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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002213
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】無振動機構レイアウトとその応用機器
(51)【国際特許分類】
F01C 1/34 20060101AFI20231228BHJP
F02B 53/02 20060101ALI20231228BHJP
F02B 57/00 20060101ALI20231228BHJP
F01C 1/08 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
F01C1/34 Z
F02B53/02 A
F02B57/00 B
F01C1/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022101280
(22)【出願日】2022-06-23
(71)【出願人】
【識別番号】304021277
【氏名又は名称】国立大学法人 名古屋工業大学
(72)【発明者】
【氏名】石野 洋二郎
(57)【要約】
【課題】
Ｗａｎｋｅｌ式ロータリーエンジンの低・振動性と、ピストンエンジンの高・作動流体シール性（高効率）を兼ね備えたエンジン、ポンプ等や、無振動の機器を提供する無振動機構レイアウトを提供すること。
【解決手段】
一定距離だけ離れた２点を軸として同角度で回転する２つの直線ユニットによって駆動される軌道ユニットの数が３以上の場合に、合成重心の位置が移動せず、総合運動エネルギーの変化もない特性を有するベース・ラジアル機構に基づき、さらに、２つの直線部分と軌道ユニットの間で変動体積の密閉空間を形成することで、作動流体の漏れが無く高効率で、無振動無揺動のエンジン、流体機械およびその他の機械を提供する。
【選択図】図６
Ｗａｎｋｅｌ式ロータリーエンジンの低・振動性と、ピストンエンジンの高・作動流体シール性（高効率）を兼ね備えたエンジン、ポンプ等や、無振動の機器を提供する無振動機構レイアウトを提供すること。
【解決手段】
一定距離だけ離れた２点を軸として同角度で回転する２つの直線ユニットによって駆動される軌道ユニットの数が３以上の場合に、合成重心の位置が移動せず、総合運動エネルギーの変化もない特性を有するベース・ラジアル機構に基づき、さらに、２つの直線部分と軌道ユニットの間で変動体積の密閉空間を形成することで、作動流体の漏れが無く高効率で、無振動無揺動のエンジン、流体機械およびその他の機械を提供する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単一の平面内において、任意の点であるベースライン回転軸に、一端が回転固定され回転する、一定長さのベースライン半径線分の他端点に、前記ベースライン半径線分に対して一定角度で接続されるベースラインと、前記ベースライン回転軸から任意の一定距離だけ離れた点であるラジアルライン回転軸に、一端が回転固定され、前記ベースライン回転軸から前記ラジアルライン回転軸に向かう軸間ベクトルの向きを基準として、前記ベースライン半径線分と常に同じ主角度で回転する基準ラジアルライン半線分とが設定され、一定の質量の軌道ユニットの重心位置が、前記ベースライン上、かつ、前記ベースラインと前記基準ラジアルライン半線分を含む直線の交点から一定の距離だけ偏位した位置として規定されるとき、３以上の自然数ｎに対して、１番目からｎ番目までの軌道ユニットの各重心位置が、１番目からｎ番目までのベースライン半径線分が、３６０°の全周にわたり、（３６０／ｎ）°の等間隔の相対角度で配置されることで規定される、ｎ個の軌道ユニットを具備する機械。
【請求項2】
単一の平面内において、任意の点であるベースライン回転軸に、一端が回転固定され回転する、０を含む短い一定長さのベースライン半径線分の他端点に、前記ベースライン半径線分に対して一定角度で接続されるベースラインと、前記ベースライン回転軸から任意の一定距離だけ離れた点であるラジアルライン回転軸に、一端が回転固定され、前記ベースライン回転軸から前記ラジアルライン回転軸に向かう軸間ベクトルの向きを基準として、前記ベースライン半径線分の方向ベクトルと常に同じ主角度で回転する基準ラジアルライン半線分とが設定され、一定の質量の軌道ユニットの重心位置が、前記ベースライン上、かつ、前記ベースラインと、前記基準ラジアルライン半線分から任意の一定距離だけ平行移動させたラジアルライン直線との交点から一定の距離だけ偏位した位置として規定されるとき、３以上の自然数ｎに対して、１番目からｎ番目までの軌道ユニットの各重心位置が、１番目からｎ番目までのベースライン半径線分が、３６０°の全周にわたり、（３６０／ｎ）°の等間隔の相対角度で配置されることで規定される、ｎ個の軌道ユニットを具備する機械。
【請求項3】
請求項１および請求項２のいずれか１つに記載の機械において、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械。
【請求項4】
請求項１および請求項２のいずれか１つに記載の機械において、前記ベースライン回転軸と前記ラジアルライン回転軸の位置が固定され、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械。
【請求項5】
請求項１および請求項２のいずれか１つに記載の機械において、前記ベースライン回転軸の位置が固定され、前記ラジアルライン回転軸の位置が前記ベースライン回転軸に対して円周上を前記主角度だけ逆方向の角度で移動し、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械。
【請求項6】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５のいずれか１つに記載の機械において、延長ラジアルアームあるいは同期アームを具備するラジアルユニットを前記延長ラジアルアームあるいは前記同期アームの先端を平行リンクで駆動することを特徴とする機械。
【請求項7】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５および請求項６のいずれか１つに記載の機械において、ラジアルアームを側面とするラジアルローターを用いることを特徴とする機械。
【請求項8】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６および請求項７のいずれか１つに記載の機械において、双頭ピストンを用いることを特徴とする機械。
【請求項9】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項６、請求項７および請求項８の少なくともいずれか１つに記載の機械において、前記ベースライン回転軸の位置が固定され、前記ラジアルライン回転軸の位置が前記ベースライン回転軸に対して円周上を前記主角度だけ逆方向の角度で移動させるクランクシャフト・アッセンブリのバランス設計ならびにバランス調整において、すべての前記軌道ユニットの合計質量の二分の一の質量もつダミーウエイト成分をクランクピンに仮設置する設計方法、ならびに前記設計方法で設計、製造されたクランクシャフト・アッセンブリ、ならびに、前記ダミーウエイト成分をクランクピンに設置し使用するクランクシャフト・アッセンブリのバランス調整の方法、調整装置、ならびに、前記ダミーウエイト成分を含むウエイト体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無振動機構レイアウトとその応用機器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えばエンジンを例にとると、クランクシャフト、ピストンおよびコネクティングロッドからなる往復ピストン・エンジンは振動があり、高次の振動まで除去するのは困難であるが、ピストンリングによるシールは優れている。一方、Ｗａｎｋｅｌロータリー・エンジンは無振動ではあるが、流体のシールが難しく低効率である。
【0003】
特許文献１には、回転機構のみで機能するため、振動がなく、また、回転運動だけであるので、前記速度型内燃機関のように微小な隙間を保つことが可能であり、シールを無擦動で行うことが可能となる、ローター・セットが記載されている。
【0004】
非特許文献１には、２つの非偏心回転するローターの間に形成される変動体積の作動空間を用いた回転式エンジンについて、その設計と筒内燃焼状態の可視化観察結果が記載されている。非偏心回転式エンジンについて記載されている文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１３／１３７３３７
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】日本機械学会東海支部講演会講演論文集，「非偏心回転式エンジンの開発（点火燃焼過程の可視化観察）」，酒井悠，手嶋啓介，藤井博之，山本優作，齊木悠，石野洋二郎，2014年3月18日．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、ローター・セットを使用するという制限から作動流体の漏洩による、燃料燃焼だけによる自立運転の不成立や、低熱効率の問題があった。そこで、本発明では、Ｗａｎｋｅｌ式ロータリーエンジンの低・振動性と、ピストンエンジンの高・作動流体シール性（高効率）を兼ね備えたエンジン、ポンプ等を提供する無振動機構レイアウトを提供することを目的とする。
【0008】
流体機械だけでなく、一般機械に応用し、無振動特性を得ることができる機構を提供することも目的である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
【0010】
［１］単一の平面内において、任意の点であるベースライン回転軸に、一端が回転固定され回転する、一定長さのベースライン半径線分の他端点に、前記ベースライン半径線分に対して一定角度で接続されるベースラインと、前記ベースライン回転軸から任意の一定距離だけ離れた点であるラジアルライン回転軸に、一端が回転固定され、前記ベースライン回転軸から前記ラジアルライン回転軸に向かう軸間ベクトルの向きを基準として、前記ベースライン半径線分と常に同じ主角度で回転する基準ラジアルライン半線分とが設定され、一定の質量の軌道ユニットの重心位置が、前記ベースライン上、かつ、前記ベースラインと前記基準ラジアルライン半線分を含む直線の交点から一定の距離だけ偏位した位置として規定されるとき、３以上の自然数ｎに対して、１番目からｎ番目までの軌道ユニットの各重心位置が、１番目からｎ番目までのベースライン半径線分が、３６０°の全周にわたり、（３６０／ｎ）°の等間隔の相対角度で配置されることで規定される、ｎ個の軌道ユニットを具備する機械である。
【0011】
ここで機械とは「無振動機構レイアウト」のことであり、以降「ベース・ラジアル機構」と言う場合もある。
【0012】
