專利名稱：往復旋轉式活塞裝置以及利用這種裝置的壓力泵和內燃機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種往復旋轉式活塞裝置以及利用這種裝置的壓力泵和內燃機，特別是涉及這樣一種往復旋轉式活塞裝置以及利用這種活塞裝置的各種內燃機、液壓泵和氣泵、真空泵等等，其結構是在圓筒形內部的同一個圓周上交替設置了許多對活塞，其中相鄰的活塞以同樣的速度向著互相相反的方向旋轉，由于在結構上這些活塞的運動所產生的合力為零，它們所產生的振動互相抵消了，所以振動和噪音，以及由此而發生的磨損都減少了，從而能延長機械的壽命，實現小型化，減輕其重量而提高其性能。
這種直線往復運動的活塞裝置，在構造上必須讓活塞在兩個方向上作直線運動，不可避免地有向著一個方向的力，以及在運動轉換方向時產生的反力，當在橫向設置多個活塞裝置時，即使在整體上這些力互相抵消了，但在某些個別位置上，仍不能避免有活塞的力或反力作用在缸體和曲軸上。
因此，在以往的直線往復運動活塞裝置中，由于活塞的直線往復運動而造成的振動和噪音，成了過度磨損的原因。結果，采用這種活塞裝置的機械的壽命就要縮短。此外，為了機械本身的安全，必須使用巨大而牢固的零件，這又造成了機械重量過大的問題。
因此，有鑒于現有技術中的這些問題，提出了本發明的技術方案，其目的是提供一種活塞裝置，它的結構是在圓筒形內部的同一個圓周上交替設置了若干對活塞，其中相鄰的活塞以同樣的速度向著互相相反的方向旋轉，由于在結構上這些活塞的運動所產生的合力為零，它們所產生的振動互相抵消了，所以振動和噪音，以及由此而發生的磨損都減少了，從而能延長機械的壽命，實現小型化，減輕其重量而提高其性能。
此外，本發明的另一個目的是提供使用這種活塞裝置的各種內燃機、液壓泵或氣泵，以及真空泵等。
為達到上述目的，本發明提供了一種往復旋轉式活塞裝置，它由下列各種部件構成在內部形成環狀空間部分的汽缸；設置在上述汽缸內部的同一個圓周上，互相交替地布置的第一組和第二組活塞；每一組活塞均由下列各種零件構成以同樣的速度向著相反的方向在同定的圓弧上作往復運動的許多活塞；設置在上述各相鄰的兩個活塞互相會合處的汽缸部件上，為控制從外部流入內部的流體的流動用的許多吸氣閥；設置在上述各相鄰兩個活塞互相會合處的汽缸部件上，為控制從內部向外部排出流體的流動用的許多排氣閥。
根據本發明的第一特征，上述汽缸由下列各種零件組成外圓筒部分；與上述外圓筒部分的兩個端面結合的第一和第二環形板；外圓周面分別與上述第一和第二環形板的內圓周部分結合的第三和第四環形板；與上述第三和第四環形板的內圓周面結合，能夠轉動的內圓筒部分；上述第一組活塞與上述第三和第四環形板結合，剩下的第二組活塞與上述汽缸內側的外圓筒部分的外圓周部分結合，借助于驅動上述第三和第四環形板向內圓筒部分的相反方向運動，從而驅動上述第一組活塞和第二組活塞向相反的方向運動。
此外，根據本發明的第二特征，上述汽缸由下列各種零件組成外圓筒部分；結合在上述外圓筒部分的兩個端面上的第一和第二環形板；從外圓周表面分別與上述第一和第二環形板的內圓周部分結合的第三和第四環形板向內側方向延長的，具有第一和第二內圓筒部分的第一和第二活塞支承件。
此時，上述第一組活塞固定在第一活塞支承件上，上述第二組活塞固定在第二活塞支承件上，借助于驅動上述第一和第二活塞支承件向相反的方向運動，就能驅動上述第一組活塞和第二組活塞向相反的方向運動。
上述許多活塞的個數為2n個(n為大于2的正整數)，由于這樣的結構，上述活塞運動時所產生的合力為零。
此外，由于本發明的活塞裝置的結構使得軸與中心對稱，所以能使所產生的振動和噪音降低到最小程度。
