1図から5図までは、本発明の第一態様に相当� ��る、基本的な実施形態です。これらのエン� ��ンは、6図から23図までに示すエンジンと共� ��する多くの要素を持つ。従って、6図から23� ��までのエンジンに関して、これらのエンジ� ��と1図から5図までに示すエンジンとの相違� �だけを説明する。
1図に関して、エンジンは主シリンダー3と主� ��ストンと副シリンダー2を持つ。主シリンダ ー3は、シリンダーブロックに設置される。� �燃焼室1は、シリンダーヘッド5と主ピストン との間に形成される。
副シリンダー2は、主シリンダー3の外側のシ� ��ンダーブロックとシリンダーヘッド5に設置 される。
副シリンダー2は、自身の壁面を通って形成� �れる開口部11を持つ。開口部11は、主燃焼室1 と開口部11を連絡する。
弁本体6は、副シリンダー2内を副シリンダー2 の中心軸方向に摺動する。
弁本体6の筒状側面に、第一圧縮リング8と第� ��圧縮リング12を設ける。
弁本体6の内側に空洞7を設け、空洞7は弁本体 6の筒状側面に形成する開口部10を持つ。空洞 7の開口部10は、副シリンダーの開口部11に隣� ��し、二つの圧縮リング8と12の間以外の筒状� ��面に位置する。
副シリンダー2の中心軸方向の距離に関して� �副シリンダー2の開口部11の長さよりも、二� �の圧縮リング8と12の間の距離を大きく設定� �る。
 駆動装置9は、副シリンダーの中心軸方向に 弁本体6を移動させる。駆動装置9は、6図から 18図までに示す駆動装置の一つと同様です。

 駆動装置9の動作を以下に説明する。
二つの圧縮リング8と12の間の筒状側面と副シ リンダー2の開口部11が対面する位置に、駆動 装置9が摺動可能な弁本体6を移動させる時に� ��空洞7と主燃焼室1がお互いに隔離する。
そして、空洞7の開口部10と副シリンダー2の� �口部11が対面する位置に、駆動装置9が摺動� �能な弁本体6を移動させる時に、空洞7と主燃 焼室1がお互いに連通する。
前記の二つの位置に駆動装置9が弁本体6を移� ��させ、それにより空洞7と主燃焼室1の両者� �連通と隔離を切替える。
すなわち、駆動装置9と弁本体6は、空洞7と主 燃焼室1の両者の連通と隔離を切り替える切� �替え弁として機能する。
駆動装置9の切替タイミングを定める必要が� �い。この事が、前記の切り替え弁の実現と� �動装置9の下記の耐久性に影響しない。

駆動装置9の耐久性を以下に説明する。
二つの圧縮リング8と12の間の筒状側面と副シ リンダー2の開口部11が対面時、二つの圧縮リ ング8と12が主燃焼室1内の燃焼ガスをシール� �る。この事は、主燃焼室1内の燃焼ガスの圧� ��が弁本体6の上面と駆動装置9に加わる事を� �止する。二つの圧縮リング8と12の間の筒状� �面と副シリンダー2の開口部11が対面する時� �副シリンダー中心軸方向に、反対方向に同� �大きさの力が二つの圧縮リングに働く。二� �の力は、バランスしている。
従って、二つの圧縮リング8と12の間の空間と 副シリンダー2の開口部11が対面する時に、駆 動部9の耐久性が低下しない。これは、図1に� ��すエンジンの効果です。従って、二つの圧� ��リング8と12の間の筒状側面と副シリンダー2 の開口部11が対面する時に、このエンジンは� ��一の目的の一部を達成できる。
この時に、開口部11に面する筒状側面に燃焼� ��ス圧力が作用する。この結果、主燃焼室1と 離れた副シリンダー2の筒状内面に、燃焼ガ� �が摺動可能な弁本体6を押し付ける。弁本体6 が移動中ならば、摺動可能な弁本体6の焼付� �が発生する。
弁本体6が駆動装置によって移動されない間� �、焼付きが発生せず、このエンジンは第一� �目的を完全に達成できる。
新たな限定と駆動装置の切替タイミングを含 む新たな条件を切り替え弁が与えられるなら ば、このエンジンは新たな機能と新たな効果 を発揮する。これについて、6図から18図まで のエンジンの例で説明する。
図1に示すエンジンの他の効果を以下に説明� �る。
弁本体6は、主ピストン31よりも上部の主燃焼 室1の壁面に設置したポペットバルブの面積� �制限しない。
環状の隙間は、両圧縮リング8と12と筒状側面 と副シリンダー2との間に定義される。主燃� �室1と空洞7とが隔離される時に、前記環状の 隙間は、主燃焼室1と連通する。しかし、圧� �比を非常に低下さるボリュームとしては、� �記環状の隙間の容積は小さい。
図1に示すエンジンは、2サイクル式または4サ イクル式のピストン式エンジンであり得て、 火花点火式エンジンまたは圧縮着火式エンジ ンであり得る。
弁本体6は、燃焼ガスの圧力を出力に変換し� �い。この点で、摺動可能な弁本体は、燃焼� �スの圧力を出力に変換するピストンとは異� �る。
2図から5図までに示すエンジンは、1図に示す エンジンの代替です。
2図に関して、連絡通路4は、主シリンダーと� ��リンダーヘッドの間に形成する。連絡通路4 は、主燃焼室1と副シリンダー2の開口部11を� �絡する。
3図に関して、本体6は、空洞7よりも小さな凹 部17を持つ。小さな凹部17は、二つの圧縮リ� �グ8と12の間の筒状側面に形成される開口部� �持つ。
1図から3図に示す弁本体6は円柱状であり、内 部に空洞7を形成する。
4図に関して、弁本体として円筒状のスリー� �20は副シリンダー2内を摺動する。スリーブ20 は円筒状の内壁を通して形成される開口部10� ��持ち、円筒状の表面にパイプ22を設置する� �パイプ22の一端は副シリンダー2によって閉� �られ、他の一端はスリーブの開口部10に沿い 、この開口部10はパイプ22の内側の空洞7に連� ��する。
5図に関して、弁本体として円筒状のスリー� �20が副シリンダー2内を摺動する。スリーブ20 は、円筒状の壁面を通して開口部10を設置す� ��。スリーブ20は、二つの圧縮リング8と12を� �成する。スリーブ20の開口部10は、二つの圧� ��リング8と12の間の以外の筒状側面に位置す� ��。 

