軸向活塞機的製作方法
2023-04-25 06:44:26
專利名稱：軸向活塞機的製作方法
技術領域：
本發明涉及發動機、泵和具有相似性質的其它機械，特別涉及具有曲軸的這種機械。
背景技術：
目前已知有各種使用曲軸的發動機/泵。而為大家更為熟知的則是稱為搖擺發動機/泵或搖擺機發動機/泵的這種發動機/泵。搖擺發動機/泵具有由一塊搖板進行支配的軸向活塞，該搖板以銳角固定於輸出/輸入主軸上。在發動機情況下，於動力衝程期間所接受的來自活塞的動力被傳輸給擺板，軸向驅動擺板，從而旋轉主軸。搖擺泵按相互次序進行運行，其中動力施加至輸入主軸上以驅動汽缸內部的流體。
搖擺發動機/泵的現代發展包括活塞/汽缸的結構和運行以及流體入口/出口的改變。儘管如此，這種現代機械的驅動機構還是十分複雜，要求有許多零件，它們既難於組裝，也難於維護，這樣的發動機/泵也還有許多在高摩擦力下運行的部件。
早先公開的紐西蘭專利221366披露了一種裝置，用以將圓盤的搖擺運動傳輸給主軸的旋轉運動，或相反。其中還披露了一種裝置，它適用於通過內部活塞發動機或水力/氣動馬達向圓盤提供動力或從圓盤得到動力。但是，在其中沒有任何有關活塞發動機或與圓盤與主軸連接或可以連接，從而能作為一臺緊湊的簡單組件進行運行的方法的細節。
紐西蘭專利150235描述了一塊連續圓盤，它像一個活塞那樣在室內動作。該圓盤是非平面的，而其在室內的旋轉形成一些空穴，它們在不同的旋轉角度下壓縮和膨脹。
圓盤、輸出軸和曲軸、室和其它有關機構的複雜性能使這樣的發動機/泵價格昂貴，並難於製造。
紐西蘭專利131852描述了一種二衝程或四衝程的發動機，它也可作為泵進行運行，其中圓形剖面的活塞彎曲成弧狀，並位於相對中心軸線軸向放置的弧形汽缸內。來自旋轉汽缸的動力被傳輸至輸出發動機滑塊，在此發明中行星齒輪仍保持固定。
最現代的搖擺式發動機/泵要求有許多複雜的零件以確保有效的運行。困難存在於能確保流體不逸出的汽缸密封，也存在於組裝和維修。這樣的發動機在運行的平衡上也有問題。
本發明的目的就是提出一種發動機/泵，它至少將為公眾提供一種有用的選擇。
因此，廣義的講，本發明提出一種內燃機，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(可加力的)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；
連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每相關聯的汽缸內進行必需往復運動；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置對每一個汽缸至少包括一個口；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使四衝程燃燒發動機的進氣壓縮、動力和排氣衝程得以進行，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相對另一個進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲軸或出入口裝置取出。
每一所述連接裝置最好將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，按選擇地提供一個火花塞和按選擇地提供一個燃料噴射器，以及一個或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應與進氣衝程、壓縮/動力衝程和/或其過渡、以及排氣衝程定時配合下進行的最好內齒輪是安裝在缸蓋設置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
最好有三對對置活塞和汽缸的組合件，相關聯的出入口裝置為每一組合件提供兩個入口和兩個出口。
最好所述發動機作為或好像柴油發動機那樣地運行。
所述發動機最好作為或好像汽油發動機那樣地運行。
本發明在另外一個方面提出一種內燃機，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉，連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著這軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(結合任何其它口，如果有的話)(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使二衝程燃燒發動機的空氣和燃料的流入以及動力和壓縮至少得以進行，其中由於每一燃燒室被每一所述活塞所限定，因此其汽缸及缸蓋設置裝置能按要求定時配合地向兩個口暴露，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相互相對地進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲線軸或出入口裝置取出。
最好所述缸蓋設置裝置對每一汽缸至少包含兩個口。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，有選擇地提供一個火花塞和有選擇地提供一個燃料噴射器，這樣的提供是在汽缸相應與壓縮/動力衝程和/或其過渡定時配合下進行的，其中排氣和進氣基本是在每一活塞的下止點發生的。
最好內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒輪組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
本發明的再一個方面是提出一種變容機，它具有一根曲軸，該曲軸繞主軸軸線旋轉或具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，使所述活塞控制裝置能引起所述活塞在每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置對每一個汽缸至少包括一個口；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使每一活塞的吸入和輸出衝程得以進行。
而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，因此動力能施加至所述缸蓋設置裝置或曲軸或出入口裝置。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是輸向所述曲軸的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個或一些吸入口，以及一個或一些輸出口，這樣的提供是在汽缸與吸入衝程、輸出/壓縮衝程和/或其過渡的定時配合下進行的。
最好內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
最好有三對對置活塞和汽缸的組合件，出入口裝置為每一組合件提供兩個入口和兩個出口。
本發明的又一方面是提出一種燃燒發動機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個傳熱區域；和熱交換裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述熱交換裝置移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使熱量得以傳向每個所述汽缸中的工作流體或從其中傳出，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提供了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相對另一個進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲軸或入口裝置取出。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
最好所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，有選擇地提供一個火花塞和有選擇地提供一個燃料噴射器，以及一個或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應與進氣衝程、壓縮/動力衝程和/或其過渡、以及排氣衝程的定時配合下進行的。
最好內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
最好在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
本發明的還一個方面是提出一種內燃機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞轉在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個口；和平均在每個汽缸上的至少一個入口閥和一個出口閥，每一閥都可直接或間接由所述曲軸的相對旋轉進行驅動(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及凸輪的旋轉位置的定時配合下)使四衝程燃燒發動機的進氣壓縮、動力和排氣衝程得以進行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述的曲軸)，由於所述曲軸是相對所述缸蓋設置裝置進行旋轉的，因此動力能從所述曲軸取出。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好凸輪能繞所述曲柄軸線旋轉以控制每一閥的運動。
最好所述凸輪是直接或間接與所述曲軸進行轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動將被齒輪傳動的增大扭矩傳向凸輪以便起定時作用。
最好內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸軸線公轉，並提供所述凸輪與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述凸輪而固定。
最好所述發動機作為柴油發動機那樣地運行。
最好所述發動機作為或好像汽油發動機那樣地運行。
本發明再又提出一種發動機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個口；和平均在每個汽缸上的至少一個入口閥，它可由所述曲軸的相對旋轉直接或間接地加以驅動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及凸輪的旋轉位置的定時配合下)使二衝程燃燒發動機中空氣得以進入其相應的汽缸，壓縮、動力衝程得以進行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於所述曲軸是相所述缸蓋設置裝置進行旋轉的，因此動力能從所述曲軸取出。
最好所述缸蓋設置裝置平均對每個汽缸至少包含兩個口。
最好每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