另一方面，如果本發明的活塞裝置還包括為使上述第一和第二組活塞以同樣的速度在上述汽缸內部的固定的圓弧上向相反的方向作往復運動用的第一和第二驅動裝置，上述活塞裝置便能構成液壓泵、氣泵、真空泵等等其中的一種機器。
上述第一和第二驅動裝置通常由產生旋轉動力的裝置，以及第一和第二曲柄裝置所組成；上述第一和第二曲柄裝置分別由用上述旋轉動力驅動旋轉的第一曲柄驅動齒輪和與第一曲柄驅動齒輪嚙合而旋轉的第二曲柄驅動齒輪來驅動，從而使得各組活塞在汽缸內部沿著一定的圓周作往復運動。
另一方面，在本發明的裝置還包括分別為上述許多活塞的往復運動設置了許多腔室，每當上述各活塞到達上死點或下死點時，為通過上述吸氣閥被吸入上述腔室內的燃料與空氣的混合氣體點火用的許多點火裝置；控制上述許多吸氣閥、排氣閥和點火裝置用的控制裝置，以便在各腔室中順序進行混合氣的吸氣行程，壓縮行程，由于混合氣點火而發生的膨脹行程，以及燃燒氣體的排氣行程；把由于上述燃燒氣體的膨脹行程而使得上述第一和第二活塞分別在上述各汽缸內的一定圓弧上作方向相反的往復運動轉變為旋轉運動用的第一和第二曲柄裝置；以及把上述第一和第二曲柄裝置向相反方向的旋轉動力統一成一個旋轉動力用的第一和第二曲柄齒輪；上述活塞裝置便形成了內燃機，從而能從第一和第二曲柄齒輪的旋轉軸獲得旋轉的動力。
上述許多吸氣閥和排氣閥可設置在汽缸的外部圓周面上或左右側面上的任何一個表面上。此外，上述許多活塞和氣室的內部空間可以是四角形、橢圓形、圓形等的任何一種形狀。
另一方面，采用本發明的活塞裝置的內燃機由下列各種部件組成在內部形成環狀空間部分的汽缸；設置在上述汽缸內部的同一個圓周上，互相交替地布置的第一組和第二組活塞；每一組活塞均由下列各種零件構成以同樣的速度向著相反的方向在固定的圓弧上作往復運動的許多活塞；設置在上述各相鄰的兩個活塞互相會合處的汽缸部件上，為控制從外部流入內部的流體的流動用的許多吸氣閥；設置在上述每一個相鄰的兩個活塞會合處的汽缸部件上，為控制從內部向外部排出流體的流動用的許多排氣閥；為上述許多活塞的往復運動設置的許多腔室，每當上述各活塞到達上死點或下死點時，為通過上述吸氣閥被吸入上述腔室內的燃料與空氣的混合氣體點火用的許多點火裝置；控制上述許多吸氣閥、排氣閥和點火裝置用的控制裝置，以便在各腔室中順序進行混合氣的吸氣行程，壓縮行程，由于混合氣點火而發生的膨脹行程，以及燃燒氣體的排氣行程；把由于上述燃燒氣體的膨脹行程而使得上述第一和第二活塞分別在上述各汽缸內的一定圓弧上作方向相反的往復運動轉變為旋轉運動用的第一和第二曲柄裝置；以及把上述第一和第二曲柄裝置向相反方向的旋轉動力統一成一個旋轉動力用的第一和第二曲柄齒輪；上述活塞裝置便形成了內燃機，從而能從上述第一和第二曲柄齒輪的旋轉軸獲得旋轉的動力。
在汽缸3內部的兩端，在中心軸線X的圓周方向上，分別設有外形與上述環形板3C、3B的內徑相同的環形板2A、2B；在環形板2A、2B的內側，分別有形成汽缸3的內部表面的內圓筒部分2C、2D，這兩個圓筒部分與環形板2A、2B做成一體，向汽缸內部延伸，在各內圓筒部分2C、2D的外圓周表面上，分別固定著一對活塞1A、1B和1C、1D，這兩對活塞在外圓周方向上具有與上述汽缸3的外圓筒部分3A相對應的高度和寬度。
此時，第一和第二活塞1A、1B與第三和第四活塞1C、1D的位置分別對稱于中心軸線X，而且，第一和第二活塞1A、1B與第三和第四活塞1C、1D是互相交替布置的。
因此，第一和第二活塞1A、1B隨著第一活塞支承件2的旋轉而在汽缸3內部旋轉；而第三和第四活塞1C、1D則隨著第二活塞支承件20的旋轉而旋轉。