6図から12図までに示すエンジンは、本発明の 第二態様に対応する。
これらのエンジンと1図から5図までに示すエ� ��ジンとの相違点だけを以下に説明する。
6図と7図に関して、弁本体6は、第一と第二の 圧縮リング8と12に加えて第三圧縮リング18を� ��面に設置する。第二圧縮リング12と第三圧� �リング18との間に、第一圧縮リング8を設け� �。
弁本体6は、弁本体内部に空洞7を形成し、空� ��7は弁本体6の円筒状の側面に形成する開口� �10を持つ。空洞の開口部10は、主燃焼室1に隣 接し、第一圧縮リング8と第三圧縮リング18と の間に位置する。
副シリンダー2の開口部11は、副シリンダーの 中心軸方向に、第一圧縮リング8と第三圧縮� �ング18の間の距離よりも小さい。

駆動装置13は、負荷の変化に応じて摺動可� ��な弁本体6を移動させる。駆動装置13は、空� ��圧装置と油圧装置と電磁式の駆動装置と電� ��式の駆動装置を使用できる。摺動可能な弁� ��体6の一端に接して、スプリング15を設ける� ��駆動装置13がスプリングを設けるなら、ス� �リング15は省略できる。

弁本体6が6図と7図に示す位置に位置する時 は、主燃焼室1の圧縮比は高い。10図と11図は� ��6図に示すエンジンを示す。10図と11図は、� �負荷時から高負荷時に移行する過程を示す� �

駆動装置13の耐久性を以下に説明する。
二つの圧縮リング8と12の間の筒状側面と副シ リンダー2の開口部11が対面する時は、ピスト ンは低負荷です。ピストンが低負荷の場合は 、副シリンダー2内の空間に主燃焼室1内の燃� ��ガスは流失せず、燃焼ガスの圧力が摺動可� ��な弁本体6の上面と駆動装置9に加わらない� �
8図に示す高負荷時は、主燃焼室1から空洞7内 にガスが流入し、空洞7の上部壁面と下部壁� �には、二つの等しい燃焼ガス圧力が加わる� �二つの圧力は、副シリンダー中心軸の両方� �に向き、バランスしている。高負荷時に、� �一圧縮リング8と第三圧縮リング18が主燃焼� �1内の燃焼ガスをシールし、燃焼ガスの圧力� ��駆動装置13に伝えない。高負荷時は、第一� �縮リング8と第三圧縮リング18には、反対方� �に同じ大きさの力が働く。
従って、高負荷時に、駆動装置13の耐久性は� ��下しない。この効果は、6図から12図までに� ��すエンジンに適用できる。