最好凸輪能繞著所述曲柄軸線旋轉以控制每一閥的運動。
最好所述凸輪是直接或間接與所述每一個缸蓋設置裝置轉位的。
最好所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
最好動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動將被齒輪傳動的增大扭矩傳向凸輪以便起定時作用。
最好內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸線公轉，並提供所述凸輪與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述凸輪而固定。
本發明再還提出一種內燃機，作為一個組合件的部分，至少具有一根攜帶著旋進曲柄的主軸；至少一個燃燒室，每一燃燒室以某一比率相對所述主軸的相對旋轉進行轉位，該所述主軸的相對旋轉還為二衝程或四衝程的循環的運行進行開口；對所述燃燒室至少有一個活塞或其它壓縮/被驅動型配合構件(下文稱為「活塞」)以使所述旋進曲柄公轉，每個構體對應一個燃燒室；一個連接構件，如對所述二衝程或四衝程循環的運行所要求的那樣，用以對每個活塞在其燃燒室內進行移動；如一個或一些構件(下文稱為「搖擺構件(或一些搖擺構件)」)，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上(或等同于于此)，當組合件旋轉時，控制每個連接構件的活塞移動運動。
每個活塞的動力衝程通過其所述連接構件、所述搖擺構件(一些搖擺構件)、所述曲柄和轉位裝置驅動所述輸出主軸。
本發明再另提出一種內燃機，包括至少一根攜帶著旋進曲柄的主軸，曲柄軸線傾斜地與主軸軸線相交，或與所述至少一根主軸的一些已對準的主軸軸線相交；至少一個燃燒室，用以在一個轉位比率下相對所述至少一根主軸的所述主軸軸線或一個出入口設置構件(下文將如此稱呼)進行公轉，所述燃燒室(一些燃燒室)至少具有一個通道傳流體得以流入所述燃燒室和從其流出；至少一個諸如活塞的壓縮構件(下文稱作「活塞」)，用以相對所述曲柄軸線進行公轉，並起所述燃燒室(一些燃燒室)的壓縮和/或被驅動構件(如活塞)的作用；至少一個構件(下文稱作「搖擺構件」)，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上，以便能夠相對和繞著所述曲軸軸線旋轉，從而繞著主軸(一些主軸)軸線搖擺，並控制所述活塞(一些活塞)的運動；和至少一個出入口或多個出入口的設置構件(下文稱作「出入口設置構件」)，所述至少一個開口旋轉越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個開口，使流體流入至每個燃燒室(一些燃燒室)，和/或從其中流出，和(II)為每個所述燃燒室(一些燃燒室)提供一個擋板。
最好所述旋進曲柄被安裝在兩個旋進曲柄攜帶構件之間，每一構件成為安置在共同軸線上的對置(在方向上)輸出主軸的一部分或固定於其上，所述旋轉曲柄的旋轉中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線的相交點位於所述進曲柄攜帶構件之間。
最好所述搖擺構件(一些搖擺構件)的軸線通過所述相交點延伸，這樣由所述搖擺構件(一些搖擺構件)在所述活塞上引發的運動只是旋轉運動。
最好連杆從所述搖擺構件(一些搖擺構件)的末端延伸至所述至少一個活塞，所述活塞能夠相對所述搖擺構件(一些搖擺構件)旋轉和平移，以便與其相應的所述燃燒室(一些燃燒室)保持同軸線的運動。
最好所述燃燒室(一些燃燒室)位於燃燒室殼體之內，所述燃燒室殼體至少由一個連接裝置與所述輸出主軸(一些主軸)連接，以便所述至少一根輸出主軸(一些輸出主軸)的旋轉引發所述燃燒室殼體(或相反)繞所述輸出主軸(一些輸出主軸)在相同或相反的方向上正比地進行旋轉。
最好若干搖擺構件從所述旋進曲柄向外延伸，所述搖擺構件的每一軸線通過所述相交點延伸，每一搖擺構件裝載有兩根在相對方向延伸的連杆，所述連杆樞軸轉動地直接或間接地安裝在其相應的所述搖擺構件上，能相對其進行旋轉，並能沿著所述搖擺構件的軸線，相對其進行平移。
最好所述搖擺構件最好放置成由一個平面伸出，並位於此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，並通過所述相交點，至少一個活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個活塞的周邊邊緣(在所述發動機運行期間)的軌跡是一個虛擬球形的一部分，所述燃燒室(一些燃燒室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個外殼，(II)所述至少一個出入口或多個出入口設置構件，(III)位於所述至少一個活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構件。
最好所述搖擺構件至少在限定所述燃燒室(一些燃燒室)的這一部分是球形的。
本發明還另外提出一種流體位移/壓縮機，作為一個組合體的部分，至少具有一根攜帶著旋進曲柄的輸入主軸至少一個壓縮室，所述至少一個壓縮室以某一比率相對所述輸入主軸的旋轉進行轉位，該所述輸入主軸的旋轉還為流體的位移/壓縮進行開口；對所述壓縮室至少有一個活塞或其它壓縮/被驅動型配合構件(下文稱為「活塞」)以使所述旋進曲柄公轉，每個構件對應一個壓縮室；一個連接構件，如對所述流體的位移/壓縮所要求的那樣，用以對每個活塞在其壓縮寶內進行移動；和一個或一些搖擺構件，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上(或等同于于此)，當組合件旋轉時，控制每個連接構件的活塞移動運動，每個活塞的位移/壓縮衝程由所述輸入主軸通過其所述連接構件、所述一些搖擺構件以及曲柄銷釘加以驅動。
本法明再又一種流體位移/壓縮機，它包括至少一根攜帶著旋進曲柄的輸入主軸，曲柄軸線傾斜地與所述至少一根輸入主軸的旋轉軸線相交；至少一個壓宿室，用以在相對所述輸入主軸(一些輸入主軸)或所述出入口設置構件(下文將如此稱呼)的某個轉位比率下相對所述至少一根輸入主軸的所述旋轉軸線進行公轉，所述壓縮室(一些壓縮室)至少具有一個通道使流體得以流入所述壓縮室和從其流出；至少一個諸如活塞的壓縮/位移構件(下文稱作「活塞」)用以相對所述曲柄軸線進行公轉，並起所述壓縮室(一些壓縮室)的壓縮和/或被驅動構件(如活塞)的作用；至少一個搖擺構件，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上，以便能夠相對所述曲軸軸線旋轉，從而繞著所述主軸(一些主軸)的旋轉軸線搖擺，並控制所述活塞(一些活塞)的運動；和至少一個出入口或多個出入口的設置構件(下文稱作「出入口設置構件」)，至少有一個開口旋轉越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個開口，使流體流入至每個壓縮室(一些壓縮室)，或從其中流出，和(II)為每個所述壓縮室(一些壓縮室)提供一個擋板。
最好所述旋進曲柄被安裝在兩個旋進曲柄攜帶構件之間，每一構件成為安置在共同軸線上的對置(在方向上)輸入主軸的一部分或固定於其上，所述旋進曲柄的旋進中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線的相交點位於所述旋進曲柄攜帶構件之間。
最好所述搖擺構件(一些搖擺構件)的軸線通過所述相交點延伸，這樣由所述搖擺構件(一些搖擺構件)要所述活塞上引發的運動只是旋轉運動。
最好連杆從所述搖擺構件(一些搖擺構件)的末端延伸至所述至少一個活塞，所述活塞能夠相對所述搖擺構件(一些搖擺構件)旋轉和平移，以便與其相應的所述壓縮室(一些壓縮室)保持同軸線的運動。
最好所述壓縮室(一些壓縮室)位於壓縮室殼體之內，所述壓縮室殼體至少由一個連接裝置與所述輸入主軸(一些輸入主軸)連接，以便所述至少一根輸入主軸(一些輸入主軸)的旋轉引發所述壓縮室殼體(或相反)繞所述輸入主軸(一些輸入主軸)在相同或相反的方向上正比地進行旋轉。
最好若干搖擺構件從所述旋進曲柄向外延伸，所述搖擺構件的每一軸線通過所述相交點延伸每一搖擺構件裝載有兩根在相對方向延伸的連杆，所述連杆樞軸轉動地、直接或間接地安裝在其相應的所述搖擺構件上，能相對其進行旋轉，並能沿著所述搖擺構件的軸線，相對其進行平移。
最好所述搖擺構件放置成由一個平面伸出，並位於此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，並通過所述相交點，至少一個活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個活塞的周邊邊緣(在所述發動機運行期間)的軌跡是一個虛擬球形的一部分，所述壓縮室(一些壓縮室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個外殼，(II)所述至少一個出入口或多個出入口的設置構件，(III)位於所述至少一個活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構件。
最好所述搖擺構件至少在限定所述壓縮室(一些壓縮室)的這一部分是球形的。
附圖簡述
圖1是本發明六缸火花點火發動機的剖面圖；圖2是一幅局部剖面圖，它局部示意地展示了圖1中的發動機部分的若干主要幾何結構的細節；圖3是圖1中發動機內部組合件的若干部件的主體圖，包括兩個缸蓋設置裝置、活塞控制裝置、主軸及相關聯的齒輪傳動；圖4是圖1中發動機內部組合件的若干部件的主體圖，包括兩個缸蓋設置裝置、活塞控制裝置及主軸；圖5是圖2所示的由X點出發的曲柄軸線描繪的路徑；圖6是圖2所示的通過X點的曲柄軸線描繪的路徑；圖7展示了圖1中所示本發明發動機最佳實旋例的活塞控制裝置、曲柄軸線、連接裝置及活塞在運行期間的旋轉和平移；圖8是圖1所示本發明最佳實施例的發動機的缸蓋設置裝置和相關聯汽缸的平面圖；圖9是通過圖8中的A-A剖面的剖面圖。
圖10是圖1中一個缸蓋設置裝置的主體圖，它還裝載著相關聯的內齒輪；圖11是局部立體圖，它較為詳細地展示了缸蓋設置裝置和相關聯汽缸的一個口；圖12和圖13是圖1中曲軸、主軸和平衡質量的立體圖；圖14是圖1所示的本發明最佳實施例的發動機的活塞控制裝置的立體圖；圖15是當活塞控制裝置安裝在曲軸上時的立體圖；圖16是圖1所示的本發明最佳實施例的發動機的連接裝置的端視圖，所展示的連接裝置具有兩個平移和一個旋轉自由度；圖17是圖16中連接裝置的部分剖面圖；圖18是連接裝置銷釘的俯視圖，該銷釘用於將連接裝置安裝至活塞控制裝置上；圖19是圖18中連接裝置銷釘的側視圖；
