にのみ依 存する。ばね定数の選択は完全に設計者の制御内である。膨張が燃焼室圧力によ って影響されない故に、設計者は膨張リングを、遭遇する特定の運転圧力に必要 なシールの程度に応じて選択することができる。

ピストンシールに関係する問題は、リストビンにおけるピストン軸受である。過 剰に高い燃焼室圧力下において、生じたスラスト力は、軸受が機能する能力を圧 倒する。工夫された軸受に接する１対のビンがスラスト力の分布の有効突出表面 積を拡大し、そして２個のリストビンの対抗するローラ接触により、スラスト力 の側方成分を無くする。このことは、１対の逆方向に回転するクランク軸に連結 される複式ピストンロッド組立体を用いることによって果たされる。各連接棒の リストビンは横並びに配置され、各々が他方に接触する。連接棒の運動がひじ継 ぎ手のようであるから、並置されるリストビンはピストンの軸受ハウジング内で 相互に対して回転し、摺動接触を生じる摩擦から区別される回転接触において側 方スラスト力を打ち消す。

リストビンの軸受ハウジングが各リストビンを包囲する必要がない故に、リスト ビンの有効直径は増大され出力行程においてピストンによって生じるスラストカ ≦；提供される投影面積を拡大する。単位面積当たりの減少された力が、過剰な 軸受圧力によって発生する潤滑剤の追放を回避する。単位面積当たりの減少され た力は潤滑剤の捕獲へ連なる。実際において回転動作がリストビシとの摺動接触 １；出会う軸受表面へ潤滑剤を運ぶ助けになるこれらの新規なシール及び軸受の 解決により、高圧のシリンダ圧力が達成可能になる。エンジン、特に２サイクル 内燃機関においては、高圧燃焼室圧力は、異常に長いビストンストロークが用い られない限り、通常高圧排気圧力を意味する。空気圧縮が最高燃焼室圧力に近付 く必要はないが、それにも拘わらず、シリンダから燃焼ガスを排出し次の圧縮行 程のための新しい充填空気を用意するために、空気圧縮は排気圧力に等しいか又 は排気圧力を超えねばならない。

排気が吸気より僅かに先に生じるから、空気の進入に必要な圧力パルスを超える 圧力パルスが排気システムに発生される。排気システムと吸気システムを相互連 絡することにより、排気システムのパルスは圧縮空気を更に圧縮するために用い ることができる。この仕事を果ｔ；す機構は自由浮動ピストンを備える排気と吸 気の間の交差導管（ｃｒｏｓｓ−ｃｅｍｄｓ＋ｉｔ）である。自由浮動ピスト７ は、交差導管内でガスの混合を防止するダイアフラムとして作用する。圧縮され た空気は、ピストンの変位によりシリンダ内へ入る前に最終昇圧を受ける。続い て膨張された排気はピストンの戻りによって排気ダクトから部分的に追放される 。圧縮による昇圧に加えて、平衡器が、好ましい実施例の主要な回転構成要素及 び往復動装置の間の緩衝器として作用することにより、システムの作動を円滑に する。

対向するピストン及び移動されるクランクの配置により発生される極めて大きな 圧力の故に、長い通しボルトがエンジンブロックの構造的一体性を保持するため に用いられる。

これらの及びその他の特徴は、好ましい実施例を考慮することから明らかにされ るであろう。

匹里ｆｆｌすｌ［ 第１図は本発明の高圧構成要素の好ましいエンジンシステムの略図、第２図はエ ンジンシステムの往復動装置の断面図、第３図は第２図の線３−３に沿う断面図 、第４図はピストンリング組立体の拡大された断面図、第５図Ａ及びＢはピスト ンリング組立体におけるリングの上部平面図である。