［２］単一の平面内において、任意の点であるベースライン回転軸に、一端が回転固定され回転する、０を含む短い一定長さのベースライン半径線分の他端点に、前記ベースライン半径線分に対して一定角度で接続されるベースラインと、前記ベースライン回転軸から任意の一定距離だけ離れた点であるラジアルライン回転軸に、一端が回転固定され、前記ベースライン回転軸から前記ラジアルライン回転軸に向かう軸間ベクトルの向きを基準として、前記ベースライン半径線分の方向ベクトルと常に同じ主角度で回転する基準ラジアルライン半線分とが設定され、一定の質量の軌道ユニットの重心位置が、前記ベースライン上、かつ、前記ベースラインと、前記基準ラジアルライン半線分から任意の一定距離だけ平行移動させたラジアルライン直線との交点から一定の距離だけ偏位した位置として規定されるとき、３以上の自然数ｎに対して、１番目からｎ番目までの軌道ユニットの各重心位置が、１番目からｎ番目までのベースライン半径線分が、３６０°の全周にわたり、（３６０／ｎ）°の等間隔の相対角度で配置されることで規定される、ｎ個の軌道ユニットを具備する機械である。
【0013】
［３］［１］および[２]に記載の機械において、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械である。
【0014】
［４］［１］および[２]に記載の機械において、前記ベースライン回転軸と前記ラジアルライン回転軸の位置が固定され、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械である。
【0015】
［５］［１］および[２]に記載の機械において、前記ベースライン回転軸の位置が固定され、前記ラジアルライン回転軸の位置が前記ベースライン回転軸に対して円周上を前記主角度だけ逆方向の角度で移動し、すべての前記ベースラインを規定するベースユニット、すべての前記ラジアルライン直線を規定するラジアルユニット、ならびに、ｎ個の前記軌道ユニットのうち、２種類以上のユニット種により密閉空間を形成することを特徴とする機械である。
【0016】
［６］[１]、[２]、[３]、[４]および[５]に記載の機械において、延長ラジアルアームあるいは同期アームを具備するラジアルユニットを前記延長ラジアルアームあるいは前記同期アームの先端を平行リンクで駆動することを特徴とする機械。
［７］[１]、[２]、[３]、[４]、[５]、および[６]に記載の機械において、ラジアルアームを側面とするラジアルローターを用いることを特徴とする機械。
［８］[１]、[２]、[３]、[４]、[５]、[６]および[７]に記載の機械において、双頭ピストンを用いることを特徴とする機械。
［９］[１]、[２]、[３]、[５]、[６]、[７]および[８]に記載の機械において、前記ベースライン回転軸の位置が固定され、前記ラジアルライン回転軸の位置が前記ベースライン回転軸に対して円周上を前記主角度だけ逆方向の角度で移動させるクランクシャフト・アッセンブリのバランス設計ならびにバランス調整において、すべての前記軌道ユニットの合計質量の二分の一の質量もつダミーウエイト成分をクランクピンに仮設置する設計方法、ならびに前記設計方法で設計、製造されたクランクシャフト・アッセンブリ、ならびに、前記ダミーウエイト成分をクランクピンに設置し使用するクランクシャフト・アッセンブリのバランス調整の方法、調整装置、ならびに、前記ダミーウエイト成分を含むウエイト体。
［７］[１]、[２]、[３]、[４]、[５]、および[６]に記載の機械において、ラジアルアームを側面とするラジアルローターを用いることを特徴とする機械。
［８］[１]、[２]、[３]、[４]、[５]、[６]および[７]に記載の機械において、双頭ピストンを用いることを特徴とする機械。
［９］[１]、[２]、[３]、[５]、[６]、[７]および[８]に記載の機械において、前記ベースライン回転軸の位置が固定され、前記ラジアルライン回転軸の位置が前記ベースライン回転軸に対して円周上を前記主角度だけ逆方向の角度で移動させるクランクシャフト・アッセンブリのバランス設計ならびにバランス調整において、すべての前記軌道ユニットの合計質量の二分の一の質量もつダミーウエイト成分をクランクピンに仮設置する設計方法、ならびに前記設計方法で設計、製造されたクランクシャフト・アッセンブリ、ならびに、前記ダミーウエイト成分をクランクピンに設置し使用するクランクシャフト・アッセンブリのバランス調整の方法、調整装置、ならびに、前記ダミーウエイト成分を含むウエイト体。
【発明の効果】
【0017】
本発明による無振動機構レイアウトによれば、Ｗａｎｋｅｌ式ロータリーエンジンの低・振動性と、ピストンエンジンの高・作動流体シール性（高効率）を兼ね備えたエンジン、ポンプ等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1a】本発明の一つの実施形態であるベース・ラジアル機構の「軌道ユニット」の重心Ｇの位置を規定するための基本関係を示す、主角度が第１象限の場合の図である。
【図1b】本発明の一つの実施形態であるベース・ラジアル機構の「軌道ユニット」の重心Ｇの位置を規定するための基本関係を示す、主角度が第２象限の場合の図である。
【図1c】本発明の一つの実施形態であるベース・ラジアル機構の「軌道ユニット」の重心Ｇの位置を規定するための基本関係を示す、主角度が第３象限の場合の図である。
【図1d】本発明の一つの実施形態であるベース・ラジアル機構の「軌道ユニット」の重心Ｇの位置を規定するための基本関係を示す、主角度が第４象限の場合の図である。
【図2】本発明の一つの実施形態であるベース・ラジアル機構の「軌道ユニット」の重心Ｇの位置を規定するための基本関係を示す、ベースライン半径線分長さＲが０の場合の図である。
【図3a】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第１実施形態の図である。
【図3b】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第２実施形態の図である。
【図3c】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第３実施形態の図である。
【図3d】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第４実施形態の図である。
【図3e】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第５実施形態の図である。
【図3f】軌道ユニットの物理的駆動機構例を説明する第６実施形態の図である。
【図4】「軌道ユニット」の個数ｎが３個の場合の幾何学的構成を示す図である。
【図5】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第１例（第７実施形態）を示す図である。
【図6】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第２例（第８実施形態）を示す図である。
【図7】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第３例（第９実施形態）を示す図である。
【図8】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第４例（第１０実施形態）の試作機の外観写真を示す図である。
【図9】「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」を採用することで、「ベースライン」を固定できる、「軌道ユニット」の個数ｎが３個の場合の幾何学的構成を示す図である。
【図13】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第６例（第１２実施形態）を示す図である。
【図14】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第７例（第１３実施形態）を示す図である。
【図15】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第８例（第１４実施形態）を示す図である。
【図16】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第９例（第１５実施形態）を示す図である。
【図17】本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第１１例（第１７実施形態）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【0020】
本発明の一態様である無振動、一定運動エネルギーの物体運動を与える機構である「ベース・ラジアル機構」について、この幾何学的構成の特性を説明し、さらに、これを利用した、多様な無振動のエンジンおよびポンプ（応用機器）の形態について説明する。
また、詳細は後述するが、新型の３気筒内燃エンジンの設計・試作を行い、試運転を行った。その結果、モーター等の補助を必要とせず、燃料の燃焼圧力だけで回転する「自立燃焼運転（ｆｉｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）」を達成し、８．１Ｗの外部軸出力を得た。自立燃焼運転時の３気筒の燃焼室圧力変動の測定結果もあわせて示す。
また、詳細は後述するが、新型の３気筒内燃エンジンの設計・試作を行い、試運転を行った。その結果、モーター等の補助を必要とせず、燃料の燃焼圧力だけで回転する「自立燃焼運転（ｆｉｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）」を達成し、８．１Ｗの外部軸出力を得た。自立燃焼運転時の３気筒の燃焼室圧力変動の測定結果もあわせて示す。
【0021】
（ベース・ラジアル軌道運動の説明と特長）
本発明「ベース・ラジアル機構」における「ベース・ラジアル軌道運動」とその特長について、説明を行う。
本発明「ベース・ラジアル機構」における「ベース・ラジアル軌道運動」とその特長について、説明を行う。
【0022】
なお本発明機構の運動解析において、回転軸に対して回転する部品が定角速度回転することを前提とする。
【0023】
本機構は主として、２つの要素「ベース・ユニット」および「ラジアル・ユニット」と、それらにより運動が規定される質量要素である「軌道ユニット」の３種の要素から成る。
【0024】
「軌道ユニット」の運動が非円周運動であり、装置に振動を発生すると危惧されるにも関わらず、複数の「軌道ユニット」を同時作動させることで、装置全体の無振動作動を実現できることを示すことを目的として、以下に、本機構の構成と、「軌道ユニット」の重心および合成重心の挙動について、説明を行う。
【0025】
【0026】
ここでの幾何学的構成図の説明において、各要素は、静止座標系であるｘｙ座標系のｘｙ平面内に存在するものとする。
【0027】
本ベース・ラジアル機構では、「ベースライン回転軸（１）」が置かれる点Ｚの位置と、軸間ベクトルＺＡの向きに対して、各要素の位置や角度が定義されるので、点Ｚの絶対位置の移動や軸間ベクトルＺＡの向きの変化により、機構全体の特性が変化する。
【0028】
そこで、説明に先立ち、下記に、典型的な「軸配置回転型式」を記載するが、その他の型式も取ることができる。
【0029】