圖20是圖17中所示的連接裝置套筒的剖面圖；圖21是圖1所示的本發明最佳實旋例發動機的立體圖，其中位於一端的出入口裝置和端部構件已被卸去；圖22是圖1所示的本發明最佳實施例發動機的部分立體圖；圖23是圖1所示的本發明最佳實旋例發動機的行星齒輪及相關聯的環的立體圖；圖24是展示圖1所示的本發明最佳實旋例發動機的行星齒輪與內齒輪嚙合的立體圖；圖25是展示內齒輪、行星齒輪和主軸齒輪和部分齒輪的平面圖；圖26是通過圖25的剖面A-A的剖視圖；圖27是圖1中本發明最佳實施例發動機的端部構件的立體圖；圖28是圖27的端部構件和出入口裝置的替代立體圖；圖29是圖27的端部構件的平面圖；圖30是通過圖29的剖面A-A的剖視圖；圖31是圖29的端部構件平面圖，出入口裝置與之相嚙合，在其中還展示了出入口裝置冷卻的最佳結構；圖32是通過圖31的剖面AA的剖視圖；圖33是圖28的出入口裝置和端部構件的局部仰視圖；圖34是圖1中本發明最佳實施例發動機的立體圖，其中展示了諸如化油器、空氣過濾器、排氣口、起動器馬達、線圈及節流控制器的輔助零件；圖35展示了圖1所示本發明最佳實施例發動機中汽缸相對出入口裝置的位置次序，其中曲柄與汽缸反向旋轉；圖35A展示了圖1所示本發明最佳實施例發動機中汽缸相對出入口裝置的位置次序，其中曲柄與汽缸同向旋轉；圖36展示了與圖1所示發動機相似的發動機的汽缸/出入口結構在運行時的汽缸相對出入口裝置的位置次序，該發動機具有五對對置汽缸，其中曲柄是與汽缸同向旋轉的；圖36A展示與圖1所示發動機相似的發動機的汽缸/出入口結構在運行時的汽缸相對出入口裝置的位置次序，該發動機具有五對對置汽缸，其中曲柄是與汽缸反向旋轉的；圖37展示了圖1發動機替代形式的汽缸相對出入口裝置的位置次序，其中有7對對置汽缸，且其中曲柄是與汽缸同向旋轉的；圖37A展示了圖1發動機替代形式的汽缸相對出入口裝置的位置次序，其中的7對對置汽缸，且其中曲柄是與汽缸反向旋轉的；圖38展示了本發明發動機的替代裝置，其中在缸蓋設置裝置與出入口裝置之間沒有相對旋轉；圖39展示了圖1所示本發明最佳實施例發動機的又另一裝置，其中採用了間斷的主軸；圖40展示了本發明又一個替代實施例的剖視圖，它採用了局面球形汽缸設施；圖41是圖40所示本發明實施例發動機的局部剖面立體圖；圖42是圖41和40中發動機的活塞的平面圖；圖43展示了圖41所示的本發明發動機運行期間汽缸室活塞相對出入口的位置次序，該發動機為6缸或3缸發動機；圖44是圖1中本發明發動機的另一最佳實施例的剖視圖，該發動機適用於在二衝程循環中運行；圖45是圖44中發動機的一個替代設置的剖面圖；圖46是圖1中發動機的剖面圖，它展示了潤滑和冷卻流體的流動；圖47是圖1中有關缸蓋設置裝置部分的更為詳細的視圖；圖48是端部構件平面圖，它展示了出入口與火花塞之間的相對角度；圖49是圖1中有關內齒輪部分的更為詳細的視圖。
本發明較佳實施例的詳細描述文中詳細描述的本發明最佳實施例是一臺具有三對對置活塞的內燃機。圖1中所示的是發動機的剖面圖，其零件和運行的各種細節示於圖2-33。在本發明的最佳實施例中，如圖1所示的發動機包括一根主軸1，它基本上從頭到尾通過發動機而延伸，並攜帶一根曲軸2，其曲軸軸線2A向主軸軸線1A傾斜。在文中將描述的主軸軸線1A與曲軸線2A之間的角度被稱為曲柄角。雖然文中描述的一根主軸是與曲軸分離的構件，但整個曲軸/主軸裝置也可以是一個零件(即曲軸)。
主軸1繞其主軸軸線1A的轉動將引起曲軸2繞主軸軸線1A的轉動。圖6展示了曲軸軸線2A繞主軸軸線1A描繪的路徑。在曲軸軸線2A和主軸軸線1A相交點X處，曲軸軸線2A相對主軸軸線1A沒有相對運動。
由曲軸2攜帶、並能繞曲軸軸線2A轉動的是一個活塞控制裝置3(圖2)。活塞控制裝置3最好可轉動地通過錐形滾軸軸承50裝在曲軸2之外。這樣的軸承最好位於曲軸的兩端以便將活塞控制裝置3軸向地安裝在曲軸2上。這些軸承還確保活塞控制裝置3的轉動平面3A相對曲軸軸線2A保持基本為90°。本發明也可被設計成活塞控制裝置的轉動平面3A與曲軸軸線2A相互不成90°的結構，雖然這樣做是不希望的。
活塞控制裝置3控制三對對置活塞6的往復運動。可以想像，在本發明的一臺發動機可以應用任意對數的對置活塞，這種情況將在下文簡單加以討論。活塞6安裝在連接裝置4的最末端，而連接裝置4則設置在活塞控制裝置3之外位於其周邊上。在本發明的最佳實施例中，三個連接裝置4相隔120°地設置在活塞控制裝置3的周邊上。每個連接裝置4的配置和形狀相對活塞控制裝置轉動平面3A是對稱的，但是這一要求不是必需的，在這種發動機中，具有相應幾何形狀改變的不對稱連接裝置也可應用。
活塞相對其往復運動軸線的剖面可以是任何形狀的，但是在本發明的最佳實施例中，所展示的活塞具有圓形剖面。
每個活塞能在一個配合汽缸12內往復運動。
缸12安裝在缸蓋設置裝置5中，缸蓋設置裝置5按照與活塞配合的陣列形式而夾持汽缸12。汽缸可採用例如澆鑄和機械加工作為缸蓋設置裝置5的部分而製作成一個整體構件，或如在最佳實施例中那樣，製作成單獨的零件。
在最佳實施例中，發動機具有兩個缸蓋設置裝置，一個缸蓋設置裝置用於對置活塞中的一組。
每個缸蓋設置裝置5和汽缸都能繞主軸軸線1A轉動，並如圖1所示，等距離地相距X點而設置。在缸蓋設置裝置5和主軸1之間應用缸蓋設置裝置軸承52為這樣的轉動提供了適當的裝置。這些軸承最好是滾珠軸承，但是，其它合適的軸承也可應用。
兩個缸蓋設置裝置5中的每一個裝置繞主軸軸線1A的轉動是同步的。在最佳實施例中，這樣的同步轉動是通過採用缸蓋設置裝置連接器53而得到的。這樣的缸蓋設置裝置連接器53則通過諸如螺栓或機械螺釘等適當的緊固裝置在它們的最末端固定至每個缸蓋設置裝置5上。在最佳實施例中有三個缸蓋設置裝置連接器53，但是該技術的一般技術人員也會意識到，任何數目的這種連接器53或其它外形的連接器也能保證兩個缸蓋設置裝置5的同步轉動。
緊鄰每個缸蓋設置裝置5處安裝著出入口裝置13，它在示於圖1的本發明最佳實施例中還攜帶有火花塞57，用於在適當時機對汽缸12中的燃料進行點火。
每件出入口裝置13被端部構件54所定位。每件端部構件54則應用端部構件軸承55來定位主軸1，端部構件軸承55的轉動軸線與主軸1的同軸。這些軸承使主軸1得以相對端部構件54而轉動。軸承55最好是錐形滾軸軸承，它們既能承受徑向力也能承受軸向力。
每個出入口裝置都設置有燃料進入每個汽缸和從每個汽缸排出燃料氣體的出入口。在出入口裝置13和端部構件54中的出入口位置得以使燃料在四衝程發動機每個活塞的進氣衝程期間流入，使廢氣在每個活塞的排氣衝程期間排出。此外，出入口裝置以適當的間距設置有火花塞，用於當活塞處於或接近上止點時對燃料進行點火。缸蓋設置裝置相對出入口裝置繞主軸軸線1A的轉動得以使出入口和火花塞57按適當的次序呈現至每個活塞前。
缸蓋設置裝置5和主軸1之間的轉動關係是通過傳動裝置而得到的。在最佳實施例中，缸蓋設置裝置之一安裝有內齒輪19。該齒輪19嚙合行星齒輪10，它們則與它們緊鄰的端部構件54相聯繫。它們繞它們的軸線轉動以轉換成缸蓋設置裝置5和主軸齒輪機構11的轉動。
燃料在汽缸12中燃燒所產生的膨脹力從活塞6通過連接裝置4傳送至活塞控制裝置3。繞點X的這一力距為曲軸2提供了一個力矩。這一作用於曲軸2的力矩引起其繞主軸軸線1A的旋轉運動，並使主軸相應地旋轉。
每個出入口裝置13在其中具有燃料出、入汽缸12的出口和入口。這樣一些出入口布置在相應於主軸軸線1A的一個節圓直徑上，並在缸蓋設置裝置5的周向轉動的一個特定範圍與通向每個汽缸的開口對準。由於主軸1的轉動是作用在曲軸2上力的結果，旋轉運動通過行星齒輪10傳送至缸蓋設置裝置5。當主軸1旋轉時，缸蓋設置裝置5環繞主軸軸線1A作公轉運動。缸蓋設置裝置5環繞主軸軸線1A的公轉運動引起通向每個汽缸的開口(1)在每個汽缸公轉運動位置的一定範圍內與入口/出口對準，和(2)在轉動的其它範圍內被關閉。缸蓋設置裝置相對出入口裝置的轉動位置對於四衝程發動機是這樣的(a)在活塞6的向下或膨脹衝程期間，燃料混合物能通過入口吸入(或噴入)至汽缸12中，(b)在活塞6的向上或壓縮衝程期間，燃料混合物能被壓縮(對柴油發動機也是注入)，(c)在動力衝程期間，燃燒燃料混合物在汽缸內能點火和膨脹，迫使活塞6向下，
(d)在活塞6的向上或排氣衝程期間，廢氣能從汽缸12通過排氣出口8排出。
在如圖1所示的發動機的最佳實施例中，行星齒輪10使缸蓋設置裝置5的旋轉與主軸1的旋轉方向相反。
但是，在行星齒輪和內齒輪的一個替代設置中，其中內齒輪由出入口裝置13攜帶，而行星齒輪則由缸蓋設置裝置5攜帶，則將得到主軸1和汽缸/缸蓋設置裝置及活塞的同向旋轉。
圖35中展示的是表示缸蓋設置裝置5』中汽缸開口12』相對出入口裝置13』的入口/出口對準次序。它展示了圖1中的發動機，其中曲軸在3∶1的旋轉比及在曲軸每轉一圈證實有四個動力衝程下與汽缸反方向地進行旋轉。
在圖35中所示的箭頭C是曲柄的旋轉方向，而箭頭TDC是曲柄的上止點位置。
追蹤汽缸開口12』可看到，在上止點，汽缸開口12』既部分暴露於出入口裝置13』中的入口15』，也部分暴露於出入口裝置13的排氣口8』。廢氣在上止點處基本全部從汽缸12』排出。活塞6』到達上止點後，燃料混合物立即通過入口15』吸入(注入)到汽缸12』中。當活塞從上止點位置向下移動時，汽缸12』與入口15』完全對準(吸入90°)。
在基本為下止點處，汽缸12′被出入口裝置完全密封，當活塞6′移動通過下止點時，汽缸12′內的燃料開始壓縮。
當活塞6′向上止點移動時，燃料混合物被點燃。對於使用汽油作為燃料的發動機，這樣的點燃是由火花塞的打火起動的。但是諸如柴油的燃料則由於它們的壓縮而點燃，因此，不需要點燃起動裝置。此替代的運行模式將在下文較為詳細的加以描述。
當活塞6′由於燃料混合物的燃燒，從上止點移至下止點時，動力就通過連接裝置4和曲軸2傳送給主軸。當活塞6′到達下止點，汽缸室12′與位於出入口裝置13的第二排氣口8′對準。當活塞通過下止點，返回至上止點時，廢氣能通過出口8′向外排出。此後，下一次壓縮、動力產生、排氣和進氣衝程的次序進行重複。入口和出口以及火花塞在出入口裝置上的定位、缸蓋設置裝置向主軸1和出入口裝置13的轉位(index)，從而使通向汽缸12的開口在每一活塞相對汽缸的適當軸向位置與適當的出入口和火花塞對準。由於本發明最佳實施例的發動機是雙動式的，兩個出入口裝置的出入口以及火花塞相互不對準，也即活塞對中的一個活塞在其動力衝程上移動時，活塞對中的另一活塞最好處於其排氣衝程。可替代的是，當活塞對中的一個活塞移動通過其動力衝程時，活塞對中的另一活塞可處於其壓縮衝程。以下的表1展示了四衝程發動機的活塞對可移動通過的各種衝程的替代方案。
表1
圖35A是圖1的一臺發動機，其中曲柄和汽缸是同向旋轉的。結果，形成曲柄對汽缸的齒輪傳動比為9∶1，在每一端部構件上有四個入口和四個出口，在曲柄的每轉一圈中有2.7個動力衝程。
圖2展示了圖1中發動機的一部分，並表示了曲軸軸線2A與主軸軸線1A之間的傾斜角(曲柄角)。活塞控制裝置3的旋轉平面由平面3A確定，它與曲軸軸線2A相垂直。曲軸2繞主軸軸線1A的旋轉引起活塞控制裝置3的末端沿著一條質心在點X的弧線軌跡運動。曲柄半徑58是處於上止點和下止點時從點X至軸頭銷的半徑，軸頭銷是將連接裝置4連接至活塞6的。由於活塞在汽缸內的往復運動是沿著一條線性軸線(活塞軸線6A)進行的，因而在上止點和下止點之間每一活塞遵循的路徑與曲柄半徑58遵循的路徑存在稍微的差別。此差別由於允許連接裝置4能沿著活塞控制裝置3的旋轉平面3A相對活塞控制裝置3進行徑向運動而得以抵銷。通過確保每個活塞的活塞軸線在上止點和下止點之間的中間點上的法線通過圖2所示的曲軸軸線2A和主軸軸線1A的相交點X，使此路徑差別達到最小。
圖3和4是圖1中發動機內部部件的立體圖，此處汽缸12沒有表示。內齒輪19採用諸如螺栓或機械螺絲而固定在缸蓋設置裝置5中的一個之上。即它僅僅設置在缸蓋設置裝置5中的一個之上。在最佳實施例中，內齒輪19具有方形切口的齒，但是可想像到，螺旋形成雙螺旋形的齒輪也是適用的。內齒輪19安裝在缸蓋設置裝置5上時，其中心應與主軸軸線1A重合。