好ましい　施例の詳細な説明 第１図の略図を参照すると、好ましいエンジンシステムが示され、参照数字ｌＯ により一般的に指示される。

エンジンシステムｌＯは、高圧往復動装置１２、自由ピストン変換ＩＳ　ｔ　４ 　、容積型中間圧力回転圧縮膨張器１６、及び低圧ターボチャジャ１Ｂを含む結 合された構成要素の熱エネルギ的縦接続（Ｃａｓｃｉｄｅ）である。これらの主 要な構成要素は、ターボチャジャ１８の大気状態から往復動装置１２の高圧に至 る吸入空気の段階的圧縮を可能にする。この配列において、２Ｇ＝１を超える全 圧縮比、２００バールを超える最高燃焼室圧力が、新規なエンジンシステム即ち ターボ回転往復動装置ｌＯによって果たされる。

第１図において、空気が入口２０を介してターボチャージャ１８へ引き込まれ、 ターボチャージャ１８の圧縮器側２１において圧縮される。圧縮された空気が次 ｌ；中間冷却器２２を介して供給される。中間冷却器２２において圧縮空気は回 転圧縮膨張器１６の冷却側に入る前に冷却される。ターボチャージャで加圧され た空気は、容積復圧縮機、ここでは変形バンケル型（嘗ｓｍｋ＊１−ｔｙｐｅ） エンジン、である回転圧縮機において主に圧縮を受ける、回転圧縮機で圧縮を受 けた空気はフラップ弁２６を介して自由ピストン変換器１４へ吐出される。自由 ピストン変換器１４は、回転圧縮膨張器１６と往復動装置１２の間の緩衝器から 成り、以下に詳しく説明される。圧縮された空気が高圧往復動装置１２にシリン ダ３０の吸入ボート２８を介して入る。吸入ボート２８は、ピストン３２がその 出力行程の終わりにあるとき露出される。圧力上昇が吸入中の圧縮空気に変換器 １４内の浮動ピストン３４により加えられる。浮動ピストン３４は、排気ポート ３６から排出される排気ガスの高圧によって移動される。圧縮空気は燃焼室３８ を掃気し、往復動装置１２の圧縮行程のための充填空気を供給する。

往復動装置１２の２個の対抗するピストン３２の各々が、２本の連接棒４０を有 する。２本の連接棒４０は、逆方向に回転するクランク軸４２を連結する。複式 連接棒の配置がピストン３２の共通シリンダ３０に対する側面スラストを除去す る。ピストンが上死点へ近付くとき、燃料がピストンの間の残余空間に噴射器４ ４により噴射される。高圧膨張燃焼ガスがピストンを離すように駆動しそして排 気ポート３６を介して排気される。排気されたガスは、変換器１４を通り浮動ピ ストン３４を前述σＪように移動させ、回転圧縮膨張器１６の高温側４６へ入る 。燃焼ガスは、回転圧縮膨張器１６を出る前にロータ４８を駆動し、ターボチャ ジャ１８のタービン側５０へ入る。ターボチャジャ１８のタービン側５０におい て、低温、低圧の燃焼ガスが最終的に排気口５２を介して大気へ解放される前に 、最終の膨張が生じる。

往復動装置の高圧運転を可能にする主要な改良は、第１図に図解的に示される独 特の自由ピストン変換器１４、ピストンリング組立体５４、及び第２図乃至第５ 図Ａ及びＢを参照して詳細に示される複式リストピン組立体５６である。