「２軸固定型式：軸配置回転型式Ａ」は、静止座標（ｘｙ座標）に対して、図１のように、「ベースライン回転軸（１）」を原点に固定し、さらに「ラジアルライン回転軸（２）」をｘ軸上の１点に固定する型式である。
【0030】
「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」は、静止座標（ｘｙ座標）において、「ベースライン回転軸（１）」が原点に固定され、「ベースライン半径線分（７）」、「ベースライン（３）」などの「ベースユニット（１２）」も回転しない一方で、「ラジアルローター（４３）」が回転しない状態で、「ラジアルライン回転軸（２）」が原点を中心として円周上を偏心回転する型式である。
【0031】
「ラジアルライン固定ベース軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｃ」は、静止座標（ｘｙ座標）において、「ラジアルライン回転軸（２）」が原点に固定され、「ベースライン回転軸（１）」が原点を中心として円周上を偏心回転する型式である。
【0032】
「軸間中点まわり型式：軸配置回転型式Ｄ」は、静止座標（ｘｙ座標）に対して、「ベースライン回転軸（１）」と「ラジアルライン回転軸（２）」の中点Ｍが原点に固定され、点Ｍを中心とする円周を両軸（１、２）が偏心回転する型式である。
【0033】
【0034】
まず、任意の点Ｚに、一定長さＲ［ｍ］（Ｒ≧０）の「ベースライン半径線分ＺＢ（７）」の一端を回転接続する。この回転軸を「ベースライン回転軸（１）」と呼ぶ。
【0035】
ここでは、点Ｚを便宜的にｘｙ座標の原点Ｏに置く。
【0036】
点Ｚから、任意の向き、かつ、一定距離ｄ［ｍ］（ｄ＞０）のベクトル「軸間ベクトルＺＡ」だけ進んだ点Ａには、直線「基準ラジアルラインＡＣ（８）」が回転接続される。この回転軸を、「ラジアルライン回転軸（２）」と呼ぶ。
【0037】
ここでは、便宜的に点Ａをｘ軸上の点（ｄ，０）（ｄ＞０）の領域に置き、ベクトルＺＡをｘ軸に一致させておく。
【0038】
すなわち、ここでの理論解析では、「２軸固定型式：軸配置回転型式Ａ」を採用した場合の考察を行う。
【0039】
さて、つぎに、「軸間ベクトルＺＡ」に対して、「ベースライン半径線分ＺＢ（７）」の向きを表すベクトルＺＢがなす角度を「主角度」と定義し、Ｔ［ｒａｄ］（反時計回りが正値）で表して、図１ａ、図１ｂ、図１ｃおよび図１ｄに図示した。
【0040】
【0041】
【0042】
つぎに、「ベースライン半径線分ＺＢ（７）」の他端点Ｂに、まず、仮想的な直線「基準ベースラインＢＣ´（９）」を「ベースライン半径線分ＺＢ（７）」に対して垂直に接続する。
【0043】
さらに端点Ｂに、「軌道ユニット（６）」の重心Ｇ（５）の座標Ｇ＝（ｘＧ，ｙＧ）の決定に重要な直線「ベースラインＢＣ（３）」を、「基準ベースラインＢＣ´（９）」に対して任意の一定角度ｆ［ｒａｄ］で接続する。
【0044】
最も単純なｆ＝０［ｒａｄ］の場合、「ベースラインＢＣ（３）」は、「基準ベースラインＢＣ´（９）」と一致する。
【0045】
ここで、点Ｃ´は「基準ラジアルラインＡＣ（８）」と「基準ベースラインＢＣ´（９）」の交点であり、また、点Ｃ「クロスポイントＣ」（座標ＸＣ＝（ｘＣ，ｙＣ））は、「基準ラジアルラインＡＣ（８）」と「ベースラインＢＣ（３）」の交点である。
【0046】
本発明機構において、「軌道ユニット（６）」の質量重心Ｇ（５）の位置は、以下の２つの条件を同時に満たすように定義され、その定義に従って駆動される。
【0047】
「ベース線上条件」：「ベースラインＢＣ（３）」上に存在
【0048】
「重心点距離条件」：「クロスポイントＣ」から点Ｚを基準として反時計回りの方向に距離ｐＳ（－∞＜ｐＳ＜∞）だけ離れた点。ただし、ｐＳが負値の場合は、時計回りの方向に｜ｐＳ｜の距離だけ離れた点。
【0049】
重心Ｇ（５）の位置は、ここまで、「基準ラジアルラインＡＣ（８）」を用いて定義を行ってきたが、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図１ｄ及び図２に示すように、「基準ラジアルラインＡＣ（８）」をサポート体（１０）を介して、「ラジアルライン回転軸（２）」に対して反時計回りの方向に任意の一定距離ｈだけ平行移動した「ラジアルラインＤＤ´（４）」を用いても重心点Ｇの位置を定義することができる。
【0050】
なお、ｈが負値の場合は、時計回りの方向に｜ｈ｜の距離だけ平行移動させる。
【0051】
ｈ≠０のとき、上記＜距離条件＞の代わりに、下記＜平行移動距離条件＞を用いて重心Ｇを定義するとき、ｐ＝ｐＳ－ｐｈの関係は主角度Ｔが変化しても変わらず、「ラジアルラインＤＤ´（４）」を用いても、「基準ラジアルラインＡＣ（８）」を用いた場合と全く同じ諸特性が得られる。
【0052】
ここで、点Ｄ´は「ラジアルラインＤＤ´（４）」と「基準ベースラインＢＣ´（９）」の交点であり、また、点Ｄは、「ラジアルラインＤＤ´（４）」と「ベースラインＢＣ（３）」の交点である。
【0053】
サポート体の形状は、「ラジアルラインＤＤ’（４）」を「ラジアルライン回転軸（２）」まわりに回転できるように連結させる形状ならば、いかなる形状でもよい。
【0054】
なお、上述の「軌道ユニット（６）の重心Ｇ（５）」の駆動は、物理的な部品の組み合わせで、容易に実現できる。
【0055】
【0056】
ただし、簡単のため、ｆ＝０とした。
【0057】
図３ａに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第１実施形態の図を示す。なお、図３ａ～図３ｆは、ｆ＝０として描画されているが、いずれの実施形態もｆが０でなくとも成立する。
第１実施形態は、面接触を多用する設計で、摺動抵抗が大きいが、耐面圧が高く、強度が高いく設計された。摺動面には、ホワイトメタルなどの摺動材料を採用し、油潤滑を実施するとよい。
また、「ベースライン回転軸（１）」を仮想軸として、「ラジアルライン回転軸」との干渉を回避できる設計である。
第１実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ａ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ａ」により達成される。
ここで、「ベース線上条件設計Ａ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの長凸部「ベースライン用軌道ユニット長凸部（６ｈ）」２面×１箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」
により実現される設計である。
ただし、図３ａ～図３ｆの説明で用いる数量は、ｘｙ平面上への投影図形における数量で示されている。
また、「重心点距離条件設計Ａ」は、
（１）軌道ユニットの長凹部「ラジアルライン用軌道ユニット角穴（６ｉ）」の２面 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」の２面
により実現される設計である。
第１実施形態は、面接触を多用する設計で、摺動抵抗が大きいが、耐面圧が高く、強度が高いく設計された。摺動面には、ホワイトメタルなどの摺動材料を採用し、油潤滑を実施するとよい。
また、「ベースライン回転軸（１）」を仮想軸として、「ラジアルライン回転軸」との干渉を回避できる設計である。
第１実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ａ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ａ」により達成される。
ここで、「ベース線上条件設計Ａ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの長凸部「ベースライン用軌道ユニット長凸部（６ｈ）」２面×１箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」
により実現される設計である。
ただし、図３ａ～図３ｆの説明で用いる数量は、ｘｙ平面上への投影図形における数量で示されている。
また、「重心点距離条件設計Ａ」は、
（１）軌道ユニットの長凹部「ラジアルライン用軌道ユニット角穴（６ｉ）」の２面 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」の２面
により実現される設計である。
【0058】
図３ｂに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第２実施形態の図を示す。
第２実施形態は、長い接触面を利用する第１実施例に対して、短凸部を利用するもので、ベアリングを配置し摺動抵抗を低減することができる実体設計である。
本明細書で説明する機構において、摺動抵抗の低減のため、摺動部には、必要に応じてラジアルベアリングやリニアベアリングを使用できる。本明細書ではラジアルベアリングが図示されているが、ベアリングの使用は必須として限定しているわけではない。
第２実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｂ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｂ」により達成される。
第２実施形態は、長い接触面を利用する第１実施例に対して、短凸部を利用するもので、ベアリングを配置し摺動抵抗を低減することができる実体設計である。
本明細書で説明する機構において、摺動抵抗の低減のため、摺動部には、必要に応じてラジアルベアリングやリニアベアリングを使用できる。本明細書ではラジアルベアリングが図示されているが、ベアリングの使用は必須として限定しているわけではない。
第２実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｂ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｂ」により達成される。
【0059】
ここで、「ベース線上条件設計Ｂ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×２箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｂ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×２箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」２面
により実現される設計である。
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×２箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｂ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×２箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」２面
により実現される設計である。
【0060】