圖24是內齒輪19及相關聯的配合行星齒輪10的立體圖。這些行星齒輪採用環59和行星齒輪安裝板86設置成相互固定的關係，它們將每個行星齒輪的旋轉軸夾持於固定的關係。
圖25是內齒輪19、行星齒輪10、環59和主軸齒輪11的平面圖。雖然在本發明的最佳實施例中，採用了三個行星齒輪10，但本技術的普通技術人員也能想到，在內齒輪19和主軸齒輪11之間可設置應用任何數目的這種行星齒輪。行星齒輪的軸線被相對出入口裝置13和端部構件54而固定地被夾持。這是通過採用諸如螺絲、螺栓或機械螺絲的若干緊固裝置將安裝板86固定至端部構件54而獲得的。當行星齒輪10被固定夾持時，內齒輪19的順時針旋轉將造成主軸齒輪11的反時針旋轉。雖然在本發明的現有實施例中，其最佳齒輪傳動設置中的端部構件是固定夾持的，但可想像得到，在本發明的替代實施例中，可以具有固定的主軸1或固定的缸蓋設置裝置5。在這樣的結構中，主軸1、端部構件和出入口裝置、以及缸蓋設置裝置的相對旋轉表示於下文的表2之中。
表2
當缸蓋裝置5和主軸是同向旋轉時，通過內齒輪和行星齒輪的適當位置，主軸1、端部構件和出入口裝置、以及缸蓋設置裝置的相對旋轉表示於下文的表3之中。
表3
圖49是圖1中有關內齒輪和軸承的區域的放大視圖。
圖26是通過圖25中A-A線的剖面圖。主軸齒輪11最好是具有套筒形式的結構，這使它得以套在主軸1上。為確保主軸齒輪是可轉動地固定在主軸1上，最好採用銷釘、花鍵或鍵槽形式的設置。但是本技術的普通技術人員也能想到，用於固定和/或從主軸製作出一個主軸齒輪的許多其它方法也是可利用的。例如，齒輪可切割成主軸的一部分，或採用預應力將其固定於此，但是由於齒輪最好經過硬化，所以最好是分開的齒輪。
圖12和13是主軸1、主軸齒輪11、曲軸2和平衡質量60的立體圖。主軸1最好由具有中等強度的鋼材製成，並具有臺階的直徑，其最大的直徑位於中間，使曲軸2、平衡質量60、主軸齒輪11和主軸軸承能可滑移地位於主軸1上。
曲軸2是圓形截面的，具有一個與曲柄軸線2A傾斜的中心孔。此中心孔與曲軸2要設置的那部分主軸1相適應。中心孔的中心線最好在曲軸質心點與曲軸軸線2A相交。
採用暗銷將曲軸2固定至主軸1上。或者，曲軸可採用花鍵、鍵槽或預應力配合，或所有這些方法固定至主軸1上。或者，曲軸可通過對主軸1進行機械加工而成。平衡質量60固定至主軸1上以確保發動機進行期間，零件的旋轉和往復運動質量的最終平衡力是最小的。平衡質量60最好由中等強度的鋼材製成，並採用暗銷固定至主軸1上。同樣，如前所述的固定這些質量的替代方案仍可應用。由於往復運動零件的運動是正弦形的，也即是簡單的簡諧運動，因此只產生初級的最終平衡力。這意味在理論上能用兩個平衡質量來平衡這樣的最終平衡力，而沒有最終平衡力的剩餘。對發動機運行期間主軸1上最終平衡力的簡單計算將確定適當的平衡質量60的位置、形狀和尺寸。
或者，曲軸和主軸可由一塊適當牌號的鋼坯鍛造而成。
活塞控制裝置3被安裝在曲軸2的外側。活塞控制裝置3由於應用軸承50因而能繞曲軸軸線2A轉動。如圖1所示，軸承50是錐形滾軸軸承。或者，可應用滾珠軸承，但是由於有活塞往復運動產生的力矩，軸承最好能承受力的推力分量。如圖1所示，兩個錐形滾軸軸承50固定在曲軸2的兩端。活塞控制裝置3包括一個活塞控制裝置套環61或環，如圖14所示，它具有一個內中心孔，能嚙合錐形滾軸軸承50的外滾道。這確保能防止活塞控制裝置3相對曲軸進行軸向移動。通過採用機械螺絲將環形推力板7 3安置在曲軸上以便將軸承軸向地安置於此。
從活塞控制裝置套環61徑向向外伸展的是活塞控制裝置臂62。活塞控制裝置臂62的數目對應於發動機中使用的活塞6成對的數目。
活塞控制裝置3可以是任何形狀的，且不一定如圖14所示的那樣具有臂。活塞控制裝置3或者可以是盤狀的，在其周邊能安裝連接裝置。
連接至活塞控制裝置3的末端的是連接裝置。圖16展示了連接裝置4的端視圖。在最佳實施例中，在每一臂62的末端安裝著一個連接裝置4，每個連接裝置控制一對對置的活塞。但是可設想，該發動機也可在單動式模式下運行，則其中每個連接裝置將只控制一個活塞。但是在最佳實施例中，發動機是雙動式的，因為在這種運行模式下，平衡力和力矩的最終結果是比較容易平衡的。此外，相對具有雙倍容量的雙動式汽缸設置而言，發動機實施例的結構並不比單動式汽缸設置複雜多少。
每個活塞通過採用標準的軸頭銷型裝置而連接至連接裝置4的末端，軸頭銷通過連接裝置中的軸頭銷孔84而伸出。
連接裝置4是通過連接裝置銷釘63而與活塞控制裝置3相連接的。銷釘63最好被壓入配合在活寒控制裝置的孔中，但銷釘或者可以是其一部分。如圖17所示，連接裝置銷釘63位於套筒64中，而套筒64則位於連接裝置4的中心孔之內。由於汽缸軸線與主軸軸線對準，主軸軸線1A與圖16中所示的連接裝置4的對稱平面4A重合。
由於活塞是既繞著曲軸軸線2A，又繞著主軸軸線1A轉動的，因此攜帶著活塞的連接裝置4必須能夠相對活塞控制裝置3繞著活塞控制裝置的旋轉平面3A進行旋轉。圖17和20中所示的連接裝置套筒64為連接裝置4提供了繞活塞控制裝置旋轉平面3A旋轉的這樣自由度。已經提出了獲得連結裝置4和活塞控制裝置3之間這種相對轉動的許多替代裝置。這些裝置包括使用安裝於活塞控制裝置3或安裝於沿活塞控制裝置臂62任何位置上的滾軸或滾珠軸承。或者，可應用作為連接裝置4一部分的鉸鏈型裝置，它具有一個樞軸轉動軸得以能相對連接裝置4進行運動。
由於活塞在汽缸內相對汽缸的移動是直線型的，但曲軸2繞主軸1的旋轉使得活塞控制裝置3的軌跡(相對汽缸)成為一個質心位於點X的弧線上(如圖2所示)，因而連接裝置4相對活塞控制裝置3的第二個自由度是必不可少。這一第二自由度也由連接裝置套筒64加以提供。此套筒64能沿著活塞控制裝置旋轉平面3A在連接裝置4的中心孔之內前、後滑移。
每一活塞在汽缸內的路徑與活塞控制裝置軌跡之間的差異程度通過將軸頭銷放置在相距活塞控制裝置旋轉平面3A一定距離的位置上，使得軸頭銷上止點與下止點之間直線中點上的法線如圖2所示地相交於X點(曲軸軸線2A與主軸軸線1A的交點)，從而達到最小。在最佳實施例中，連接裝置4相對活塞控制裝置旋轉平面3A是對稱的，在此範圍內，缸蓋設置裝置和汽缸的主要幾何形狀相對與主軸軸線1A垂直的軸線基本是對稱的。
活塞繞曲軸軸線2A的轉動及其繞主軸軸線1A的轉動還引起活塞控制裝置3相對每一相應汽缸的相對移動間的另一差異。此差異是由於當從主軸軸線1A方向察看時，活塞控制裝置3繞曲軸軸線2A和缸蓋設置裝置5繞主軸線1A的非同步的搖擺樣旋轉引起的。由於活塞與缸蓋設置裝置5同步地旋轉，因而活塞控制裝置3相對活塞6的非同步旋轉必須在其間某一地方加以吸收。在最佳實施例中，旋轉中的這一差異由連接裝置套筒64加以抵銷。此套筒為連接裝置在活塞控制裝置旋轉平面3A的方向提供了第三個自由度。但是，為確保連接裝置4與缸蓋設置裝置的某個有用聯繫，連接裝置4中有一個沒有相對活塞控制裝置3的此第三自由度。伸向連接裝置4的活塞控制裝置臂只有兩個自由度，並確實與缸蓋設置裝置同步地旋轉。在其它兩個連接裝置中，第三自由度是通過連接裝置套筒64和連接裝置銷釘63獲得的。圖18和19展示了連接裝置銷釘63，在其上它具有窄縫或凹凸紋65。如圖20所示，連接裝置套筒64具有與連接裝置銷釘的窄縫65相互補的脊。圖17表示了連接裝置銷釘63和連接裝置套筒64位於連接裝置4之內時的關係。窄縫65使連接裝置4得以在一個平行於缸蓋設置裝置5的旋轉平面的平面內相對活塞控制裝置3移動。
第三自由度或者可設置在連接裝置4的軸頭銷中，但在最佳實施例中發現，將此第三自由度設置在連接裝置銷釘63中較為有效。
或者，活塞控制裝置臂可在遠離它們末端的一個樞軸上樞軸轉動，其軸線平行於曲軸軸線。為保證來自活塞的動力的傳送，對六缸對置活塞對型的發動機而言，這些臂中有一個是固定不能繞樞軸轉動的，而其它兩個臂則能樞軸轉動。
連接裝置4最好由高強度鋁或者經澆鑄後再機加工，或機加工而成。它們或者可以是組裝的。連接裝置套筒最好由繞結青銅或青銅製成。同樣，連接裝置銷釘63是高表面光潔度的鉻鋼製成。
圖8是缸蓋設置裝置5的平面圖，它設置有3個汽缸12。缸蓋設置裝置5將每個汽缸安裝和固定成固定的排列。圖9表示了通過圖8中A-A剖面的剖面圖。它表示每個汽缸12是如何通過套在汽缸12周邊的平面環或套環而固定於缸蓋設置裝置5上的。採用了機械螺私絲或螺栓或類似裝置以確保每個汽缸牢固地安裝至缸蓋設置裝置上。在圖8和9中還展示了缸蓋設置裝置連接器53，它們將兩個缸蓋設置裝置5加以相互連接。連接器53位於每個缸蓋設置裝置5的內孔或孔中。汽缸由已知發動機汽缸通常使用的金屬合金製成。
每個汽缸12在其中具有一個缺口以適應活塞控制裝置臂62相對汽缸的振動運動。
圖10和圖11展示了缸蓋設置裝置5的與出入口裝置13相嚙合的表面。展示於圖1和47的環形密封墊100與缸蓋設置裝置一起旋轉，其所具有的孔的位置與缸蓋設置裝置5圍繞每個通向汽缸的開口的突起部分相對應。環形密封墊的質心位於主軸軸線1A上，其內、外徑是以為每個汽缸開口提供密封。環形密封墊最好由用於鋸條的、塗有減摩塗層的硬質鋼製成。
環形密封墊101和102圍繞通向汽缸的開口設置在環形凹槽中，位於環形密封墊100之下。圖47較為詳細地展示了這些密封墊的較佳布置。當汽缸內受壓縮流體試圖由此逸出時，由於這些流體的增高的壓力增加了空穴103內的壓力，並將環形密封墊100壓向出入口裝置，切斷這一逃逸路線。同樣，在密封墊101內壁的壓力增高迫使密封墊102壓向環形凹槽的外壁，將一這逃逸路線加以密封。本技術普通技術人員還可能提出密封通向出入口裝置的汽缸開口的許多其它方法。
在本發明的最佳實施例中，端部構件54設置有出入口裝置13。圖28是端部構件54和出入口裝置13的立體圖。雖然在本發明的最佳實施例中，出入口裝置13和端部構件54是分開的零件。但出入口裝置和端部構件也可以是一件單一的物體。在本發明的最佳實施例中，端部構件54由鋁製成，而出入口裝置為了耐久性和強度則由適於進行表面淬火的鋼材製成。希望對出入口裝置使用表面淬火鋼是因為出入口裝置13要承受來自它們相對缸蓋設置裝置旋轉的摩擦力，同時還要承受來自每個汽缸中燃料的燃燒熱。
在本發明的最佳實施例中，每個出入口裝置13具有兩個入口15和兩個排氣口8，相應用於吸入燃料/空氣混合物和排出經燃燒的燃料。
在本發明的最佳實施例中，且其中發動機按標準四衝程反向旋轉次序進行運行，缸蓋設置裝置繞主軸軸線1A一周導致每個活塞有兩個衝程循環。由於主軸和缸蓋設置裝置之間的齒輪傳動比是3∶1，因此當發動機在反向旋轉模式下運行時，缸蓋設置裝置相對出入口裝置轉動一周導至缸蓋設置裝置相對主軸轉動四周。當發動機在同向旋轉模式下運行時，其中缸蓋設置裝置與主軸在相同方向旋轉。缸蓋設置裝置相對出入口裝置轉動一周導致缸蓋設置裝置相對主軸轉動2周。在圖35中示意地展示了最佳運行次序。當活塞趨於上止點時，火花塞使汽缸內燃料燃燒。為此目的，出入口裝置還設置有孔66以便在適當的區間內使火花塞面向汽缸。在最佳實施例中，其中活塞移動通過兩個四衝程循環，因而由每個出入口裝置提供兩個火花塞。
端部構件54包含的孔與出入口裝置那些用於使燃料/空氣進入、火花塞和廢氣排出的孔相對應。
圖29是端部構件54的平面圖，它展示了出口15、入口18、以及火花塞孔66的相對位置。在本發明的最佳實施例中，所有口都位於相同的節圓直徑上，位於端部構件54周邊的孔，如圖1、21和22所示，用於固定結構件68，它們將兩個端部構件54固定地夾持在一起。