在上述汽缸3的外圓筒部分3A上，設置了相隔90度的4個吸氣閥4A-4D和4個排氣閥5A-5D；它們的位置布置在第一到第四活塞1A-1D的互相相鄰活塞同時向相反方向沿順向或逆向旋轉90度(實際上活塞只旋轉很小一個角度)時，兩個活塞互相會合的部分上。
另一方面，在活塞支承件2的環形板2A上，在與活塞1A、1B對應的位置上形成了限制旋轉用的第一和第二凸起2E、2F，連接銷7B用螺栓連接在活塞1B和凸起2E上，連接銷7B的另一端與第二曲柄裝置8B的曲柄銷8D的一端鉸接，以便將活塞1A、1B的旋轉運動轉換成向一個方向的旋轉運動，或者相反，將向一個方向的旋轉運動轉換成活塞1A、1B的旋轉運動。
此外，連接軸6插入內圓筒部分2C、2D的內部，能夠旋轉，在連接軸的一端設有限制旋轉用的第三和第四凸起6A、6B，并且在圓周方向上布置成與上述第一和第二凸起2E、2F互相交替的位置上，在連接軸的另一端，形成了與上述第三和第四凸起6A、6B在同一個圓周方向上延伸的，并且處在與上述活塞1C、1D相對應的位置上凸出來的第五和第六凸起6C、6D。
上述活塞1C、1D和連接軸6的第五和第六凸起6C、6D分別用螺栓與各連接銷7C、7D固定連接，上述連接軸6實際上是一個整體，在圖中是為了便于說明而把它分成處于兩側的兩個半段的。
另一方面，上述第三凸起6A用螺栓與連接銷7A連接，連接銷7A的另一端與連接銷7B一樣，與第一曲柄裝置8A的曲柄銷8C的一端鉸接，以便將活塞1C、1D的旋轉運動轉換成向一個方向的旋轉運動，或者相反，將向一個方向的旋轉運動轉換成活塞1C、1D的旋轉運動。
此時，當第一曲柄裝置8A向反時針方向旋轉時，連接銷7A、第三凸起6A、連接軸6和第六凸起6D便也向反時針的方向旋轉，活塞支承件20和活塞1C、1D也向反時針方向旋轉。
另一方面，第一和第二曲柄齒輪9A、9B分別連接在第一和第二曲柄裝置8A、8B的軸上，而且，由于第一和第二曲柄齒輪9A、9B具有相同的直徑，互相嚙合在一起，如果第一曲柄齒輪9A向反時針方向旋轉，則第二曲柄齒輪9B便與此相反，向順時針方向旋轉。
因此，如果第一曲柄齒輪9A向反時針方向旋轉，則如上所述，活塞1C、1D便向反時針方向旋轉，而第二曲柄齒輪9B便與此相反，向順時針方向旋轉，而且，活塞1A、1B也向順時針方向旋轉。即，活塞1A、1B始終與活塞1C、1D向著相反的方向旋轉。
如果像下面所描述的那樣，將電動機的旋轉動力加在第一曲柄齒輪9A上，并且適當地控制吸氣閥4A-4D和與壓縮氣罐連通的排氣閥5A-5D，則上述第一實施例的結構立刻就能像氣泵那樣地工作。
此時，要求對活塞支承件2、20之間的接觸面，活塞支承件2與右環形板3A之間的接觸面，活塞支承件20與左環形板3C之間的接觸面進行精密加工，以便保持氣密性。結果，布置在四角管形狀的汽缸3內能夠旋轉的活塞1A-1D把汽缸的空間分割隔成四個密閉的腔室CH1-CH4。
另外，在實際上希望使用許多滾珠軸承，以減輕各部件之間的摩擦，以使旋轉運動更加輕快，但為了便于說明，在圖面上省略了這些滾珠軸承。
另一方面，圖4是按照本發明的第二實施例的往復旋轉式4汽缸活塞裝置的分解立體圖，該第二實施例與第一實施例的區別在于，活塞1A-1D的支承和驅動活塞的構造不同。
即，第一和第二活塞1A、1B是插入固定在第一和第二活塞支承件2、20上互相相對的內側凹槽11A、11B；12A、12B中的，而第三和第四活塞1C、1D則直接連接在成為內圓筒部分的連接軸6的外圓周表面上。
另外，第一曲柄裝置8A通過曲柄銷8C和連接銷7A與凸出在連接軸6一側的第三凸起6A連接，而第二曲柄裝置8B則通過曲柄銷8D和連接銷7B與凸出在第一活塞支承件2一側的第一凸起2E連接。
另外，剩下的汽缸3以及曲柄齒輪9A、9B的結構則與第一實施例相同。