図３ｃに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第３実施形態の図を示す。
第３実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる特長を持つ実体設計である。
第３実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｃ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｃ」により達成される。
ここで、「ベース線上条件設計Ｃ」は、
（１）ベース板の短凸部「ベースライン用ベース板上設置ベアリング（１２ｅ）」の２点×１箇所、
（２）軌道ユニットの長穴溝「ベースライン用軌道ユニット溝／スリット（６ｄ）」の２面×１箇所、
（３）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×４箇所 および
（４）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｃ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×４箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」２面
により実現される設計である。
第３実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる特長を持つ実体設計である。
第３実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｃ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｃ」により達成される。
ここで、「ベース線上条件設計Ｃ」は、
（１）ベース板の短凸部「ベースライン用ベース板上設置ベアリング（１２ｅ）」の２点×１箇所、
（２）軌道ユニットの長穴溝「ベースライン用軌道ユニット溝／スリット（６ｄ）」の２面×１箇所、
（３）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×４箇所 および
（４）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｃ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の１点×４箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の側面「ラジアルライン（４）」２面
により実現される設計である。
【0061】
図３ｄに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第４実施形態の図を示す。
第４実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる、ラジアルアームの幅が広くとれ強度が増す、といった特長を持つ実体設計である。
また、「ベースライン回転軸（１）」を貫通軸とする代わりに、「ラジアルライン回転軸（２）」を「サポート体（１０）」を利用して仮想軸として、２軸の干渉を回避できる設計である。
第４実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる、ラジアルアームの幅が広くとれ強度が増す、といった特長を持つ実体設計である。
また、「ベースライン回転軸（１）」を貫通軸とする代わりに、「ラジアルライン回転軸（２）」を「サポート体（１０）」を利用して仮想軸として、２軸の干渉を回避できる設計である。
【0062】
第４実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｄ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｄ」により達成される。
ここで、「ベース線上条件設計Ｄ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー（１２ｄ）」の内壁、および
（４）「ピストン（６ａ）」の短凸部「ピストンリング」または「シリンダー内壁ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｅ）」１点×２箇所
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｄ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の２点×１箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の長凹部「ラジアルライン用ラジアルアームスリット（１３ｂ）」の２面
により実現される設計である。
ここで、「ベース線上条件設計Ｄ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー（１２ｄ）」の内壁、および
（４）「ピストン（６ａ）」の短凸部「ピストンリング」または「シリンダー内壁ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｅ）」１点×２箇所
により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｄ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の２点×１箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の長凹部「ラジアルライン用ラジアルアームスリット（１３ｂ）」の２面
により実現される設計である。
【0063】
図３ｅに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第５実施形態の図を示す。
第５実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる効果を持つ実体設計である。また、「ラジアルアーム凹部（１３ｃ）」は、スリット穴より長溝の方が、ラジアルアームの強度低下を防止できるので、ラジアルアームの強度を増加する設計となっている。
第５実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｅ」あるいは「ベース線上条件設計Ｅ’」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｅ」により達成される。
第５実施形態は、ベースライン方向にコンパクトにできる効果を持つ実体設計である。また、「ラジアルアーム凹部（１３ｃ）」は、スリット穴より長溝の方が、ラジアルアームの強度低下を防止できるので、ラジアルアームの強度を増加する設計となっている。
第５実施形態では、「ベース線上条件」は「ベース線上条件設計Ｅ」あるいは「ベース線上条件設計Ｅ’」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｅ」により達成される。
【0064】
ここで、「ベース線上条件設計Ｅ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー脇ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｆ）」の２面×１箇所、
（４）「シリンダー脇ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｆ）」の２点×１箇所 および
（５）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」により実現される設計である。
また「ベース線上条件設計Ｅ’」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー「１２ｄ」の外壁」の２面、
（４）「シリンダー外壁ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｊ）」の１点×２箇所 および
（５）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」により実現される設計である。
また、「重心点距離条件Ｅ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の２点×１箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の長凹部「１３ｃ：ラジアルライン用ラジアルアーム溝」の２面により実現される設計である。
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー脇ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｆ）」の２面×１箇所、
（４）「シリンダー脇ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｆ）」の２点×１箇所 および
（５）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」により実現される設計である。
また「ベース線上条件設計Ｅ’」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」の２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×１箇所、
（３）「シリンダー「１２ｄ」の外壁」の２面、
（４）「シリンダー外壁ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｊ）」の１点×２箇所 および
（５）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）」により実現される設計である。
また、「重心点距離条件Ｅ」は、
（１）軌道ユニットの短凸部「ラジアルライン用軌道ユニットベアリング（６ｃ）」の２点×１箇所 および
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の長凹部「１３ｃ：ラジアルライン用ラジアルアーム溝」の２面により実現される設計である。
【0065】
図３ｆに、「軌道ユニット（６，６ａ）」の物理的駆動機構例を説明する第６実施形態の図を示す。
第６実施形態は、「ラジアルアーム（１３ａ）」の先端に「ベアリング（１３ｄ）」を配置し、「ラジアルアーム（１３ａ）」の長さを短くし、ラジアルアームの強度を高める効果を持つ実体設計である。
また、「ベースライン回転軸（１）」を片持ち軸「ベースローター軸（１２ｈ）」で保持し、「ラジアルライン回転軸（２）」を反対方向に延びる片持ち軸「ラジアルローター軸（４４）」で保持する、２軸の干渉を回避できる設計である。
第６実施形態では、「ベース線上条件」は図３ｂと同様に「ベース線上条件設計Ｆ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｆ」により達成される。