圖30是通過圖29的剖面A-A的剖面圖。它表示了出入口裝置背面口67，出入口裝置13能放置於其中。圖29和30中的端部構件54是這樣的一個端部構件，它安置缸蓋設置裝置5和主軸1之間的圖26中的傳動裝置。在端部構件54中的一個端部構件上的設有螺紋的螺絲孔85安放著機械螺絲，它將示於圖23的行星齒輪安裝板86緊固至端部構件54。
圖32是通過圖31中端部構件的剖面圖A-A的剖面圖。在圖32中，出入口裝置13與端部構件54結合在一起而加以展示。在圖30和32兩個圖中展示的均是出口8和火花塞孔66都通過出入口裝置13和端部構件54的狀態。位於發動機另一端的對置的出入口裝置和端部構件中的進口和出口15和18是反向的。雖然此處說明的發動機，其通向每個汽缸的開口都位於相同的節圓直徑上，但有些開口可替代地位於不同的節圓直徑上，在出入口裝置上的相應口也位於不同的相應的節圓直徑上。這一類型的設置可用於具有不同點火次序和幾何形狀的發動機中。
對於本發明最佳實施例的發動機而言，在一個端部構件上兩個火花塞之間的連線與另一端部構件上兩個火花塞之間的連線成45°。此45°偏移保證每個端部構件的出入口以及火花塞對於每一相對對的活塞都位於正確的位置。當曲柄相對缸蓋設置裝置轉動180°時，缸蓋設置裝置相對出入口裝置移動-45°，而曲柄相對出入口裝置相移動+135°。此總數是180°，且具有的齒輪傳動比相應為3∶1。結果要求端部構件的偏移為45°。
圖48表示了圖29中的端部構件。在本發明的發動機的最佳實施例中，其中在發動機的兩端各有三個活塞，火花塞中心和最鄰近的口之間的角度為67.5°，而每對口之間的角度為45°。如圖33所示，入口和出口15和8的剖面面積相應地在或向著出入口裝置的與缸蓋設置裝置5的互補表面相嚙合的表面有所擴大。這樣的面積擴大，對於在汽缸轉動越過這些口時，確保有較大的口面積向著每個汽缸是需要的。這確保流體能較好地從汽缸輸入或輸出，也在汽缸轉動越過時，提供了要求的吸入和排出時間。對於所使用的出入口尺寸和汽缸開口尺寸，吸入口在上止點之前30°處打開，在下止點之後30°處關閉，而排出口在下止點之前30°處打開，在上止點之後30°處關閉。其它結構的發動機的幾何尺寸也可通過簡單計算加以確定。
在端部構件上設置了背面口69，以增加它們的表面面積，為端部構件和出入口裝置提供有效的冷卻。雖然此處表示的背面口69是具有特定形狀的，但是任何其它能提供適當冷卻手段的替代形狀都能使用。
圖33是端部構件54和出入口裝置的仰視圖。如圖所示，出入口裝置最好是環形、平面的。但是，出入口裝置可以具有斜削表面來作為缸蓋設置裝置5的互補表面。實際上，出入口裝置13和缸蓋設置裝置5的互補表面可以是任何輪廓的，但是最佳的形狀是平面形狀，因為這容易生產。
端部構件54和出入口裝置13的仰視圖還展示了行星齒輪螺絲孔85，它能安置將行星齒輪安裝板86固定至端部構件54的機械螺絲。最好在端部構件54中有三個這樣的螺絲孔。行星齒輪安裝板86中的狹縫94使行星齒輪相對端部構件的位置得以調整。這一自由度得以使缸蓋相對出入口裝置的相對旋轉的定時(timing)能進行調整。行星齒輪安裝板86還包括銷釘孔95，它能安置由此通過以便將安裝板86鎖緊至端部構件的銷釘。通過狹縫94伸展的螺絲將不足以將安裝板可旋轉地固定在端部構件上。
雖然此處參考各種組件和零件加以詳細描述的是一臺具有三對對置活塞的內燃機，但本發明也適用於具有多於三對對置活塞或具有單動式活塞的內燃機。主軸1和缸蓋設置裝置5之間的齒輪比與發動機的活塞對對數有關。圖1中在四衝程循環下運行的發動機和齒輪比由下式確定Ws/Wc＝-N其中Ws是主軸1的旋轉圈數，Wc是缸蓋設置裝置5的旋轉圈數，而N是汽缸對的對數。因此當對置活塞對的對數為三時，主軸以三倍於缸蓋設置裝置5的速度進行旋轉，且最好是在相反方向旋轉，但不一定必需是在相反方向。對於具有三對對置活塞對的同向旋轉的發動機，且每個端部構件具有四個入口和出口，而齒輪比為9∶1，則Ws/Wc＝+N2。
圖36展示了一臺具有五對對置活塞對的火花點火內燃機的汽缸通過半個旋轉圈的次序。在此結構中，汽缸與曲柄是同向旋轉的。曲柄與汽缸的齒輪傳動比是5∶1。每個出入口裝置具有2個入口和2個出口，證實在曲柄的每旋轉一周有四個動力衝程。圖36A表示一個具有五對對置汽缸對的發動機，其中曲柄相對汽缸是反向旋轉的。齒輪傳動比是5∶1，對於每個出入口裝置有6個口的情況，導致在曲柄每旋轉一周有6個動力衝程。
相類似，圖37展示了一臺具有七對對置活塞對的火花點火內燃機的汽缸通過1/3旋轉圈的次序。在圖37的缸蓋設置裝置13′的一個單獨旋轉圈中，一個單獨活塞移動通過四衝程循環中的三個循環。圖37表示缸蓋設置裝置13和出入口裝置通過三分之一旋轉圈，即一個四衝程循環時的相對旋轉。圖37A是一臺七對對置汽缸對發動機的反向旋轉版本。曲柄對汽缸的齒輪傳動比是-7∶1，對於在每個出入口裝置有8個口的情況，導致在曲柄每旋轉一周有8個動力衝程。
在圖1所示的本發明的最佳實施例中，當需要時，燃料通過入口15可以由自由吸入向汽缸供應。如圖34所示，燃料和空氣混合物是通過採用位於每個入口處的化油器70而進行的。化油器70最好是28毫米內徑，平面側邊文丘裡管類型的。本技術普通技術人員將提出多種可應用的化油器，當汽缸容量不同於此處所描述的時，可能要求其它類型合適的化油器。空氣通過空氣過濾器71吸入至化油器70中。節流控制器72與節流電纜相連接以控制進入化油器70的燃料，從而能控制吸入至每個汽缸中的燃料量。節流控制器同時控制圖1中發動機的所有四個化油器。同時運行是很需要的，因為這樣才能確保每個汽缸中經燃燒燃料的膨脹力基本相同。
在最佳實施例中，起動馬達73，其部分示於圖34中，在起動時通過皮帶驅動來驅動交流發電機皮帶輪74。在起動期間，這轉又驅動一個較小的交流發電機皮帶輪，它藉助皮帶驅動連接至主軸1的皮帶輪上。一旦發動機運行，要求有一個合適的裝置以便使起動馬達從主軸1離合或脫離。這樣的裝置包括置於起動馬達內的擋環離合器。此技術的普通技術人員還可提出許多獲得起動的其它替代方法。雖然此處在最佳實施例中描述的是起動馬達通過應用皮帶直接連接至主軸1上，但是許多其它直接和間接驅動裝置也是有用的。例如，可採用一臺單獨的起動馬達以直接驅動主軸1從而起動發動機。另外，發動機也可採用氣動方法加以起動，迫使壓縮空氣或其它流體進入汽缸以起動其運動。這種發動機起動方法通常應用於大卡車或船舶發動機中。發動機起動旋轉或者還可通過摩擦驅動或直接驅動連接裝置對缸蓋設置裝置5施加力而獲得。
如圖34所示，發動機還包括作為其電路一部分的線圈75和電子點火模塊，以及交流發電機78。在本發明最佳實施例的發動機中，火花塞的打火是由安裝在主軸1上的霍爾效應探測器觸發的。具有磁鐵的一個圓盤安裝在主軸1上，當主軸旋轉越過霍爾效應檢測器時，檢測通過觸發器的相對旋轉，在適當的時機起動每個火花塞的打火。已知引發火花塞打火的許多替代方法，其中包括通常應用的接觸點式(變容的)和磁阻器式機構。這些零件的設置在汽車工業中是熟知的，而且還能包括相當的替代品。排氣管79最好與排氣口連接以便有害的廢氣能流出。
作為將燃料輸送進入汽缸的替代方法，發動機可應用廢氣渦輪或直接驅動渦輪，或者超級加油器，它們的運行是眾所周知的。
作為在化油器中混合空氣和燃料的替代方法，發動機可應用燃料噴射器，用於在缸蓋設置裝置的適當旋轉角度和活塞的適當位置將燃料噴入汽缸中。同樣，這些噴射方法在摩託工業中是人所共知的，因此不需進一步說明。
作為圖1中說明的發動機的替代實施例，圖38展示了一種發動機的剖面，在這種發動機中，沒有缸蓋設置裝置5″和出入口裝置13″之間的相對旋轉。在這種結構的發動機中，主軸1″在兩端各通過行星齒輪10″與內齒輪19″進行齒輪連接，行星齒輪10″既能繞主軸軸線1A″公轉，也能繞它們自身的軸線時行自轉。行星齒輪10″的旋轉與凸輪80″耦合。這樣的耦合可通過將行星齒輪10″的軸安裝至凸輪80″上而得到。凸輪80″驅動推桿81″，它又連接至搖臂82″，搖臂82″轉而又驅動入口閥83″和出口閥87″，用以使燃料和空氣從入口進入汽缸12″，和將廢氣由此排出。
圖38的發動機具有兩對對置的活塞對，它們在活塞控制裝置3″的周邊之外相互相隔180°。同樣，所展示的發動機可包含任何數目的活塞和汽缸，可以是雙動式或單動式的。
圖38對每一汽缸只展示了一個閥門、但是在剖面的平面之外，對每一汽缸至少還存在一個閥門，這樣，每個汽缸至少有一個閥門用於空氣/空氣燃料的入口，至少有一個閥門用於廢氣的出口。出入口裝置13″和主軸1″之間的滷輪比，以及凸輪80″的形狀選擇，使得受凸輪80″驅動的閥門能在適當時刻開、關通向汽缸的口。同樣，此發動機可像壓縮點火發動機那樣運行，噴射器也可存在於缸蓋設置裝置中，而且此發動機同樣可應用廢氣渦輪或直接驅動渦輪。為了將潤滑油保存在圖38發動機的內部零件中，設置了曲軸箱89″，它圍繞了活塞、曲軸、活塞控制裝置及其它相關聯的組件。此箱體也為發動機的這一實施例提供了進一步剛性。
閥門87″/83″被閥門彈簧向著關閉通向每個汽缸的口進行偏壓。而打開則是通過推桿搖臂和凸輪跟蹤機構獲得的。本領域的普通技術能確定凸輪的適當形狀，在活塞往復運動的適當區間驅動閥門。同樣，由於曲軸和出入口是通過內齒輪19″、行星齒輪10″和主軸齒輪傳動而相互轉換的，因此要求應用適當的齒輪傳動比，當然這將與凸輪軸的形狀有關。
在圖38中沒有展示發動機運行要求的其它組件。這些組件包括化油器、對發動機進行火花點的火花塞和相關聯的電路。
圖39是與圖1中所示發動機相似的發動機剖面圖，其中有兩對對置的活塞對。圖39的發動機和圖1的發動機的結構之間的主要差異在於曲軸2和主軸的結構。主軸1是間斷的，曲軸2但於其間。通過軸承安裝在曲軸2上的是活塞控制裝置3。平衡質量14與主軸1的每一部分相關聯。同樣，平衡質量平衡發動機中的旋轉質量和往復運動質量。
圖39中發動機的出入口裝置13不像圖1那樣位於端部構件上。但是本領域的普通技術人員會意識到這只不過是安裝這些零件的一個替代結構。
主軸1和缸蓋設置裝置5之間的齒輪傳動基本與圖1所描述的發動機的齒輪傳動相似，雖然在主軸的相對端還重複的設置了一個齒輪傳動機構。
本發明的另一最佳實施例的發動機與圖1中發動機的實施例不同。圖40中是這種實施例的局部剖面圖。結合圖40中所示發動機的剖面圖，參考圖41可看到，發動機包括兩根主軸′1，它們將曲軸′2安裝於其間。曲軸′2裝在固定於每根主軸′1上的曲軸安裝構件′14之內。同樣，這種形式的發動機，在運行時，其曲軸′2描繪出如圖6或圖5所示的一個圓錐。被曲軸安裝構件′14所安裝的曲軸′2向主軸′1的軸線′1A傾斜。曲軸軸線′2A與軸線′1A相交於點′X，它基本位於兩個安裝構件′14的中點。曲軸′2最好應用軸承′29來安裝活塞控制裝置′21。此軸承允許活塞控制裝置′21繞曲軸軸線′2A進行旋轉。
安裝在活塞控制裝置周邊的是三個活塞′20。圖42是活塞′20和活塞控制裝置′21的平面圖。活塞是一個圓盤的扇形體。當組裝發動機時，在每個活塞′20之間安置了一個楔形塊′22。楔形塊′22被外殼′27保持在活塞′20之間，並楔入在每個活塞的徑向邊緣之間。汽缸′12由活塞′20的上、下表面、外殼′27的內表面、位於活塞′20兩側的楔形塊′22的徑向表面、出入口裝置′13和活塞控制裝置′21所限定。活塞控制裝置′21基本是圓球形的，至少在它成為汽缸′12一部分的區域內是圓球形的，其質心位於點′X。活塞控制裝置的形狀確保在發動機運行期間，其限定每個汽缸部分的表面不會相對質心移動，而只能相對其進行旋轉。這對確保活塞控制裝置′21和出入口裝置之間密封是需要的。設置在出入口裝置′13中的密封體′25密封活塞控制裝置′21與出入口裝置′13之間的汽缸。在每個活塞′20的周邊表面也設置了密封件，以提供每個活塞120的周邊表面與外殼′27的內側表面之間的密封。在每個活塞′20的徑向邊緣和楔形塊′22的徑向表面之間還設置了密封件′26，這些密封件防止流體從每個汽缸中流出。