按照上述第二實施例的往復旋轉式4汽缸活塞裝置，在構造方面比上述第一實施例簡單，并且在活塞動作原理上，除了第一和第二活塞支承件2、20是向著同一個方向旋轉的之外，其他都與第一實施例相同，所以省略了這種說明。
第二實施例的特征在于，它能把向兩個方向旋轉的旋轉件的旋轉中心布置在一個點上，所以就不需要另外設置為平衡用的平衡重了，從而能減輕機構整體的重量。
下面，參照圖6詳細說明按照本發明的具有上述構造的4汽缸活塞裝置的動作過程。
圖6A是按照本發明的4汽缸活塞裝置的分階段曲軸動作狀態圖；圖6B是本發明用于氣泵時的分階段動作狀態圖；圖6C是本發明用于內燃機時的分階段動作狀態圖。
首先參照圖6A和6B說明本發明用于氣泵的例子。
在第一階段是活塞1A-1D停止轉動，向左右改變方向的階段，是腔室CH1、CH3的內部容積最小，而腔室CH2、CH4的內部容積最大，內部的空氣停止流動，改變其流向的階段。此時，所有腔室CH1-CH4的吸氣閥4A-4D和排氣閥5A-5D全部處于關閉狀態，曲柄銷8C、8D處于上死點位置。
在第一階段以后的第二階段中，當從外部向曲柄齒輪9A或9B施加反時針的旋轉動力時，活塞1A、1B便向順時針方向旋轉，而活塞1C、1D則向反時針方向旋轉，于是腔室CH2和CH4的容積減小，其內部的空氣通過排氣閥5B、5D排到外部，而腔室CH1和CH3的容積增大，外部的空氣通過吸氣閥4A和4C流入腔室內。
第三階段是曲柄銷8C、8D由于曲柄齒輪9A、9B的旋轉而到達下死點的情形，此時活塞1A-1D停止旋轉，是改變向左右的旋轉方向的階段。這時的情形與第一階段相反，腔室CH1、CH3的內部容積為最大，而腔室CH2、CH4的內部容積為最小，是內部空氣停止流動，改變其流動方向的階段。此時，所有腔室CH1-CH4的吸氣閥4A-4D和排氣閥5A-5D全部處于關閉狀態。
第四階段與上述第二階段相反，由于活塞1A、1B正向著反時針方向旋轉，而活塞1C、1D正向著順時針方向旋轉，所以腔室CH1和CH3的容積減小，其內部的空氣通過排氣閥5A、5C排到外部，而腔室CH2和CH4的容積增大，外部的空氣通過吸氣閥4B和4D流入腔室內。
第五階段表示曲柄裝置轉了一轉之后又回到第一階段的狀態。
仔細觀察上述第一活塞1A的運動軌跡，它是在第三個四分之一表面上的一段圓弧上作往復運動的，第二活塞1B是在第四個四分之一表面上，第三活塞1C是在第一個四分之一表面上，第四活塞1D是在第二個四分之一表面上，在同樣長度的一段圓弧上作往復運動的。
下面，參照圖6A和6C說明將本發明用于內燃機上的例子。
此時，要求在每一個腔室CH1-CH4內設置為點燃燃料與空氣的混合氣體用的第一到第四火花塞。
首先，在第一階段中，由第三火花塞點燃第三腔室CH3中的混合氣體，由于第三腔室CH3中的氣體在爆炸行程中膨脹，它所產生的氣體壓力便將活塞1A、1C向兩側推壓，結果，第一腔室CH1的容積便增大了，通過吸氣閥4A從吸氣管吸入混合氣，開始吸氣行程。與此相反，在第二和第四腔室CH2、CH4中容積開始減小，第二腔室CH2通過排氣閥5B將燃燒氣體排到排氣管中，進行排氣行程，而第四腔室CH4則開始吸入混合氣的壓縮行程。
接著，在第二階段中，第三腔室CH3中的混合氣體膨脹，第一腔室CH1吸氣，第二腔室CH2排氣，而第四腔室CH4繼續壓縮行程。
在第三階段中，在完成了壓縮的第四腔室CH4中，當混合氣體由于點火而發生爆炸時，像上述第一階段一樣，活塞1B、1C由于氣體的壓力而向兩側推壓，于是分別開始在第一腔室CH1中進行壓縮行程，在第二腔室CH2中進行吸氣行程，在第三腔室CH3中進行排氣行程。
在第四階段中，用第四腔室CH4的氣體壓力，在第一腔室CH1中進行壓縮行程，在第二腔室CH2中進行吸氣行程，在第三腔室CH3中進行排氣行程。