自由ピストン変換器１４は、その単純さの故に、正確に図示され、交差径路（ｃ ｒｏｓｓ−ｃｂａｍｓ＊１）　５　ｇを含む。

交差径路５８は、断面において角型、矩形又は円形である。交差径路５８は、排 気ダクト６０及び吸気ダクト６２を相互連絡する。交差径路５８内に、自由な浮 動の軽量ピストン３４がある。浮動ピストン３４は断面形状において交差径路５ ８に適合する。浮動ピストン３４は、斜めになること（ｃｏｃｋｉｕ）を防止す るため周囲フランジ６４を有し、そして交差径路５８は、交差径路５８内の浮動 ピストン３４を保持するため端部止め部材６６を有する。作動において高圧排気 波動が、排気箱６８を加圧す、る、排気箱６８は、排気マニホルド７０、往復動 装置１２と回転構成要素１６の間の排気ダクト６０、及びピストン３４によって 境界付けられる交差径路５８から成る。その圧力は、ピストン３４が移動すると き有効容積を増加させる。固有に生じる効果は、空気箱７２内の空気を更に圧縮 することである。空気箱７２は、空気マニホルド７４、空気ダクト６２、及び自 由ピストン３４によって境界付けられる交差径路５８の空気筒部分である。排気 ガスの圧力が凰転構成要素の膨張駆動の間に衰えるとき、回転構成要素から空気 箱７２内へ入る新気か、排気箱の背圧を打ち負かし自由ピストンを交差径路５８ の排気側へ駆動する。この振動動作が、ガス波動を緩衝し、圧縮空気が往復動装 置内の燃焼ガスを掃気するのに十分な圧力になることを効果的に保証する。

一般的に、空気箱は排気箱より大きく、シリンダ交換における圧力降下を最小に する。エンジンの寸法を最小にするため、空気箱は、好ましい往復動装置におけ る対の部分の間の連通路７８に設計される加圧クランクケース７６を含み得る。

そのようなシステムにおいて複式ピストンの移動は、低圧２サイクルエンジンと 同様な方法において、効果的に掃気するために必要な圧力波動の発生を助ける。

回転構成要素と往復動装置の間の相互連絡モジュールから成る自由ピストン変換 器の適当な形状は、必要な特定のエンジンシステム仕様に最適に設計される５第 ２図乃至第５図Ａ及びＢを参照すると、往復動装置１２は、通しポルト８２によ って主に保持されるハウジング８０を有する。通しポルト８２は中央の燃焼室３ ８の爆発圧力に耐えそして配置されるクランクケースの空間的一体性を保持する ように設計される。対向ピストン３２が、吸入ポート３６及び排気ポート３８を 露出するピストン行程の下死点において示される。排気マニホルド７０がライナ ８４を有し、シリンダ３０が冷却室８６を有する。冷却室８６は空気マニホルド ７４を収容する冷却道端部においては必要でない。ピストン３２の対の連接棒４ ０が逆に回転するクランク軸４２に連結されるクランク軸４２は分割クランクケ ース７６に収容される。

クランクケース７６は、下方左４半部に示されるようｌ二、クランク軸４２の主 軸受８８を支持する。

連接棒４０の各々がリストピン組立体５６を有する。

リストピン組立体５６は、別々のピストンピン即ちリストピン９０、連結ポルト ９２、及び複式軸受ハウジング９４を備える。軸受ハウジング９４はピストンの スカート部分９６に形成される。スカート部分９６はポルト９９により高温ヘッ ド部分９８に連結される。

リストビン９０は、第３図にみられるようにピストンの円形断面に一致する湾曲 を有する。図示されるように、リストビンは並列に配置され、ロッド４０がクラ ンク軸の逆方向回転の間のひじ継手動作において運動するとき回転運動において 互いに接触する。ピストンの側方スラストが除去されるばかりでなく、クランク ピンの逆方向に向かう側方の力がリストビン９０の接触面において取３２の周囲 面から僅かに変移されピンの振動のための隙間を提供する。

第２図は新規なピストンリング組立体５４を示す、ピストン３２は慣用のオイル リング１００をピストンのスカートとヘッド部分の間に有する。しかしながら、 ヘッド部分９８の上面に近接して積重ね配置のリング１０４を収容する溝１０２ があり、第４図及び第５図Ａ及びＢに詳細に示される。第４図において、事例と してのピストン３２の拡大された部分断面が示される。溝１０２は、積重ねられ たりング１０４の上に誇張された公差空間を有する。２個のトップリング１０８ 及び１１０は、リングを収縮させそして溝１０２の背部１１１へ押し付ける傾向 のばね力を備えるように設計される。２個の下方リング１１２及び１１４は、リ ングを膨張させシリンダ３０へ押し付ける傾向のばね力を備えるように設計され る。事例としてのリング１０８．１１２は第５図Ａ及びＢに示される。各タイプ の２個のリングは、スプリット（ｓｐｌｉｔｓ；割目）１１６を互い違いにして スプリットを通るガス漏れが防止されるように選ばれる。しかしながら、スプリ ットの漏れがスプリットの傾斜又はラビリンス境界面により制御され許容レベル まで漏れが減少されるところでは、２個のリングシステムが用いられる。