汽缸位於每個活塞′20的兩側。由於汽缸中燃料的膨脹引起的每個活塞的運動使活塞振動。這樣的運動引發曲軸′2繞主軸′1的旋轉運動和主軸的旋轉運動。活塞′20和活塞控制裝置′21通過連接裝置′23而連接至出入口裝置′13。該連接裝置′23最好是一個斜齒輪。位於活塞控制裝置上的一個斜齒輪與位於出入口裝置′13上的一個直徑較大的斜齒輪嚙合。由於這樣的連接，產生了活塞控制裝置′21、活塞′20和楔形塊′22相對出入口裝置′13的旋轉運動。
圖40和41中的發動機是本發明另一最佳實施例，其中兩個汽缸室位於搖擺活塞20的兩側。但是本領域的普通技術人員也會提出此發動機也可應用由活塞′20一側部分限定的單側汽缸。
圖43展示的是汽缸相對位於圖40中發動機的出入口裝置′13中的入口和出口的旋轉次序。該次序表示或者是三個單動式活塞發動機或者六個雙動式活塞發動機的運行步驟。
隨同汽缸″12和活塞″20環繞一圈，在上止點處，入口″15和出口″8均為流體提供了通道。在上止點處，廢流體實際上全部從汽缸″12排出，入口燃料混合物準備進入。當汽缸″12和活塞″20從上止點轉向下止點時，入口″15為燃料混合物提供了一個入口。在基本為下止點處，汽缸″12移動越過出入口裝置″13，從而沒有出入口對準汽缸″12。入口″15被越過此處的楔形塊″22的旋轉所關閉。從下止點到上止點，活塞″20壓縮汽缸″12內的燃料混合物。此後，當燃料混合物在動力衝程期間燃燒時，活塞移回至下止點。在基本為下止點處，和在活塞″20移向上止點期間，第二排氣口為廢流體提供一個開口以便從汽缸″12排出。當活塞到達上止點時，第二入口″15向汽缸室打開，燃料混合物通過吸入而供應至汽缸室中以備下一次序應用。
這種形式的發動機可容易地在諸如燃料噴射和壓縮點火的不同模式下按要求的適當次序進行運行。假如要求發動機使用柴油燃料進行運行，可插入燃料噴射器，且用輝光塞代替火花塞。
圖1的發動機和表示於圖38、39和40中的替代裝置都能適合作為壓縮點火發動機進行運行。當本發明的發動機作為壓縮點火發動機進行運行時，例如使用柴油作為燃料，示於圖1、39和40的火花塞57不再需要出現在實施例中。在壓縮點火發動機中，燃料/空氣混合物的點火是通過將燃料/空氣混合物壓縮至混合物自動點火的壓力和溫度而獲得的。通過將壓縮比改變成16∶-23∶1，本發明的發動機能適合作為柴油型發動機進行運行。這是通過具有較大的曲軸角，或減少燃燒室體積而獲得的。在每個活塞中的壓縮比曲柄角成正比。在圖1的發動機中，它是作為火花點火發動機進行運動的，曲柄角為10°。
此外，燃料噴射器必須位於出入口裝置13中以便當每個活塞處於上止點或稍微在此之前，將燃料噴射進入汽缸中。在壓縮點火發動機中燃料噴射已很好的在資料中說明，因此不需再加以描述。最現代的柴油機包含輝光塞，它在起動時加以應用。當發動機是冷的時，其釋放的熱量有助於燃燒過程的起動。設想，輝光塞最好位於出入口裝置13中，但是要指出，在圖1、39和40的發動機中，在起動時這些輝光塞不一定安裝至氣缸上。為此，缸蓋設置裝置5的旋轉在起動之前最好是能調節的，從而可將通向每個汽缸的開口引導通向安裝在出入口裝置13中的輝光塞。輝光塞或者還可安裝在缸蓋設置裝置5中。
雖然此處描繪的本發明的一些發動機都具有一個由汽缸限定的燃料燃燒室，但出入口裝置還可附加地包含一個預燃室系統，它通過孔、縫隙或類似物向主燃燒室連通。這樣的預燃室通常應用在燃料是噴射的發動機中。採用預燃室系統的發動機的特徵是空氣利用得很好，它們也適合用於高速發動機中。汽缸內燃料的燃燒在已有資料中已很好也說明，活塞頭的形狀、噴射角和特性也都是熟知的。這些都可用於本發明的發動機中。
雖然到目前為止，這裡描述的本發明的發動機都是在四衝程循環下運行的。但所有這些都能運用於在二衝程循環下運行。圖45是一臺發動機剖面圖，它基本與圖1發動機相同，但略有改變，使它得以在二衝程循環下運行。與圖41的發動機相比，圖45發動機實施例中的基本差異在於出入口裝置13T和12T。在缸蓋設置裝置單獨旋轉一圈期間，圖45中二衝程發動機的活塞具有的動力衝程是圖1中發動機活塞具有的兩倍。為此，在幾何形狀與圖1中相似的一臺發動機的出入口裝置13T中設置了2倍的入口15T。在二衝程發動機的最佳實施例中，廢氣從汽缸12T通過位於汽缸12T周邊的排氣口8T(每個汽缸至少有一個)排出。該排氣口在活塞6T基本到達下止點之前，向汽缸12T打開。與此同時，新一輪空氣/燃料混合物進料通過出入口裝置13T中的入口15T進入汽缸12T中。當活塞6T回至上止點時，排氣口8T被活塞密封，而入口15T被缸蓋設置裝置的旋轉所密封，從而使汽缸中的空氣/燃料混合物被壓縮，並在上止點或稍在上止點之前點火。圖45表示了一臺二衝程的發動機，其中點火是由火花塞57T起動的。但是如文中以前所述的，此點火也可由壓縮空氣/燃料混合物得到。
由於二衝程過程缺乏單獨的進氣和排氣衝程，因此，汽缸必需同時充氣和排空。
環繞汽缸12T周邊的排氣口8T與每個汽缸的一個單獨排氣出口相連接。經燃燒的氣體或者可通過每個排氣出口排入至周圍大氣中，或者在替代方案中，可將一個環形排氣口設置裝置環繞地安裝在這些質心在軸軸線的排氣口周圍，以便在缸蓋設置裝置一定的旋轉間隔下為每個汽缸的排氣提供出口，使廢氣得以從汽缸12T掃出。這樣的環形排氣口設置裝置最好將其中的口與單獨排氣出口連接以便將有害的廢氣由此清除掉。這樣的排氣口設置在相對旋轉運轉方面與出入口裝置13T相類似。圖44展示了一個將氣體從圖45的二衝程發動機的汽缸中排出的替代裝置。排氣口8T間隔地位於缸蓋設置裝置13T中，這樣，當活塞處於下止點時，排氣口8T得以將廢氣從每個汽缸中導出。雖然圖44所示的是，排氣口8T所在的節圓直徑大於進氣口15T的節圓直徑，但排氣口8T所在的節圓直徑也可小於進氣口15T的節圓直徑。
二衝程循環發動機可作為壓縮點火發動機進行運行，可包含不同的向汽缸輸入燃料的方案。同樣，主軸1T是對缸蓋設置裝置5T和出入口裝置13T轉位的。本發明二衝程發動機的起動方法可與已經描述過的四衝程發動機的起動方法相似，或者也可採用本領域普通技術入員熟知的任何其它方法。二衝程發動機的冷卻方法則基本和這裡描述的一樣。
對於二衝程發動機，適當的運行位置是這樣的(a)動力衝程期間，燃燒著的燃料混合物能在汽缸12T內膨脹，迫使活塞6T向下，(b)當活塞基本處於下止點時，廢的流體從汽缸室內排出，而燃料混合物則替換進入汽缸室，和(c)在活塞6T向上或活塞的壓縮衝程期間，燃料混合物能加以壓縮。
本發明也可如諸如泵或流體驅動馬達那樣，作為一臺流體移動/壓縮機械進行運行。當作為泵或壓縮機那樣進行運行時，動力例如從電動馬達向主軸輸入。主軸的旋轉引發曲軸的旋轉，並引起活塞控制裝置和汽缸中活塞的振動。缸蓋設置裝置繞主軸軸線的旋轉是由主軸旋轉通過齒輪傳動引發的。這樣的旋轉引起缸蓋設置裝置和出入口裝置之間的相對旋轉，從而汽缸按適當的間隔，使出入口對準和不對準。這造成流體的進入及其後的壓縮/輸出。(與作為馬達驅動時相反)。
圖46是通過圖1發動機的剖面圖，其中包含了發動機潤滑和冷卻系統的細節。一種合適的潤滑油也能從發動機零件上帶走熱量，它由主軸1運行的泵送機物96加以循環。此潤滑油從泵送機的96通過主軸1中的導管循環至缸蓋設置裝置軸承52。從軸承52通過缸蓋設置裝置中的一個小孔，油被輸送至環繞每個汽缸的套中。循環著的油通過套，由此出來通過一條導管進入曲軸殼89，然後進入位於殼最底部的油地。油也被引導通過主軸導管進入活塞控制裝置，然後通過活塞控制裝置臂至每個汽缸的後表面上。此油也被排入至油池中。油池中的油被再循環，通過導管返回至泵送機構96。
本發明發動機的潤滑有多種形式。設想，高壓小體積流量的油循環適合於軸承的循環，而低壓大體積流量的油循環適合發動機的冷卻。熱量能通過端部構件54從發動機移向外部構件(如空氣)。發動機內的傳熱是通過直接傳熱(如通過出入口裝置13)的組合和端部構件54的熱交換器而獲得的，從而將潤滑油內的熱取走。然後該熱量可以或者直接(由圖31所示的凹凸紋加以促進)，或通過外部流體/空氣熱交換器(散熱器)的冷卻介質(如散熱器流體)，或通過上述任何組合排向四周空氣。
權利要求
1.一種內燃機，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(可加力的)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每相關聯的汽缸內進行必需往復運動；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限室在所述的組中，所述缸蓋設置裝置對每一個汽缸至少包括一個口；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使四衝程燃燒發動機的進氣壓縮、動力和排氣衝程得以進行，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相對另一個進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲軸或出入口裝置取出。
2.如權利要求1所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直射出的直線的兩旁投射相同的角。
3.如權利要求1或2所述的發動機，其特徵在於所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
4.如權利要求3所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
5.如權利要求3或4所述的發動機，其特徵在於，動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
6.如權利要求1至5中任一條所述的發動機，其特徵在於所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，按選擇地提供一個火花塞和按選擇地提供一個燃料噴射器，以及一個或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應與進氣衝程、壓縮/動力衝程和/或其過渡、以及排氣衝程定時配合下進行的
7.如前述權利要求中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
8.如前述權利要求中任一條所述的發動機，其特徵在於在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
9.如前述權利要求中任一所述的發動機，其特徵在於有三對對置活塞和汽缸的組合件，相關聯的出入口裝置為每一組合件提供兩個入口和兩個出口。
10.如前述權利要求任一條所述的發動機，其特徵在於所述發動機作為或好像柴油發動機那樣地運行。
11.如前述權利要求中任一條所述的發動機，其特徵在於所述發動機最好作為或好像汽油發動機那樣地運行。