在第五階段中，在第一腔室CH1中混合氣體發生爆炸，于是就和上面所描述的一樣，分別在第二腔室CH2中開始壓縮行程，在第三腔室CH3中開始吸氣行程，在第四腔室CH4中開始排氣行程。
如上所述，圖6C中所示的實施例構成了具有4氣室的4行程內燃機。
即，如果以圖6C中的第二階段為例來說明上述4氣室的4個行程的話，由于混合氣體的爆炸，第一和第三活塞1A、1C就被氣體壓力向左右兩側推壓，這時，與泵的動作相反，第一和第三凸起2E和6A各自向順時針方向和反時針方向旋轉，結果，便通過連接銷7B、7A，在第二和第一曲柄銷8D、8C上施加了順時針方向和反時針方向的旋轉動力。因此，連接在第一和第二曲柄裝置上的第一和第二曲柄齒輪9A、9B便各自向著反時針方向和順時針方向旋轉，于是就能從第一或第二曲柄齒輪9A或9B的旋轉軸獲得旋轉動力。
在這種情況下，由于構成第一和第二曲柄裝置8A、8B的零件的布置都是對稱的，它們的運動方向互相相反，所以由于這些零件的運動而造成的振動便互相抵消，使得機械振動減少到最小。
另一方面，在上述第一和第二實施例中，汽缸內部與活塞斷面的形狀都以四角形為例，但，并不是一定限于這種形狀，不言而喻，也可以采用圓形或其他多角形的形狀。
此外，在上述實施例中，四個吸氣閥4A-4D和四個排氣閥5A-5D是每相隔90度布置在外圓筒部分3A上的，但是，也可以改變這種設計，把它們布置在左右環形板3C、3B上。
如上所述，在本發明中，由于把許多活塞布置在同一個圓周上，相鄰的活塞之間保持了方向相反的速度，從根本上消除了僅僅靠結構上的剛性來克服的機械構件的變形的主要原因，而且曲柄裝置和其他部件都盡可能地對稱布置，使得因部件的運動而產生的作用力和反作用力互相抵消了，所以這種結構能使得運動的活塞之間因運動而產生的合力為零，從而能減少振動和噪音。
此外，由于本發明的結構是把汽缸、活塞支承件、活塞等等主要零件布置在一根軸的四周，在旋轉時能互相支承，所以能防止零件之間間隙的松動，減少表面磨損，結果，就能延長機械的壽命。還有，與以往在橫向連續布置的多氣室活塞裝置相比，本發明的活塞裝置具有小得多的外形尺寸，所以可以降低零件的剛度，使整個機器的重量減輕。
按照圖4中的第二實施例，在制造本發明的活塞裝置時，可以制成直徑為22cm，長為7cm的圓筒，排氣量達1500cc的主體。因此，與以往的氣泵或內燃機的汽缸體相比，其尺寸和排氣量有明顯的差異。
雖然以上所描述的實施例主要是把活塞裝置用于氣泵或內燃機這樣的例子，但，在不脫離本發明的基本原理的范圍內，可以有各種各樣的變型。例如，可以將氣泵的構造原封不動地用于液壓泵；把吸氣閥與真空處理部分連接，就能用作與氣泵的作用相反的真空泵。
還有，在以上圖中所示的實施例中都是4個氣室的活塞裝置，但是很容易地就能設計出4個以上的偶數個(即2n個，n為＞2的正整數)活塞的結構，例如6個，8個，10個等等，由此構成具有6個氣室，8個氣室或10個氣室的活塞裝置。即，例如，當具有6個活塞時，每三個活塞組成一組，相鄰的活塞向著互相相反的方向運動，就能夠很簡單地與曲柄裝置結合起來，設計出變型的活塞裝置來。
另一方面，在上述實施例中，是把偶數個活塞對半分成兩組，用兩個曲柄裝置來驅動它們向相反的方向運動的，但是，只要能驅動這兩組活塞裝置向相反的方向運動，什么樣的結構的曲柄裝置都可以采用。
還有，在以上的例子中都是單一的活塞裝置，但是，當然也可以采用多排并列的活塞裝置，以使它的排量成倍地增大。
本發明可以用于往復旋轉式活塞裝置，以及采用這種活塞裝置的液壓泵、氣泵、真空泵和內燃機。
以上用圖例說明了本發明的特定的理想的實施例，但本發明不僅僅限于以上這些實施例，在不脫離本發明的發明構思的范圍內，本技術領域的技術人員能對其進行各種各樣的改進和變型。