第６実施形態は、「ラジアルアーム（１３ａ）」の先端に「ベアリング（１３ｄ）」を配置し、「ラジアルアーム（１３ａ）」の長さを短くし、ラジアルアームの強度を高める効果を持つ実体設計である。
また、「ベースライン回転軸（１）」を片持ち軸「ベースローター軸（１２ｈ）」で保持し、「ラジアルライン回転軸（２）」を反対方向に延びる片持ち軸「ラジアルローター軸（４４）」で保持する、２軸の干渉を回避できる設計である。
第６実施形態では、「ベース線上条件」は図３ｂと同様に「ベース線上条件設計Ｆ」により実現され、「重心点距離条件」は「重心点距離条件設計Ｆ」により達成される。
【0066】
ここで、「ベース線上条件設計Ｆ」は、
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×２箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｆ」は、
（１）軌道ユニットの長凹部「ラジアルライン用軌道ユニット角穴（６ｉ）」の２面 および、
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の先端凸部「ラジアルライン用ラジアルアームベアリング（１３ｄ）」の２点×１箇所
により実現される設計である。
（１）ベース板の長凹部「ベースライン用ベース板溝／スリット（１２ｂ）」２面×１箇所、
（２）軌道ユニットの短凸部「ベースライン用軌道ユニットベアリング（６ｂ）」の２点×２箇所 および
（３）必要ならば、「シリンダー（１２ｄ）」および「ピストン（６ａ）により実現される設計である。
また、「重心点距離条件設計Ｆ」は、
（１）軌道ユニットの長凹部「ラジアルライン用軌道ユニット角穴（６ｉ）」の２面 および、
（２）ラジアルアーム（１３ａ）の先端凸部「ラジアルライン用ラジアルアームベアリング（１３ｄ）」の２点×１箇所
により実現される設計である。
【0067】
上記では、「ベース線上条件設計」や「重心点距離条件設計」の例を提示したにすぎず、これに限定されるものではなく、本明細書の記述を参考に他の設計も可能となる。
【0068】
さて、ここで、本機構において無振動無揺動の特性が得られることを示すために、理論的な考察を行う。
【0069】
【0070】
式（１）から、単独の「軌道ユニット（６）」により装置を構成する場合、主角度Ｔ［ｒａｄ］の変化に伴い、「軌道ユニットの重心（５）」は、座標（ｘ，ｙ）＝（ｄ／２，（ｄ／２）ｔａｎ（ｆ））の周囲を主角度Ｔに対する２倍角速度成分を伴う非円周上を移動し、系に振動が発生することがわかる。
【0071】
「軌道ユニット（６）」が２個の場合、合成重心は、式（２）となり、ＲおよびｐＳの値に無関係に、点Ｍの上方あるいは下方に位置する座標（ｘ，ｙ）＝（ｄ／２，（ｄ／２）ｔａｎ（ｆ））の周囲を、Ｔの２倍の角速度で移動し、系に振動が発生することがわかる。
（数２）
（数２）
【0072】
図４に、「軌道ユニット（６）」の個数ｎがｎ＝３個の場合の幾何学的構成を示すが、以下では、ｎ≧３について考察する。
【0073】
要素数がｎの場合、各重心Ｇ（ｎ）１～Ｇ（ｎ）ｎの座標において、ｋ番目の要素の重心Ｇ（ｎ）ｋは式（３）のように表される。
【0074】
（数３）
【0075】
式（３）について１～ｎまでの総和を算出した結果、合成重心の位置は座標（ｘ，ｙ）＝（ｄ／２，（ｄ／２）ｔａｎ（ｆ））と表され、主角度Ｔによらず、常に、定点上にあり、角速度一定で回転する本装置はｘ方向あるいはｙ方向への振動を発生しないことが示された。
【0076】
つぎに、運動エネルギーについて記載すると、１要素（質量ｍ［ｋｇ］）の場合の運動エネルギーＥ（１）は、角速度Ｗ［ｒａｄ／ｓ］のとき、式（４）となり、主角度Ｔ［ｒａｄ］によって大きさが変化し、ｘｙ平面内での回転方向のトルク変動が発生する。
【0077】
（数４）
【0078】
一方、要素数ｎの場合の運動エネルギーＥ（ｎ）は、式（５）で表され、一定値となり、要素数がｎ＝２以上ならば、トルク変動のない滑らかな回転動作が得られることが示される。
【0079】
（数５）
【0080】
以上のように、本機構では、「軌道ユニット（６）」の個数がｎ＝３以上ならば、無振動無揺動の装置を提供することができる。
【0081】
図５に、本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第１例（第７実施形態）を示す。
第７実施形態において、変動体積空間（作動空間）は、ベースユニット（「ベースブロック（４１）」＋「ベース板（１２ａ）」、軌道ユニット（２枚の「スライドバルブ様軌道ユニット（４２））およびラジアルユニット（「ラジアルアーム（１３ａ）および「ラジアルローター（４３）の側面」」による三種要素密閉方式（密閉方式Ａ）により形成される。
「ベースライン回転軸（１）」と「ラジアルライン回転軸（２）」を固定し、「ベースライン半径線分（７）」と「基準ラジアルライン（８）」を同じ「主角度Ｔ」で回転させることで、無振動のまま「作動空間（５２）」の体積変化が得られる。
作動流体の供給排出を「供給排出ポート（６９）」を通じて適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。出力は、図示のように「ラジアルローター軸（４４）」の他、「ラジアルユニット（１３）」、「非軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｂ）」および「同期歯車列（４７）」からも取り出すことができる。
第７実施形態において、変動体積空間（作動空間）は、ベースユニット（「ベースブロック（４１）」＋「ベース板（１２ａ）」、軌道ユニット（２枚の「スライドバルブ様軌道ユニット（４２））およびラジアルユニット（「ラジアルアーム（１３ａ）および「ラジアルローター（４３）の側面」」による三種要素密閉方式（密閉方式Ａ）により形成される。
「ベースライン回転軸（１）」と「ラジアルライン回転軸（２）」を固定し、「ベースライン半径線分（７）」と「基準ラジアルライン（８）」を同じ「主角度Ｔ」で回転させることで、無振動のまま「作動空間（５２）」の体積変化が得られる。
作動流体の供給排出を「供給排出ポート（６９）」を通じて適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。出力は、図示のように「ラジアルローター軸（４４）」の他、「ラジアルユニット（１３）」、「非軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｂ）」および「同期歯車列（４７）」からも取り出すことができる。
【0082】
図５では、「主角度Ｔ」の同期方式の実施例として、下記の２方式を同時に描いた。
＜主角度同期方式Ａ＞＝「ラジアルローター（４３）」に接続された「ラジアルローター軸（４４）」を介して回転する「ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板（４６）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「非軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｂ）」でリンク接続する方式。３個以上の平行クランクの重心（５１ａ）の合成重心を点Ｍに固定することができ、平行クランクによる振動は防止できる。
＜主角度同期方式Ａ＞＝「ラジアルローター（４３）」に接続された「ラジアルローター軸（４４）」を介して回転する「ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板（４６）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「非軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｂ）」でリンク接続する方式。３個以上の平行クランクの重心（５１ａ）の合成重心を点Ｍに固定することができ、平行クランクによる振動は防止できる。
【0083】
または、
＜主角度同期方式Ｂ＞＝「ラジアルローター（４３）」に接続された「ラジアルローター軸（４４）」を介して回転する「ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板（４６）」に配置された「ラジアルローター側同期歯車（４８）」と、「ベース板（１２ａ）」に配置された「ベースローター側同期歯車（５０）」とを、「同期中間歯車（４９）」で接続した「同期歯車列（４７）」により「主角度」を同期させる方式。
図６に、本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第２例（第８実施形態）を示す。
第８実施形態において、ベースユニット（「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」）および軌道ユニット（「ピストン様軌道ユニット（６ａ））による二種要素密閉方式（密閉方式Ｂ）により、密閉空間（作動空間）が形成される。
「ベースライン回転軸（１）」と「ラジアルライン回転軸（２）」を固定し、「ベースライン半径線分（７）」と「基準ラジアルライン（８）」を同じ「主角度Ｔ」で回転させることで、無振動のまま「作動空間（５２）」の体積変化が得られる。
作動流体の供給排出を、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」に設置したバルブ機構（図示省略）や、図５と同様に、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」、「ベース板（１２ａ）」および「ケーシング（６０）」を貫く「供給排出ポート（６９）」を通じて、適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。
＜主角度同期方式Ｂ＞＝「ラジアルローター（４３）」に接続された「ラジアルローター軸（４４）」を介して回転する「ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板（４６）」に配置された「ラジアルローター側同期歯車（４８）」と、「ベース板（１２ａ）」に配置された「ベースローター側同期歯車（５０）」とを、「同期中間歯車（４９）」で接続した「同期歯車列（４７）」により「主角度」を同期させる方式。
図６に、本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第２例（第８実施形態）を示す。
第８実施形態において、ベースユニット（「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」）および軌道ユニット（「ピストン様軌道ユニット（６ａ））による二種要素密閉方式（密閉方式Ｂ）により、密閉空間（作動空間）が形成される。
「ベースライン回転軸（１）」と「ラジアルライン回転軸（２）」を固定し、「ベースライン半径線分（７）」と「基準ラジアルライン（８）」を同じ「主角度Ｔ」で回転させることで、無振動のまま「作動空間（５２）」の体積変化が得られる。