12.一種內燃機，它包括一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉，連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著這軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋放置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(結合任何其它口，如果有的話)(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使二衝程燃燒發動機的空氣和燃料的流入以及動力和壓縮至少得以進行，其中由於每一燃燒室被每一所述活塞所限定，因此其汽缸及缸蓋設置裝置能按要求定時配合地向兩個口暴露，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相互相對地進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲線軸或出入口裝置取出。
13.如權利要求12所述的發動機，其特徵在於所述缸蓋設置裝置對每一汽缸至少包含兩個口。
14.如權利要求13所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
15.如權利要求13或14所述的發動機，其特徵在於所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
16.如權利要求15所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
17.如權利要求12或13所述的發動機，其特徵在於動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
18.如權利要求12至14中任一條所述的發動機，其特徵在於所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，有選擇地提供一個火花塞和有選擇地提供一個燃料噴射器，這樣的提供是在汽缸相應與壓縮/動力衝程和/或其過渡定時配合下進行的，其中排氣和進氣基本是在每一活塞的下止點發生的。
19.如權利要求12至18中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒輪組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
20.如權利要求12至19中任一條所述的發動機，其特徵在於在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
21.一種變容機，它具有一根曲軸，該曲軸繞主軸軸線旋轉或具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，使所述活塞控制裝置能引起所述活塞在每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置對每一個汽缸至少包括一個口；和出入口裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述出入口裝置密封地移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使每一活塞的吸入和輸出衝程得以進行。而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，因此動力能施加至所述缸蓋設置裝置或曲軸或出入口裝置。
22.如權利要求21所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置裝)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
23.如權利要求21或22所述的發動機，其特徵在於所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
24.如權利要求23所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
25.如權利要求21或22所述的發動機，其特徵在於動力是輸向所述曲軸的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
26.如權利要求21至25中任一條所述的發動機，其特徵在於所述出入口裝置能依次提供一個或一些吸入口，以及一個或一些輸出口，這樣的提供是在汽缸與吸入衝程、輸出/壓縮衝程和/或其過渡的定時配合下進行的。
27.如權利要求21至26中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
28.如權利要求21至27中任一條所述的發動機，其特徵在於在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
29.如權利要求21至28中任一條所述的發動機，其特徵在於有三對對置活塞和汽缸的組合件，出入口裝置為每一組合件提供兩個入口和兩個出口。
30.一種燃燒發動機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個傳熱區域；和熱交換裝置，所述缸蓋設置裝置相對所述熱交換裝置移動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及每個汽缸的旋轉位置的定時配合下)使熱量得以傳向每個所述汽缸中的工作流體或從其中傳出，而其中至少一個所述連接裝置能通過其所述活塞和汽缸以及通過所述活塞控制裝置在所述曲軸和所述缸蓋設置裝置之間傳送扭矩，以及從而直接或間接地提供了一種方法(如通過所述曲軸)，由於每一個都是相對另一個進行旋轉的，因此動力能從所述缸蓋設置裝置或曲軸或入口裝置取出。
31.如權利要求30所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
32.如權利要求30或31所述的發動機，其特徵在於所述曲軸是直接或間接與所述至少一個缸蓋設置裝置轉位的。
33.如權利要求32所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
34.如權利要求30或31所述的發動機，其特徵在於動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動傳送被齒輪傳動的扭矩，同時也起定時作用。
35.如權利要求30至34中任一條所述的發動機，其特徵在於所述出入口裝置能依次提供一個或一些進氣口，有選擇地提供一個火花塞和有選擇地提供一個燃料噴射器，以及一個或一些排氣口，這樣的提供是在汽缸相應與進氣衝程、壓縮/動力衝程和/或其過渡、以及排氣衝程的定時配合下進行的。
36.如權利要求30至35中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組提供所述曲柄與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述出入口裝置而固定。
37.如權利要求30至36中任一條所述的發動機，其特徵在於在反向旋轉方向中，曲軸旋轉與活塞和汽缸組合件旋轉的比為3∶1。
38.一種內燃機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸線旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制裝置之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞轉在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時、能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個口；和平均在每個汽缸上的至少一個入口閥和一個出口閥，每一閥都可直接或間接由所述曲軸的相對旋轉進行驅動(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及凸輪的旋轉位置的定時配合下)使四衝程燃燒發動機的進氣壓縮、動力和排氣衝程得以進行，從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述的曲軸)，由於所述曲軸是相對所述缸蓋設置裝置進行旋轉的，因此動力能從所述曲軸取出。
39.如權利要求38所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
40.如權利要求38的發動機，其特徵在於凸輪能繞所述曲柄軸線旋轉以控制每一閥的運動。
41.如權利要求38或39所述的發動機，其特徵在於所述凸輪是直接或間接與所述曲軸進行轉位的。
42.如權利要求41所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
43.如權利要求38或40所述的發動機，其特徵在於動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動將被齒輪傳動的增大扭矩傳向凸輪以便起定時作用。
44.如權利要求39至43中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸軸線公轉，並提供所述凸輪與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述凸輪而固定。
45.如權利要求38至44中任一條所述的發動機，其特徵在於所述發動機作為柴油發動機那樣地運行。
46.如權利要求38至45中任一條所述的發動機，其特徵在於所述發動機作為或好像汽油發動機那樣地運行。
47.一種發動機，它具有一根曲軸，該曲軸具有一根主軸軸線和一根曲柄軸線，曲柄軸線向主軸軸線傾斜，但匹配成與其相交在X點；一組活塞和「汽缸」的組合件，這組組合件相對和繞著所述主軸軸線旋轉，每一所述組合件具有一根位於其上止點(TDC)和下止點(BDC)之間的往復運動軸線，每一這樣往復運動軸線的在上止點與下止點之間的中段是與從X點出發的射線相垂直的，每一所述「汽缸」可具有任何合適的剖面(相對其往復運動軸線)，而每一與之匹配的活塞的剖面則與其汽缸剖面相匹配；活塞控制裝置，安裝成能繞所述曲柄軸旋轉；連接裝置，用於在每一活塞與所述活塞控制之間進行連接，在每一所述連接裝置與所述活塞控制裝置之間和/或在每一所述連接裝置與其活塞之間的連接具有足夠的自由度，得以使所述活塞在這組組合件相對並繞著主軸軸線旋轉時，能在其每一相關聯的汽缸內進行必需的往復運動；缸蓋設置裝置，它將汽缸夾持和/或限定在所述的組中，所述缸蓋設置裝置至少對每一個汽缸包括一個口；和平均在每個汽缸上的至少一個入口閥，它可由所述曲軸的相對旋轉直接或間接地加以驅動，(在與每個活塞在其汽缸中的往復運動及凸輪的旋轉位置的定時配合下)使二衝程燃燒發動機中空氣得以進入其相應的汽缸，壓縮、動力衝程得以進行。從而直接或間接地提出了一種方法(如通過所述曲軸)，由於所述曲軸是相所述缸蓋設置裝置進行旋轉的，因此動力能從所述曲軸取出。