第４図に示される配置から明らかなように、２個のドブリング１０Ｂ、１１０が 溝１０２の背部１１１をシールし、そして２個の下方リング１１２．１１４がそ れらの固有の膨張力のみで、ピストンとシリンダの間の空間をシールする。積重 ねの一体性は、燃焼ガス圧力によって保持される。燃焼ガス圧力は、積重ねを圧 縮し、出力行程の間第４図において誇張された上部の公差空間１０６を保持する 。

ピストンリング組立体及びリストピン組立体が高圧往復動エンジンに関して説明 されたが、これらの構造体が、シール及び軸受の問題が生じる、例えば流体ポン プ及び圧縮機における、その他の用途を有することは明らかである。

本発明の＊施例が、本発明を完全に關示するために詳細に記述されたが、当業者 には、本発明の精神及び原理から離れることなく細部において多くの変更がされ 得ることが明らかであろう。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第Ｈの 昭和６３年１１月１８喀圃 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８８１００８３７ ２、発明の名称 高圧往復動装置 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国カリフォルニア用９２６７０．プラセンティア。

う・パス・ロード　９６９ 氏　名　ボール、マリウス会アンジェロ　（外１名）４、代理人 住所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正書の提出日 ｉｓセΔ３Ｙｆ−８＃　７７θ ６、添付書類の目録 （１）　補正書の翻訳文　１通 補正された請求の範囲 （１９８８年８月１７日国際事務局受理、厘請求項１−Ｉｓを補正請求項１−１ ２により置換、）１．２サイクル内燃エンジンにして、 少なくとも１個の往復動ピストン、クランク軸手段、燃焼ガスが発生される巣− シリンダ、及びエンジンの高圧運転の！；めの改良された構成要素手段であって 、シリンダに対してピストンをシールするシール手段、ピストンとクランク軸手 段を相互連結する連結手段であって、１対の逆方向に回転するクランク軸、及び 連接棒であって各々がクランク軸の１個に連結される第１端部及びリストピンに 連結される第２端部を有する連接棒を含み、ピストンがリストピンを並列に相互 接触して定置させる軸受手段を含み、連接棒が回転接触をリストピンの相互間に 与える効果的なひじ継手動作を有してピストンスラスト力の対向する側方成分を 打ち消す連結手段、及び、 圧縮空気によりシリンダを掃気し吸気を充填する圧縮空気吸気手段であってシリ ンダへ空気を入れる空気ダクト手段、及びシリンダから燃焼ガスを排気する排気 ダクト手段、並びに空気ダクト手段と排気ダクト手段を相互連絡する通路を備え る径路手段を含み、通路が圧縮空気と排気ガスを分離する自由浮動する変移可能 な障壁を有し、障壁が排気ガスと圧縮空気の間の圧力差によって変移され排気ガ スと圧縮空気の圧力を均等にする圧縮空気吸気手段、から成る構成要素手段、 を有することを特徴とするエンジン。

２、請求項１に記載の構成要素手段にして、障壁が自由浮動ピストンから成り、 自由浮動ピストン及び径路手段がほぼ同一の断面を有することを特徴とする構成 要素手段。

３．請求項２に記載の構成要素手段にして、径路手段の通路が端部止め部材を備 える直線状部分であり、ピストンが端部止め部材の間の直線状部分内で変移可能 であることを特徴とする構成要素手段。