作動流体の供給排出を、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」に設置したバルブ機構（図示省略）や、図５と同様に、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」、「ベース板（１２ａ）」および「ケーシング（６０）」を貫く「供給排出ポート（６９）」を通じて、適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。
【0084】
「主角度同期方式」としては、「主角度同期方式Ｃ」を採用した。
ここで、「主角度同期方式Ｃ」は、軌道ユニットが存在する平面である「軌道ユニット平面」において、「ラジアルローター（４３）」に接続された「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｃ）」でリンク接続する方式。装置の厚み方向のサイズをコンパクト化できる特長がある。３個以上の平行クランクの重心（５１ａ）の合成重心を点Ｍに固定することができ、平行クランクによる振動は防止できる。
ここで、「主角度同期方式Ｃ」は、軌道ユニットが存在する平面である「軌道ユニット平面」において、「ラジアルローター（４３）」に接続された「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｃ）」でリンク接続する方式。装置の厚み方向のサイズをコンパクト化できる特長がある。３個以上の平行クランクの重心（５１ａ）の合成重心を点Ｍに固定することができ、平行クランクによる振動は防止できる。
【0085】
図７に、本発明の幾何学的構成に基づく設計バリエーションの第３例（第９実施形態）を示す。
この第９実施形態において、密閉空間（作動空間）の形成は、図６と同様に、ベースユニット（「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」）および軌道ユニット（「ピストン様軌道ユニット（６ａ））による「密閉方式Ｂ」で実現されている。
作動流体の供給排出を、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」に設置したバルブ機構（図示省略）や、図５および図６と同様に、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」、「ベース板（１２ａ）」および「ケーシング（６０）」を貫く「供給排出ポート（６９）」を通じて、適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。
この第９実施形態において、密閉空間（作動空間）の形成は、図６と同様に、ベースユニット（「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」）および軌道ユニット（「ピストン様軌道ユニット（６ａ））による「密閉方式Ｂ」で実現されている。
作動流体の供給排出を、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」に設置したバルブ機構（図示省略）や、図５および図６と同様に、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」、「ベース板（１２ａ）」および「ケーシング（６０）」を貫く「供給排出ポート（６９）」を通じて、適切な「主角度」の角度域で行うことで、ポンプや内燃機関として利用することができる。
【0086】
＜主角度同期方式Ｄ＞＝軌道ユニットが存在する平面である「軌道ユニット平面」において、１個以上の「ラジアルアーム（１３ａ）」を「軌道ユニット」（「ピストン様軌道ユニット（６ａ）」）より遠方まで延長した「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」を用い、その先端部を「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」により駆動する方式。装置の厚み方向のサイズをコンパクト化できる特長がある。この方式では、「平行クランク」は１個でも良く、「同期歯車列（４７）」の個数を低減することができる。平行クランクの数が１個の場合、「ラジアルローター（４３）」の重心を「ラジアルライン回転軸（２）」に一致させ、平行クランクの重心（５１ａ）を２本のクランク軸のどちらか一方に一致させることで、振動を防止することができる。
【0087】
図８に、「２軸固定型式：軸配置型式Ａ」、「密閉方式Ｂ」および「主角度同期方式Ａ」を採用して設計し、製作した３気筒試作機の外観写真を、設計バリエーションの第４例（第１０実施形態）として、示す。設計パラメーターは以下のとおりである。ｎ＝３，ｄ＝１５ｍｍ，Ｒ＝３７．５ｍｍ，ｆ＝０，ｈ＝０ｍｍ，－１５ｍｍ，シリンダーボア直径３０ｍｍ，ストローク３０ｍｍ，排気量２１ｃｃ／気筒。「主角度同期方式Ａ」の主角度同期には、３個の「非軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｂ）」が用いられている。
【0088】
つぎに、図９に示す「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」に対する幾何学的構成について、説明を行う。
図９は、「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」を採用することで、「ベースライン（３）」すなわち、「ベースユニット（１２）」全体を固定できる、「軌道ユニット」の個数ｎが３個の場合の幾何学的構成を示す図である。ｎ＝３以上の場合も、ｎ＝３と同様に考えることができる。
「ベース軸固定ラジアル軸公転型式：軸配置回転型式Ｂ」では、実際に、静止座標（ｘｙ座標）に対して、「ベースライン回転軸（１）」が原点に固定され、「ラジアルライン回転軸（２）」が原点を中心とする円周を移動する型式である。
「ベース軸固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」では、主角度がＴのとき、「ラジアルライン回転軸（２，Ａ）」を、原点（Ｏ，Ｚ）まわりに－Ｔだけ円周移動させる。このとき、図９のように、「ベースライン半径線分（７）」、「基準ラジアルライン（８）」および「ラジアルライン（４）」の絶対主角度Ｔ’は変化せず、ベースユニットは静止し、さらに、「ラジアルローター（４３）」も非回転のまま、偏心円周移動する。
図９は、「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」を採用することで、「ベースライン（３）」すなわち、「ベースユニット（１２）」全体を固定できる、「軌道ユニット」の個数ｎが３個の場合の幾何学的構成を示す図である。ｎ＝３以上の場合も、ｎ＝３と同様に考えることができる。
「ベース軸固定ラジアル軸公転型式：軸配置回転型式Ｂ」では、実際に、静止座標（ｘｙ座標）に対して、「ベースライン回転軸（１）」が原点に固定され、「ラジアルライン回転軸（２）」が原点を中心とする円周を移動する型式である。
「ベース軸固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」では、主角度がＴのとき、「ラジアルライン回転軸（２，Ａ）」を、原点（Ｏ，Ｚ）まわりに－Ｔだけ円周移動させる。このとき、図９のように、「ベースライン半径線分（７）」、「基準ラジアルライン（８）」および「ラジアルライン（４）」の絶対主角度Ｔ’は変化せず、ベースユニットは静止し、さらに、「ラジアルローター（４３）」も非回転のまま、偏心円周移動する。
【0089】
「２軸固定型式：軸配置回転型式Ａ」の場合、図４を参照した動作解析から、
軌道ユニット数がｎ＝３以上の場合、ｎ個の軌道ユニット（質量をｍとする）の合成重心が、常に中点Ｍにあることがわかっているので、図９に示す「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」の場合、軌道ユニット（全質量ｎ×ｍ）の合成重心は原点を中心とする半径ｄ／２の円周上を移動することになる。
図９を実機で実現する場合、回転軸を原点とする偏心量ｄの「クランクシャフト（６１）」等を用いて「ラジアルライン回転軸（２，Ａ）」を円周動作させることが考案されるが、振動を防止するためには、偏心量ｄのクランクピンの位置に、クランクピンの質量、「ラジアルローター（４３）」の質量、および、全軌道ユニットの質量の１／２の質量があるとしてモーメントを算出し、これを相殺する「静的カウンターウエイト（６６ａ）」ならびに「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を「クランクシャフト（６１）」の軸に設置すると、振動を防止することができる。
軌道ユニット数がｎ＝３以上の場合、ｎ個の軌道ユニット（質量をｍとする）の合成重心が、常に中点Ｍにあることがわかっているので、図９に示す「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」の場合、軌道ユニット（全質量ｎ×ｍ）の合成重心は原点を中心とする半径ｄ／２の円周上を移動することになる。
図９を実機で実現する場合、回転軸を原点とする偏心量ｄの「クランクシャフト（６１）」等を用いて「ラジアルライン回転軸（２，Ａ）」を円周動作させることが考案されるが、振動を防止するためには、偏心量ｄのクランクピンの位置に、クランクピンの質量、「ラジアルローター（４３）」の質量、および、全軌道ユニットの質量の１／２の質量があるとしてモーメントを算出し、これを相殺する「静的カウンターウエイト（６６ａ）」ならびに「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を「クランクシャフト（６１）」の軸に設置すると、振動を防止することができる。
【0090】
（製造時のメインクランクシャフト・アッセンブリのバランス調整方法）
「クランクシャフト（６１）」、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」から成る「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の製造時の静的・動的バランスの微調整は、
（１）まず、組付けられる「ラジアルローター（４３）」と全「軌道ユニット（６）」の質量を実測し、
（２）実測結果から、「ラジアルローター（４３）」の質量と全「軌道ユニット（６）」の総合質量の１／２の質量を合計した質量を持つ「クランクピン挿入用穴付きダミーウエイト」を製作し、
（３）その「ダミーウイエト」を「メインクランクシャフト・アッセンブリ」のクランクピンに挿入組付けし、
（４）（３）の「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の回転時の静的バランスならびに動的バランスを計測装置で計測し、その結果に基づいて「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を調整、または、