48.如權利要求47所述的發動機，其特徵在於所述缸蓋設置裝置平均對每個汽缸至少包含兩個口。
49.如權利要求47所述的發動機，其特徵在於每一所述連接裝置將所述活塞控制裝置與一對活塞和汽缸組合件相連接，這樣對的每一活塞和汽缸組合件具有不同的缸蓋設置裝置(每個缸蓋設置裝置轉而又具有其自身的所述出入口裝置)，而這樣對的每一所述活塞和汽缸組合件具有其從X點投射出的所述直線，該直線在從曲軸軸線於X點垂直投射出的直線的兩旁投射相同的角。
50.如權利要求47所述的發動機，其特徵在於凸輪能繞著所述曲柄軸線旋轉以控制每一閥的運動。
51.如權利要求47至50中任一條所述的發動機，其特徵在於所述凸輪是直接或間接與所述每一個缸蓋設置裝置轉位的。
52.如權利要求51所述的發動機，其特徵在於所述轉位是由內齒輪和行星齒輪的齒輪傳動進行的。
53.如權利要求47或48所述的發動機，其特徵在於動力是從所述曲軸取出的，而所述齒輪傳動將被齒輪傳動的增大扭矩傳向凸輪以便起定時作用。
54.如權利要求47至53中任一條所述的發動機，其特徵在於內齒輪是安裝在缸蓋設置裝置上的，所述行星齒輪組能繞所述主軸線公轉，並提供所述凸輪與所述缸蓋設置裝置的轉位，所述行星齒組的旋轉軸線相對所述凸輪而固定。
55.一種內燃機，作為一個組合件的部分，至少具有一根攜帶著旋進曲柄的主軸；至少一個燃燒室，每一燃燒室以某一比率相對所述主軸的相對旋轉進行轉位，該所述主軸的相對旋轉還為二衝程或四衝程的循環的運行進行開口；對所述燃燒室至少有一個活塞或其它壓縮/被驅動型配合構件(下文稱為「活塞」)以使所述旋進曲柄公轉，每個構體對應一個燃燒室；一個連接構件，如對所述二衝程或四衝程循環的運行所要求的那樣，用以對每個活塞在其燃燒室內進行移動；如一個或一些構件(下文稱為「搖擺構件(或一些搖擺構件)」)，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上(或等同于于此)，當組合件旋轉時，控制每個連接構件的活塞移動運動。每個活塞的動力衝程通過其所述連接構件、所述搖擺構件(一些搖擺構件)、所述曲柄和轉位裝置驅動所述輸出主軸。
56.一種內燃機，包括至少一根攜帶著旋進曲柄的主軸，曲柄軸線傾斜地與主軸軸線相交，或與所述至少一根主軸的一些已對準的主軸軸線相交；至少一個燃燒室，用以在一個轉位比率下相對所述至少一根主軸的所述主軸軸線或一個出入口設置構件(下文將如此稱呼)進行公轉，所述燃燒室(一些燃燒室)至少具有一個通道傳流體得以流入所述燃燒室和從其流出；至少一個諸如活塞的壓縮構件(下文稱作「活塞」)，用以相對所述曲柄軸線進行公轉，並起所述燃燒室(一些燃燒室)的壓縮和/或被驅動構件(如活塞)的作用；至少一個構件(下文稱作「搖擺構件」)，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上，以便能夠相對和繞著所述曲軸軸線旋轉，從而繞著主軸(一些主軸)軸線搖擺，並控制所述活塞(一些活塞)的運動；和至少一個出入口或多個出入口的設置構件(下文稱作「出入口設置構件」)，所述至少一個開口旋轉越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個開口，使流體流入至每個燃燒室(一些燃燒室)，和/或從其中流出，和(II)為每個所述燃燒室(一些燃燒室)提供一個擋板。
57.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於所述旋進曲柄被安裝在兩個旋進曲柄攜帶構件之間，每一構件成為安置在共同軸線上的對置(在方向上)輸出主軸的一部分或固定於其上，所述旋進曲柄的旋進中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線的相交點位於所述進曲柄攜帶構件之間。
58.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於所述搖擺構件(一些搖擺構件)的軸線通過所述相交點延伸，這樣由所述搖擺構件(一些搖擺構件)在所述活塞上引發的運動只是旋轉運動。
59.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於連杆從所述搖擺構件(一些搖擺構件)的末端延伸至所述至少一個活塞，所述活塞能夠相對所述搖擺構件(一些搖擺構件)旋轉和平移，以便與其相應的所述燃燒室(一些燃燒室)保持同軸線的運動。
60.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於所述燃燒室(一些燃燒室)位於燃燒室殼體之內，所述燃燒室殼體至少由一個連接裝置與所述輸出主軸(一些主軸)連接，以便所述至少一根輸出主軸(一些輸出主軸)的旋轉引發所述燃燒室殼體(或相反)繞所述輸出主軸(一些輸出主軸)在相同或相反的方向上正比地進行旋轉。
61.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於若干搖擺構件從所述旋進曲柄向外延伸，所述搖擺構件的每一軸線通過所述相交點延伸，每一搖擺構件裝載有兩根在相對方向延伸的連杆，所述連杆樞軸轉動地直接或間接地安裝在其相應的所述搖擺構件上，能相對其進行旋轉，並能沿著所述搖擺構件的軸線，相對其進行平移。
62.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於所述搖擺構件最好放置成由一個平面伸出，並位於此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，並通過所述相交點，至少一個活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個活塞的周邊邊緣(在所述發動機運行期間)的軌跡是一個虛擬球形的一部分，所述燃燒室(一些燃燒室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個外殼，(II)所述至少一個出入口或多個出入口設置構件，(III)位於所述至少一個活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構件。
63.如權利要求56所述的發動機，其特徵在於所述搖擺構件至少在限定所述燃燒室(一些燃燒室)的這一部分是球形的。
64.一種流體位移/壓縮機，作為一個組合體的部分，至少具有一根攜帶著旋進曲柄的輸入主軸至少一個壓縮室，所述至少一個壓縮室以某一比率相對所述輸入主軸的旋轉進行轉位，該所述輸入主軸的旋轉還為流體的位移/壓縮進行開口；對所述壓縮室至少有一個活塞或其它壓縮/被驅動型配合構件(下文稱為「活塞」)以使所述旋進曲柄公轉，每個構件對應一個壓縮室；一個連接構件，如對所述流體的位移/壓縮所要求的那樣，用以對每個活塞在其壓縮寶內進行移動；和一個或一些搖擺構件，它或它們象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上(或等同于于此)，當組合件旋轉時，控制每個連接構件的活塞移動運動，每個活塞的位移/壓縮衝程由所述輸入主軸通過其所述連接構件、所述一些搖擺構件以及曲柄銷釘加以驅動。
65.一種流體位移/壓縮機，它包括至少一根攜帶著旋進曲柄的輸入主軸，曲柄軸線傾斜地與所述至少一根輸入主軸的旋轉軸線相交；至少一個壓宿室，用以在相對所述輸入主軸(一些輸入主軸)或所述出入口設置構件(下文將如此稱呼)的某個轉位比率下相對所述至少一根輸入主軸的所述旋轉軸線進行公轉，所述壓縮室(一些壓縮室)至少具有一個通道使流體得以流入所述壓縮室和從其流出；至少一個諸如活塞的壓縮/位移構件(下文稱作「活塞」)用以相對所述曲柄軸線進行麼轉，並起所述壓縮室(一些壓縮室)的壓縮和/或被驅動構件(如活塞)的作用；至少一個搖擺構件，象樞軸支承那樣直接或間接地安裝在所述旋進曲柄上，以便能夠相對所述曲軸軸線旋轉，從而繞著所述主軸(一些主軸)的旋轉軸線搖擺，並控制所述活塞(一些活塞)的運動；和至少一個出入口或多個出入口的設置構件(下文稱作「出入口設置構件」)，至少有一個開口旋轉越過其上，從而在已知的間隔下(I)至少為流體提供一個開口，使流體流入至每個壓縮室(一些壓縮室)，或從其中流出，和(II)為每個所述壓縮室(一些壓縮室)提供一個擋板。
66.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於所述旋進曲柄被安裝在兩個旋進曲柄攜帶構件之間，每一構件成為安置在共同軸線上的對置(在方向上)輸入主軸的一部分或固定於其上，所述旋進曲柄的旋進中心軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線同軸線，所述曲柄軸線與所述輸出主軸的所述旋轉軸線的相交點位於所述旋進曲柄攜帶構件之間。
67.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於所述搖擺構件(一些搖擺構件)的軸線通過所述相交點延伸，這樣由所述搖擺構件(一些搖擺構件)要所述活塞上引發的運動只是旋轉運動。
68.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於連杆從所述搖擺構件(一些搖擺構件)的末端延伸至所述至少一個活塞，所述活塞能夠相對所述搖擺構件(一些搖擺構件)旋轉和平移，以便與其相應的所述壓縮室(一些壓縮室)保持同軸線的運動。
69.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於所述壓縮室(一些壓縮室)位於壓縮室殼體之內，所述壓縮室殼體至少由一個連接裝置與所述輸入主軸(一些輸入主軸)連接，以便所述至少一根輸入主軸(一些輸入主軸)的旋轉引發所述壓縮室殼體(或相反)繞所述輸入主軸(一些輸入主軸)在相同或相反的方向上正比地進行旋轉。
70.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於若干搖擺構件從所述旋進曲柄向外延伸，所述搖擺構件的每一軸線通過所述相交點延伸每一搖擺構件裝載有兩根在相對方向延伸的連杆，所述連杆樞軸轉動地、直接或間接地安裝在其相應的所述搖擺構件上，能相對其進行旋轉，並能沿著所述搖擺構件的軸線，相對其進行平移。
71.如權利要求65所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於所述搖擺構件放置成由一個平面伸出，並位於此平面上，該平面與所述曲柄軸線垂直，並通過所述相交點，至少一個活塞的形狀基本是圓盤的扇形體，所述至少一個活塞的周邊邊緣(在所述發動機運行期間)的軌跡是一個虛擬球形的一部分，所述壓縮室(一些壓縮室)至少由下述部分限定，(I)由所述虛擬球形限定的一個外殼，(II)所述至少一個出入口或多個出入口的設置構件，(III)位於所述至少一個活塞的徑向邊緣緊鄰處的徑向延伸壁，和(IV)所述搖擺構件。
72.如權利要求66所述的流體位移/壓縮機，其特徵在於所述搖擺構件至少在限定所述壓縮室(一些壓縮室)的這一部分是球形的。
全文摘要
一種發動機/泵,它具有一根曲軸(1),該曲軸具有一根主軸軸線(文檔編號F04B1/14GK1187860SQ96193909
公開日1998年7月15日 申請日期1996年3月14日 優先權日1995年3月17日
發明者諾埃爾·史蒂芬·杜克 申請人:諾埃爾·史蒂芬·杜克