４、請求項１に記載の構成要素手段にして、シリンダが空気ダクト手段に連結さ れる空気吸入ボート及び排気ダクト手段に連結される燃焼ガス排気ポートを有し 、径路手段が吸入ボート及び排気ポートに近接して配置され、排気ダクト手段内 の燃焼ガスの波動圧力が障壁の変移により空気ダクト内の空気圧力を効果的に高 めることを特徴とする構成要素手段。

５−ｔｒｔ求項１に記載の構成要素手段にして、シリンダに対してピストンをシ ールするシール手段が、背部を有する上部ピストン溝及びピストン溝内に積重ね られる複数のスプリットピストンリングから成るピストンリング組立体を含み、 少なくとも１個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を有し、そし て少なくとも１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向力を有し、 ピストンが上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置されピストン の最上部のピストンリングを含みピストンとシリンダ間をシールすることを特徴 とする構成要素手段。

６、請求項５に記載の構成要素手段にして、ピストンリング組立体が２個の第１ リング及び２ｇＩの第２リングを有し、それらのリングが溝の回りに食い違い状 態に配置されるスズリフトを有しスズリフトを通るガスの漏洩を防止することを 特徴とする構成要素手段。

７、高圧内燃エンジンにして、 １対の離間されたクランク軸ハウジング、クランク軸ハウジング間の単一シリン ダ、シリンダ内の１対の対向ピストンであって、向かい合うピストンヘッド備え 、ピストンヘッド及びピストンヘッド間のシリンダ部分が燃焼室を形成する１対 の対向ピストン、 各クランク軸ハウジング内に取り付けられる１対の逆方向に回転するクランク軸 、 各ピストンをクランク軸ハウジング内の逆方向に回転するクランク軸に連結する 複式連接棒であって、各連接棒がピストン内に並列配置されるリストピンを有し 、ピストンの各々が軸受構造体を有し、軸受構造体において２個のりストピンが 並列配置され相互に回転接触しスラスト側方力を打ち消し、燃焼室内の燃焼が対 向ピストンを分離させ燃焼の力をクランク軸及びクランク軸ハウジングに伝達す る連接棒、及び、 エンジンの構造的一体性を保持する相互連結手段であって燃焼により発生される 主要な力を受け止めクランク軸ハウジングを相互連結する長い通しボルトから成 る相互連結手段、 から成ることを特徴とするエンジン。

８、請求項７に記載の高圧内燃エンジンにして、各ピストンｌ：８ける複式接触 リストピンの投影された軸受面がピストンの断面積にほぼ等しいことを特徴とす るエンジン。

９、請求項７に記載の高圧内燃エンジンにして、ピストンの各々がピストンリン グ組立体を有し、ピストンリング組立体が、背部を有するトップピストン溝及び ピストン溝内Ｉこ積重ねられる複数のスズリフトピストンリングから成り、少な くとも１個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を育し、そして少 なくとも１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向力を有し、ピス トンが上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置されピストン最上 部のピストンリングを含み溝の背部をシールし、Ｍ２リングが第１リングの下方 の溝内に位置されピストンとシリンダ間をシールすることを特徴とするエンジン 。

１０、ピストン、複式逆方向回転クランク軸、複式連接棒であって各々がピスト ンに連結されるｊｉ！１端及び別のクランク軸に連結される第２端を有する複式 連接棒、及び複式連接棒をピストンに連結する改良されたひじ継手を有する往復 動装置にして、 ピストン内の軸受ハウジング、及び各連接棒の第１端に固着されるリストピンか ら成り、ピストン内の軸受ハウジングが各連接棒のリストピンを並列に相互に接 触して配置するように構成され、連接棒の関節上のおいてリストピンが相互に回 転接触して係合し軸受ハウジング上の側方スラスト成分を打ち消すことを特徴と する往復動装置。