權利要求
1．一種往復旋轉式活塞裝置，包括在內部形成環狀空間部分的汽缸；許多活塞，形成交替地設置在汽缸內的同一個圓周上的第一組和第二組活塞；第一組和第二組活塞以同樣的速度朝著相反的方向在給定的圓弧上作往復運動；設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從外部流入其內部的流體的流動的許多吸氣閥；和設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從內部向外部排出的流體流動的許多排氣閥。
2．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述汽缸由下列各種零件構成外圓筒部分；與上述外圓筒部分的兩個端面結合的第一和第二環形板；外圓周面分別與上述第一和第二環形板的內圓周部分結合的第三和第四環形板；與上述第三和第四環形板的內圓周面結合、能夠轉動的內圓筒部分；上述第一組活塞與上述第三和第四環形板結合，剩下的第二組活塞與上述汽缸內側的外圓筒部分的外圓周部分結合，借助于驅動上述第三和第四環形板向內圓筒部分的相反方向運動，從而驅動上述第一組活塞和第二組活塞向相反的方向運動。
3．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述汽缸由下列各種零件構成外圓筒部分；與上述外圓筒部分的兩個端面結合的第一和第二環形板；外圓周面分別與上述第一和第二環形板的內圓周部分結合的第三和第四環形板；從外圓周表面分別與上述第一和第二環形板的內圓周部分結合的第三和第四環形板向內側方向延長的，具有第一和第二內圓筒部分的第一和第二活塞支承件；上述第一組活塞固定在第一活塞支承件上，上述第二組活塞固定在第二活塞支承件上，借助于驅動上述第一和第二活塞支承件向相反的方向運動，就能驅動上述第一組活塞和第二組活塞向相反的方向運動。
4．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述許多活塞的個數是2n個(其中的n是大于2的正整數)。
5．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，由上述活塞運動所產生的合力為零。
6．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述活塞裝置的結構是以軸線為中心的對稱結構。
7．如權利要求1所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述許多活塞和汽缸的內部空間是下列形狀中的一種四角形、橢圓形、圓形。
8．如權利要求1-7中任何一項權利要求所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述活塞裝置還包括為使上述第一和第二組活塞以同樣的速度在上述汽缸內部的一定的圓弧上向相反的方向作往復運動用的第一和第二驅動裝置；上述活塞裝置構成液壓泵、氣泵、真空泵等等其中的一種機器。
9．如權利要求1-7中任何一項權利要求所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，該裝置還包括分別為上述許多活塞的往復運動設置了許多腔室，每當上述各活塞到達上死點或下死點時，為通過上述吸氣閥被吸入上述腔室內的燃料與空氣的混合氣體點火用的許多點火裝置；控制上述許多吸氣閥、排氣閥和點火裝置用的控制裝置，以便在各腔室中順序進行混合氣的吸氣行程，壓縮行程，由于混合氣點火而發生的膨脹行程，以及燃燒氣體的排氣行程；把由于上述燃燒氣體的膨脹行程而使得上述第一和第二活塞分別在上述各汽缸內的一定圓弧上作方向相反的往復運動轉變為旋轉運動用的第一和第二曲柄裝置；以及把上述第一和第二曲柄裝置向相反方向的旋轉動力統一成一個旋轉動力用的第一和第二曲柄齒輪；上述活塞裝置便形成了內燃機，從而能從上述第一和第二曲柄齒輪的旋轉軸獲得旋轉的動力。