（５）簡易的には、（３）の「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の主軸両端中央に穿ったセンター穴等を利用し、当該「アッセンブリ」を水平に置き回転させ、主軸周りの静的バランスを確認し、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を調整し、さらに、その「メインクランクシャフト・アッセンブリ」を、その出力側端（非クランクピン側端）の中央に取り付けた糸等で吊るし、空気噴流により回転させ、アッセンブリの揺動を目視等で検知し、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を再調整する、
方法により、実現できる。
「クランクシャフト（６１）」、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」から成る「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の製造時の静的・動的バランスの微調整は、
（１）まず、組付けられる「ラジアルローター（４３）」と全「軌道ユニット（６）」の質量を実測し、
（２）実測結果から、「ラジアルローター（４３）」の質量と全「軌道ユニット（６）」の総合質量の１／２の質量を合計した質量を持つ「クランクピン挿入用穴付きダミーウエイト」を製作し、
（３）その「ダミーウイエト」を「メインクランクシャフト・アッセンブリ」のクランクピンに挿入組付けし、
（４）（３）の「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の回転時の静的バランスならびに動的バランスを計測装置で計測し、その結果に基づいて「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を調整、または、
（５）簡易的には、（３）の「メインクランクシャフト・アッセンブリ」の主軸両端中央に穿ったセンター穴等を利用し、当該「アッセンブリ」を水平に置き回転させ、主軸周りの静的バランスを確認し、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を調整し、さらに、その「メインクランクシャフト・アッセンブリ」を、その出力側端（非クランクピン側端）の中央に取り付けた糸等で吊るし、空気噴流により回転させ、アッセンブリの揺動を目視等で検知し、「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」を再調整する、
方法により、実現できる。
【0091】
図１０に、図９の幾何学的構成に基づき設計された３気筒エンジンの設計図を、設計バリエーションの第５例（第１１実施形態）として示す。また、図１１に、図１０の設計に基づき製作された実働実機の外観写真を示す。
この実機の設計パラメーターを以下に示す。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
主角度同期方式は、「主角度同期方式Ｄ」（図７参照）が採用され、２本の通常長さの「ラジアルアーム（１３ａ）」と１本の「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」が用いられ、「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」の先端部が、「同期歯車列（４７）」により駆動される「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」である「サブクランクシャフト（６２）」で駆動される。
軌道ユニット数ｎはｎ＝３，ｎ＝３，ｄ＝１５ｍｍ，Ｒ＝５５ｍｍ，ｆ＝０，ｈ＝－１０ｍｍ，－３０ｍｍ、シリンダーボア直径３０ｍｍ，ストローク３０ｍｍ，排気量２１ｃｃ／気筒，圧縮比４．９である。
この実機の設計パラメーターを以下に示す。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
主角度同期方式は、「主角度同期方式Ｄ」（図７参照）が採用され、２本の通常長さの「ラジアルアーム（１３ａ）」と１本の「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」が用いられ、「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」の先端部が、「同期歯車列（４７）」により駆動される「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」である「サブクランクシャフト（６２）」で駆動される。
軌道ユニット数ｎはｎ＝３，ｎ＝３，ｄ＝１５ｍｍ，Ｒ＝５５ｍｍ，ｆ＝０，ｈ＝－１０ｍｍ，－３０ｍｍ、シリンダーボア直径３０ｍｍ，ストローク３０ｍｍ，排気量２１ｃｃ／気筒，圧縮比４．９である。
【0092】
作動流体の供給排出にはロータリーバルブが採用され、「ベース板上設置シリンダー（１２ｄ）」の先端に回転挿入されているバルブローターに取り付けられた「ロータリーバルブギヤ（６４）」が、「メインクランクシャフト（６１）」により回転駆動される「多条スクロール溝板（６５）」により駆動される。その結果、「メインクランクシャフト（６１）」が２回転する際に「ロータリーバルブ」は１回転するので、オットーサイクルによる燃焼サイクルが達成されている。
【0093】
なお、「延長ラジアルアーム（１３ｅ）」の延長部分の質量の偏心回転による振動については、延長部分の設計に際して、その重心を「サブクランクシャフト（６２）」のクランクピン軸に置くように設計することで、「サブクランクシャフト（６２）」側の「静的カウンターウエイト（６６ａ）」および「動的カウンターウエイト（６６ｂ）」により相殺し、振動を防止できる。
図１０および図１１の実機は、モーターの補助を必要とせず、燃料の燃焼だけでの自立運転が達成されている。
図１２に、その際の３気筒分の圧力変動波形を示す。このときの主軸回転数は３１１ｒｐｍであり、８．１Ｗの軸出力が計測されている。図１２から、毎燃焼サイクルごとの、燃焼による圧力上昇が確認される。
図１０および図１１の実機は、モーターの補助を必要とせず、燃料の燃焼だけでの自立運転が達成されている。
図１２に、その際の３気筒分の圧力変動波形を示す。このときの主軸回転数は３１１ｒｐｍであり、８．１Ｗの軸出力が計測されている。図１２から、毎燃焼サイクルごとの、燃焼による圧力上昇が確認される。
【0094】
図１３に、ベースライン半径線分長さＲをＲ＝０として、「ラジアルローター（４３）」を高強度化した実機構成を、設計バリエーションの第６例（第１２実施形態）として示す。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、「主角度同期方式Ｅ」を採用した。
ここで、「主角度同期方式Ｅ」は、軌道ユニットが存在する平面である「軌道ユニット平面」において、「ラジアルローター（４３）」に接続された「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、１個以上の「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」でリンク接続する方式である。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、「主角度同期方式Ｅ」を採用した。
ここで、「主角度同期方式Ｅ」は、軌道ユニットが存在する平面である「軌道ユニット平面」において、「ラジアルローター（４３）」に接続された「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、１個以上の「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」でリンク接続する方式である。
【0095】
図１４に、図１３と同様、ベースライン半径線分長さＲをＲ＝０として、「ラジアルローター（４３）」を高強度化した実機構成を、設計バリエーションの第７例（第１３実施形態）として示す。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、「主角度同期方式Ｆ」を採用した。
ここで、「主角度同期方式Ｆ」は、「ベース板（１２ａ）」の「軌道ユニット（６）」側に固定された「同期歯車（４７）」と、「メインクランクシャフト（６１）」のクランクピン周りに設置した「同期歯車（４７）」とを、「メインクランクシャフト（６１）」に回転軸を固定した「同期中間歯車（４９）」で回転接続させる方式である。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、「主角度同期方式Ｆ」を採用した。
ここで、「主角度同期方式Ｆ」は、「ベース板（１２ａ）」の「軌道ユニット（６）」側に固定された「同期歯車（４７）」と、「メインクランクシャフト（６１）」のクランクピン周りに設置した「同期歯車（４７）」とを、「メインクランクシャフト（６１）」に回転軸を固定した「同期中間歯車（４９）」で回転接続させる方式である。
【0096】
図１５に、図１３および図１４と同様にベースライン半径線分長さＲをＲ＝０とするが、図１３および図１４とは異なり、ピストンの圧縮方向を内向きにし、全３気筒の作動流体の供給排出のコントロールを容易にした機器構成を、設計バリエーションの第８例（第１４実施形態）として示す。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、図１３と同様に、「主角度同期方式Ｅ」が採用された。ただし、環状の「ラジアルローター（４３）」が使用され、「ラジアルアーム（１３ａ）」と「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」は「軌道ユニット（６，６ａ）」を取り囲むように配置される。
中央に集まった３方向の「シリンダー（１２ｄ）」の中央穴部に挿入された「供給排出ロータリーバルブ付き出力シャフト（７０）」により、作動流体の供給排出が１箇所でコントロールされ、供給管や排出管の取り回しが簡易化できる。
軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」であり、密閉方式は「密閉方式Ｂ」である。
「主角度同期方式」としては、図１３と同様に、「主角度同期方式Ｅ」が採用された。ただし、環状の「ラジアルローター（４３）」が使用され、「ラジアルアーム（１３ａ）」と「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」は「軌道ユニット（６，６ａ）」を取り囲むように配置される。
中央に集まった３方向の「シリンダー（１２ｄ）」の中央穴部に挿入された「供給排出ロータリーバルブ付き出力シャフト（７０）」により、作動流体の供給排出が１箇所でコントロールされ、供給管や排出管の取り回しが簡易化できる。
【0097】
図１６に、ラジアルユニット（「ピストン様ラジアルアーム（１３ｆ）」）および軌道ユニット（「シリンダー様軌道ユニット（６ｇ））による二種要素密閉方式（密閉方式Ｃ）により、密閉空間（作動空間）が形成される機器構成を、設計バリエーションの第９例（第１５実施形態）として示す。軸配置回転型式は「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」である。