１１、高圧部分及び高圧部分に面するヘッドを備える往復動ピストンを有するシ リンダ、及びピストンとシリンダ間をシールするためのピストンリング組立体を 有する往復動装置において、 ピストンリング組立体が、背部を有するピストン溝及びピストン溝内に積重ねら れる複数のスプリットピストンリングから成り、少なくとも１個の第１リングが リングを収縮する傾向のばね偏向力を有し、そして少なくとも１個の第２リング がリングを膨張させる傾向のばね偏端部の付近の溝内に位置されてピストンの最 上部のピストンリングを含み溝の背部をシールし、第２リングが第１リングの下 方の溝内に位置されピストンとシリンダ間をシールすることを特徴とする往復動 装置。

１２、請求項１１の往復動装置にして、ピストンリング組立体が２個の第１リン グ及び２１１の第２リングを有し、該リングが溝の回りに食い這い状態に配置さ れるスプリットを有し該スプリットを通るガスの漏洩が防止されることを特徴と する往復動装置。

国際調査報告

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．２サイクル内燃エンジンにして、 往復動ピストン、クランク軸手段、燃焼ガスが発生されるシリンダ、及びエンジ ンの高圧運転のための改良された構成要素手段であって、 シリンダに対してピストンをシールするシール手段、ピストンとクランク軸手段 を相互に連結する連接手段、及び、 圧縮空気によりシリンダを掃気し吸気を充填する圧縮空気吸入手段であってシリ ンダへ空気を入れる空気ダクト手段、及びシリンダから燃焼ガスを排気する排気 ダクト手段、並びに空気ダクト手段と排気ダクト手段を相互連絡する通路を備え る径路手段を含み、通路が圧縮空気と排気ガスを分離する変移可能な障壁を有し 、障壁が排気ガスと圧縮空気の間の圧力差によって変移され排気ガスと圧縮空気 の圧力を均等にする圧縮空気吸入手段、から成る構成要素手段、 を有することを特徴とするエンジン。
2. ２．請求項１に記載の構成要素手段にして、障壁が自由浮動ピストンから成り、 ピストン及び径路手段がほぼ同一の断面を有することを特徴とする構成要素手段 。
3. ３．請求項２に記載の構成要素手段にして、径路手段の通路が端部止め部材を備 える直線部材であり、ピストンが端部止め部材の間の直線部材内で変移可能であ ることを特徴とする構成要素手段。
4. ４．請求項１に記載の構成要素手段にして、シリンダが空気ダクト手段に連結さ れる空気吸入ポート及び排気ダクト手段に連結される燃焼ガス排気ポートを有し 、径路手段が吸入ポート及び排気ポートに近接して配置され、排気ダクト手段内 の燃焼ガスの波動圧力が障壁の変移により空気ダクト内の空気圧力を効果的に高 めることを特徴とする構成要素手段。
5. ５．請求項１に記載の構成要素手段にして、シリンダに対してピストンをシール するシール手段が、背部を有するピストン溝及びピストン溝内に積重ねられる複 数のスプリットピストンリングから成るピストンリング組立体を含み、少なくと も１個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を有し、そして少なく とも１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向力を有し、ピストン が上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置されてピストンとシリ ンダ間をシールすることを特徴とする構成要素手段。
6. ６．請求項５に記載の構成要素手段にして、ピストンリング組立体が２個の第１ リング及び２個の第２リングを有し、それらのリングが溝の回りに食い違い状態 に配置されるスプリットを有することを特徴とする構成要素手段。
7. ７．請求項１に記載の構成要素手段にして、ピストンとクランク軸手段を相互に 連結する連接手段が１対の連接棒を含み、クランク軸手段が１対の逆方向に回転 するクランク軸を含み、連接棒の各々がクランク軸の１個に連結される第１端部 及びリストピンに連結される第２端部を有し、ピストンがリストピンを並べて相 互に接触させて納める軸受手段を有し、連接棒が効果的なひじ継手動作を有し、 ひじ継手動作がピストンスラスト力の対向する側方成分を打ち消すリストピン間 の回転接触を与えることを特徴とする構成要素手段。