10．如權利要求8所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述第一和第二驅動裝置通常由產生旋轉動力的裝置，以及第一和第二曲柄裝置所組成；上述第一和第二曲柄裝置分別由用上述旋轉動力驅動旋轉的第一曲柄驅動齒輪和與第一曲柄驅動齒輪嚙合而旋轉的第二曲柄驅動齒輪來驅動，從而使得各組活塞在汽缸內部沿著固定的圓周作往復運動。
11．如權利要求1-7中任何一項權利要求所述的往復旋轉式活塞裝置，其特征在于，上述許多吸氣閥和排氣閥可設置在汽缸的外部圓周面上或左右側面上的任何一個表面上。
12．一種往復旋轉式內燃機，包括在內部形成環狀空間部分的汽缸；許多活塞，形成交替地設置在汽缸內的同一個圓周上的第一組和第二組活塞；第一組和第二組活塞以同樣的速度朝著相反的方向在給定的圓弧上作往復運動；設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從外部流入其內部的流體的流動的許多吸氣閥；設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從內部向外部排出的流體流動的許多排氣閥；為上述許多活塞的往復運動設置的許多腔室，每當上述各活塞到達上死點或下死點時，為通過上述吸氣閥被吸入上述腔室內的燃料與空氣的混合氣體點火用的許多點火裝置；控制上述許多吸氣閥、排氣閥和點火裝置用的控制裝置，以便在各腔室中順序進行混合氣的吸氣行程，壓縮行程，由于混合氣點火而發生的膨脹行程，以及燃燒氣體的排氣行程；把由于上述燃燒氣體的膨脹行程而使得上述第一和第二活塞分別在上述各汽缸內的一定圓弧上作方向相反的往復運動轉變為旋轉運動用的第一和第二曲柄裝置；以及把上述第一和第二曲柄裝置向相反方向的旋轉動力統一成一個旋轉動力用的第一和第二曲柄齒輪；上述活塞裝置便形成了內燃機，從而能從上述第一和第二曲柄齒輪的旋轉軸獲得旋轉的動力。
13．一種往復旋轉式液壓/氣壓泵，包括在內部形成環狀空間部分的汽缸；許多活塞，形成交替地設置在汽缸內的同一個圓周上的第一組和第二組活塞；第一組和第二組活塞以同樣的速度朝著相反的方向在給定的圓弧上作往復運動；設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從外部流入其內部的流體的流動的許多吸氣閥；設置在汽缸上兩個相鄰活塞的各個會合處的、用于控制從內部向外部排出的流體流動的許多排氣閥；和第一和第二驅動裝置，用于使第一組和第二組活塞以同樣的速度朝著相反的方向在給定的圓弧上作往復運動。
全文摘要
本發明的活塞裝置包括:在內部形成環狀空間部分的汽缸;設置在上述汽缸內部的同一個圓周上,互相交替地布置的第一組和第二組活塞;每一組活塞均由以同樣的速度向著相反的方向在固定的圓弧上作往復運動的許多活塞組成:設置在上述各相鄰的兩個活塞互相會合處的汽缸部件上,為控制流體流動用的許多吸氣閥和排氣閥。這種活塞裝置可以用于液壓泵和氣泵、真空泵和內燃機。
文檔編號F04C9/00GK1281527SQ98811889
公開日2001年1月24日 申請日期1998年12月2日 優先權日1998年12月2日
發明者金昌鈞, 金承鈞 申請人:金昌鈞, 金承鈞