「主角度同期方式」は、「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｃ）」でリンク接続する「主角度同期方式Ｃ」（図６参照）や、１個以上の「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」が使用される「主角度同期方式Ｅ」（図１３参照）が採用されている。
「主角度同期方式」は、「軌道ユニット平面同期アーム（５１ｆ）」と「ベース板（１２ａ）」とを、同一直径上にない２個以上の「軌道ユニット平面受動平行クランク（５１ｃ）」でリンク接続する「主角度同期方式Ｃ」（図６参照）や、１個以上の「軌道ユニット平面駆動平行クランク（５１ｄ）」が使用される「主角度同期方式Ｅ」（図１３参照）が採用されている。
【0098】
ここで、図１６の例とは反対に、「シリンダー様のラジアルユニット」および「ピストン様の軌道ユニット」による二種要素密閉方式（密閉方式Ｄ）により、密閉空間（作動空間）が形成される機器構成も、図示は省略するが、設計バリエーションの第１０例（第１６実施形態）として提供する。
【0099】
図１７に、双頭の「ピストン様軌道ユニット（１２ｄ）」により気筒数を２倍化した構成を、設計バリエーションの第１１例（第１７実施形態）として示す。
第１７実施形態は、図６に示した第８実施形態を基本として、軸配置回転型式を「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」に変更し、ピストンを双頭化した設計バリエーションである。密閉方式は「密閉方式Ｂ」が採用された。
「主角度同期方式」は、図１６と同様に、「主角度同期方式Ｃ」あるいは「主角度同期方式Ｅ」が採用されている。
ピストンの両側にシリンダーが存在するのでこれをピストン運動のガイドとして使用すれば、最も少ない部品数の構成が提供できる。
すなわち、「シリンダー（１２ｄ）」の内壁２箇所と「ピストン６ａ」の摺動面２箇所をガイドとして使用するとき、３個の「シリンダー（１２ｄ）」、３個の双頭の「ピストン（６ａ）」、３本の「ラジアルアーム（１３ａ，１３ｅ）」からなる「ラジアルローター（４３）」、「主角度同期装置（４５）」および「ベース板（１２ａ）」のみにより、６気筒エンジンが構成できる。
第１７実施形態は、図６に示した第８実施形態を基本として、軸配置回転型式を「ベースライン固定ラジアル軸偏心回転型式：軸配置回転型式Ｂ」に変更し、ピストンを双頭化した設計バリエーションである。密閉方式は「密閉方式Ｂ」が採用された。
「主角度同期方式」は、図１６と同様に、「主角度同期方式Ｃ」あるいは「主角度同期方式Ｅ」が採用されている。
ピストンの両側にシリンダーが存在するのでこれをピストン運動のガイドとして使用すれば、最も少ない部品数の構成が提供できる。
すなわち、「シリンダー（１２ｄ）」の内壁２箇所と「ピストン６ａ」の摺動面２箇所をガイドとして使用するとき、３個の「シリンダー（１２ｄ）」、３個の双頭の「ピストン（６ａ）」、３本の「ラジアルアーム（１３ａ，１３ｅ）」からなる「ラジアルローター（４３）」、「主角度同期装置（４５）」および「ベース板（１２ａ）」のみにより、６気筒エンジンが構成できる。
【0100】
以上のように、
本発明は、機器設計に際し、
とくに、エンジン、流体機械の設計において、
「軸配置回転型式」
「ベース線上条件設計」
「重心距離条件設計」
「密閉方式」
「主角度同期方式」
「ｎ（ただしｎ＞３），Ｒ，ｈ，ｆ，ｄ，ｐの値」
「ピストン圧縮方向」
を選定、設定することで、様々な型式の無振動機器を設計することができる設計方法を提供し、その設計機器を提供するものである。
また、エンジン、流体機器以外の機械構造の設計方法、設計機器も提供することができるものである。
本発明は、機器設計に際し、
とくに、エンジン、流体機械の設計において、
「軸配置回転型式」
「ベース線上条件設計」
「重心距離条件設計」
「密閉方式」
「主角度同期方式」
「ｎ（ただしｎ＞３），Ｒ，ｈ，ｆ，ｄ，ｐの値」
「ピストン圧縮方向」
を選定、設定することで、様々な型式の無振動機器を設計することができる設計方法を提供し、その設計機器を提供するものである。
また、エンジン、流体機器以外の機械構造の設計方法、設計機器も提供することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0101】
「無振動機構レイアウト」（「ベース・ラジアル機構」）を適用した内燃エンジン、外燃エンジン又はポンプについて、内燃エンジン・外燃エンジンは、ＮＨ３燃料のＥＶレンジエクステンダーまたはＨ２都市ガスのコジェネ発電用内燃エンジンとして、一方ポンプは、ロケット推進剤用、人工心肺用または静音環境用ポンプとして利用可能である。
機械式時計などの精密機械や、製造工場のメカトロニクス機器など、多ユニットが回転しながら作動する機械において、振動の発生や、運動エネルギーの増減などを嫌う機構への適用が可能である。
機械式時計などの精密機械や、製造工場のメカトロニクス機器など、多ユニットが回転しながら作動する機械において、振動の発生や、運動エネルギーの増減などを嫌う機構への適用が可能である。
【符号の説明】
【0102】
１ ベースライン回転軸
２ ラジアルライン回転軸
３ ベースライン（３－１，３－２，３－３）
４ ラジアルライン（４－１，４－２，４－３）
５ 軌道ユニット（６－１，６－２，６－３）の重心（５－１，５－２，５－３）
６ 軌道ユニット（６－１，６－２，６－３）
６ａ ピストン様軌道ユニット
６ｂ ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｃ ラジアルライン用軌道ユニットベアリング
６ｄ ベースライン用軌道ユニット溝／スリット
６ｅ シリンダー内壁ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｆ シリンダー脇ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｇ シリンダー様軌道ユニット
６ｈ ベースライン用軌道ユニット長凸部
６ｉ ラジアルライン用軌道ユニット角穴
６ｊ シリンダー外壁ベースライン用軌道ユニットベアリング
７ ベースライン半径線分（７－１，７－２，７－３）
８ 基準ラジアルライン
９ 基準ベースライン（９－１，９－２，９－３）
１０ サポート体（１０－１，１０－２，１０－３）
１１ ベースライン半径線分（７）の方向ベクトル
１２ ベースユニット
１２ａ ベース板
１２ｂ ベースライン用ベース板溝／スリット
１２ｃ 代替ベースライン用ベース板溝
１２ｄ ベース板上設置シリンダー
１２ｅ ベースライン用ベース板上設置ベアリング
１２ｆ シリンダー脇ベースライン用ベース板溝／スリット
１２ｇ 供給排出ポート付き突き合わせシリンダーブロック
１２ｈ ベースローター軸
１３ ラジアルユニット
１３ａ ラジアルアーム
１３ｂ ラジアルライン用ラジアルアームスリット
１３ｃ ラジアルライン用ラジアルアーム溝
１３ｄ ラジアルライン用ラジアルアームベアリング
１３ｅ 延長ラジアルアーム
１３ｆ ピストン様ラジアルアーム
４０ ベースローター
４１ ベースブロック
４２ スライドバルブ様軌道ユニット
４３ ラジアルローター
４４ ラジアルローター軸
４５ 主角度同期装置
４６ ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板
４７ 同期歯車列
４８ ラジアルローター側同期歯車
４９ 同期中間歯車
５０ ベースローター側同期歯車
５１ 平行クランク
５１ａ 平行クランクの重心
５１ｂ 非軌道ユニット平面受動平行クランク
５１ｃ 軌道ユニット平面受動平行クランク
５１ｄ 軌道ユニット平面駆動平行クランク
５１ｅ 平行クランク駆動歯車
５１ｆ 軌道ユニット平面同期アーム
５２ 作動空間
６０ ケーシング
６１ メインクランクシャフト
６２ サブクランクシャフト
６３ 中間シャフト
６４ ロータリーバルブギヤ
６５ 多条スクロール溝板
６６ カウンターウエイト
６６ａ 静的カウンターウエイト
６６ｂ 動的カウンターウエイト
６７ 逆回転フライホイール
６８ 中間歯車サポート体
６９ 供給排出ポート
７０ 供給排出ロータリーバルブ付き出力シャフト
２ ラジアルライン回転軸
３ ベースライン（３－１，３－２，３－３）
４ ラジアルライン（４－１，４－２，４－３）
５ 軌道ユニット（６－１，６－２，６－３）の重心（５－１，５－２，５－３）
６ 軌道ユニット（６－１，６－２，６－３）
６ａ ピストン様軌道ユニット
６ｂ ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｃ ラジアルライン用軌道ユニットベアリング
６ｄ ベースライン用軌道ユニット溝／スリット
６ｅ シリンダー内壁ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｆ シリンダー脇ベースライン用軌道ユニットベアリング
６ｇ シリンダー様軌道ユニット
６ｈ ベースライン用軌道ユニット長凸部
６ｉ ラジアルライン用軌道ユニット角穴
６ｊ シリンダー外壁ベースライン用軌道ユニットベアリング
７ ベースライン半径線分（７－１，７－２，７－３）
８ 基準ラジアルライン
９ 基準ベースライン（９－１，９－２，９－３）
１０ サポート体（１０－１，１０－２，１０－３）
１１ ベースライン半径線分（７）の方向ベクトル
１２ ベースユニット
１２ａ ベース板
１２ｂ ベースライン用ベース板溝／スリット
１２ｃ 代替ベースライン用ベース板溝
１２ｄ ベース板上設置シリンダー
１２ｅ ベースライン用ベース板上設置ベアリング
１２ｆ シリンダー脇ベースライン用ベース板溝／スリット
１２ｇ 供給排出ポート付き突き合わせシリンダーブロック
１２ｈ ベースローター軸
１３ ラジアルユニット
１３ａ ラジアルアーム
１３ｂ ラジアルライン用ラジアルアームスリット
１３ｃ ラジアルライン用ラジアルアーム溝
１３ｄ ラジアルライン用ラジアルアームベアリング
１３ｅ 延長ラジアルアーム
１３ｆ ピストン様ラジアルアーム
４０ ベースローター
４１ ベースブロック
４２ スライドバルブ様軌道ユニット
４３ ラジアルローター
４４ ラジアルローター軸
４５ 主角度同期装置
４６ ラジアルローター非軌道ユニット平面同期板
４７ 同期歯車列
４８ ラジアルローター側同期歯車
４９ 同期中間歯車
５０ ベースローター側同期歯車
５１ 平行クランク
５１ａ 平行クランクの重心
５１ｂ 非軌道ユニット平面受動平行クランク
５１ｃ 軌道ユニット平面受動平行クランク
５１ｄ 軌道ユニット平面駆動平行クランク
５１ｅ 平行クランク駆動歯車
５１ｆ 軌道ユニット平面同期アーム
５２ 作動空間
６０ ケーシング
６１ メインクランクシャフト
６２ サブクランクシャフト
６３ 中間シャフト
６４ ロータリーバルブギヤ
６５ 多条スクロール溝板
６６ カウンターウエイト
６６ａ 静的カウンターウエイト
６６ｂ 動的カウンターウエイト
６７ 逆回転フライホイール
６８ 中間歯車サポート体
６９ 供給排出ポート
７０ 供給排出ロータリーバルブ付き出力シャフト
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図3f】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