8. ８．請求項７に記載の構成要素手段にして、シリンダに対してピストンをシール するシール手段が、背部を有するピストン溝及びピストン溝内に積重ねられる複 数のスプリットピストンリングから成るピストンリング組立体を含み、少なくと も１個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を有し、そして少なく とも１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向力を有し、ピストン が上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置されて溝の背部をシー ルし、第２リングが第１リングの下方の溝に配置されてピストンとシリンダ間を シールすることを特徴とする構成要素手段。
9. ９．高圧内燃エンジンにして、 １対の離間されたクランク軸ハウジング、クランク軸ハウジング間の単一シリン ダ、シリンダ内の１対の対向ピストンであって、向かい合うピストンヘッド備え 、ピストンヘッド及びピストンヘド間のシリンダ部分が燃燒室を形成する１対の 対向ピストン、 各クランク軸ハウジング内に取り付けられる１対の逆方向に回転するクランク軸 、 各ピストンをクランク軸ハウジング内の逆方向に回転するクランク軸に連結する 複式連接第であって、名連接棒がピストン内に並列配置されるリストピンを有し 、燃燒室内の燃燒が対向ピストンを分離させ燃燒の力をクランク軸及びクランク 軸ハウジングに伝達する連接棒、及び、 エンジンの構造的一体性を保持する相互連結手段であて燃燃により発生する主瘍 要な力を受け止めるためにクランク軸ハウジングを相互連結する長い通しボルト から成る相互連結手段、 から成ることを特徴とするエンジン。
10. １０．請求項９に記載の高圧内燃エンジンにして、ピストンの各々が軸受構造体 を有し、軸受構造体内に２個のリストピンが並列に配置され側方スラスト力を打 ち消すように回転接触することを特徴とするエンジン。
11. １１．請求項１０に記載の高圧内燃エンジンにして、各ピストンにおける複式接 触リストピンの投影された軸受面がピストンの断面積にほぼ等しいことを特徴と するエンジン。
12. １２．請求項９に記載の高圧内燃エンジンにして、ピストンの各々がピストンリ ング組立体を有し、ピストンリング組立体が、背部を有するピストン溝及びピス トン溝内に積重ねられる複数のスプリットピストンリングから成り、少なくとも １個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を有し、そして少なくと も１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向力を有し、ピストンが 上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置されて溝の背部をシール し、第２リングが第１リングの下方の溝内に位置されピストンとシリンダ間をシ ールすることを特徴とするエンジン。
13. １３．ピストン、複式逆回転クセンク軸、複式連接棒であって各々がピストンに 連結される第１端及び別のクランク軸に連結される第２端を有する複式連接棒、 及び複式連接棒をピストンら連結する改良されたひじ継手を有する往復動装置に おいて、 ひじ継手が、ピストン内の軸受ハウジング、及び各連接棒の第１端に固着される リストピンから成り、ピストン内の軸受ハウジングが各連接棒のリストピンを並 列に相互に接触して配置するように構成され、連接棒の関節上のおいてリストピ ンが相互に回転接触して係合し軸受ハウジング上の側方スラスト成分を打ち消す ことを特徴とする往復動装置。
14. １４．高圧部分を備えるシリンダ及び高圧部分に面するヘッドを備える往復動ピ ストンを有する往復動装置において、 ピストンとシリンダ間をシールするためのピストンリング組立体が、背部を有す るピストン溝及びピストン溝内に積重ねられる複数のスプリットピストンリング から成り、少なくとも１個の第１リングがリングを収縮する傾向のばね偏向力を 有し、そして少なくとも１個の第２リングがリングを膨張させる傾向のばね偏向 力を有し、ピストンが上端部を有し、第１リングが上端部の付近の溝内に位置さ れて溝の背部をシールし、第２リングが第１リングの下方の溝内に位置されピス トンとシリンダ間をシールすることを特徴とする往復動装置。
15. １５．請求項１４の往復動装置にして、ピストンリング組立体が２個の第１リン グ及び２個の第２リングを有し、該リングが溝の回りに食い違い状態に配置され るスプリットを有し該スプリットを通るガスの漏洩が防止されることを特徴とす る往復動装置。