6図と7図において、低負荷時と高負荷時に、� ��動装置13が弁本体を移動させない。従って� �それらのエンジンは、低負荷時と高負荷時� �、第一の目的を完全に達成できる。
しかし、低負荷時と高負荷時との間の負荷の 切替時に、駆動装置13が弁本体を移動させる� ��この事が、1図に示すエンジンで説明した焼 付きを発生させる。この解決方法は、実施例 3で説明する。
8図に示すエンジンは、摺動可能な弁本体と� �てスリーブ20とパイプ22を含む事が異なりま� ��。パイプ22内が空洞です。スリーブ20が8図� �示す位置に位置する時は、主燃焼室1の圧縮� ��は低い。
9図に示すエンジンは、カム14とカムの位相を 変化させる為の装置から構成される駆動装置 13を含む。この駆動装置は、負荷の変化に応� ��て摺動可能な弁本体6を移動する。
カム14の位相は、低負荷時は排気行程時に、� ��ム14が弁本体6をリフトする様に、制御され� ��。カム14の位相は、高負荷時は圧縮行程後� �から膨張行程前期までに、カム14が弁本体6� �リフトする様に、制御される。   
12図に示すエンジンは、二つの圧縮リング8と 12の間の筒状側面に開口部を持つ小さな凹部1 7を設ける事が異なる。弁本体6が12図に示す� �置に位置する時は、主燃焼室1の圧縮比は高� ��。
6図から12図までに示すエンジンの他の効果は 、発明の開示で説明した発明の第二態様の効 果です。
 

13図から18図までに示すエンジンは、本発明� �第三態様に対応する。これらのエンジンに� �して、これらのエンジンと1図から5図までに 示すエンジンとの相違点だけを説明する。第 三態様の駆動装置9は、エンジンの一サイク� �中の全行程に同期して摺動可能な弁本体6を� ��動させる。
13図と15図とに示すエンジンの駆動装置は、� �ランクとコンロッド24を含む。15図は、吸入� ��程または排気行程のピストンの動きを示す� ��13図は、吸入行程以外の行程または排気行� �以外の行程のピストンの動きを示す。

13図と15図に関して、弁本体6は第一圧縮リン� ��8と第二圧縮リング12を設置し、弁本体を通� ��弁通路7を持つ。弁通路7の両端10と16は、第� ��圧縮リング8と第二圧縮リング12の間以外の� ��記筒状側面に位置する。副シリンダー2は、 二つの開口部11と25を持つ。開口部25に隣接し て吸気または排気ガスの副通路26が設置され� ��。
15図に示す様に、空洞7の他の開口部16に副シ� ��ンダー2の他の開口部25が面する時に、空洞7 の開口部10が副シリンダー2の開口部11と面す� ��。前記駆動装置が15図に示す位置に弁本体6� ��移動させる時に、弁通路7を通じて主燃焼室 1と副通路26が連通する。前記駆動装置が13図� ��示す位置に弁本体6を移動させる時に、両圧 縮リング8と12の間の筒状側面と副シリンダー 2の開口部11が対面して、弁通路7と副通路26が 隔離される。   

駆動装置の耐久性について説明する。
前記摺動可能な弁は吸気弁または排気弁とし て機能する。燃焼行程時と膨張行程時に、両 圧縮リング8と12によって、主燃焼室1内の燃� �ガスがシールされ、副通路26と副シリンダー 2内に流失しない。
ピストンの吸気行程時に、主燃焼室1と空洞7� ��副通路26を連通させる弁通路7によって、摺� ��可能な弁6が吸気弁として機能する。吸気行 程時は、主燃焼室1内に燃焼ガスが存在しな� �。ピストンの他の行程時に、二つの圧縮リ� �グ8と12の間の筒状側面が副シリンダーの開� �部11に面して位置し、燃焼ガスの圧力が摺動 可能な弁本体6の上面と駆動装置に加わらな� �。
従って、ピストンの全行程時に、前記駆動装 置の耐久性が低下せず、第一目的の一部を達 成できる。
前記駆動装置がカムを使用するなら、しかも 摺動可能な弁が吸気弁として機能するなら、 燃焼行程時と膨張行程時に、弁本体6がカム� �よって移動されず、弁本体6が焼付かない。� ��の事は、第一目的を完全に達成する。
弁本体が吸気弁として機能するなら、吸入行 程の開始時に主燃焼室1と副通路26を連通させ 、吸入行程の終了時に主燃焼室1と副通路26を 隔離する。
弁本体6が排気弁として機能するなら、排気� �程の開始時に主燃焼室1と副通路26を連通さ� �、排気行程の終了時に主燃焼室1と副通路26� �隔離する。
弁本体6が排気弁として機能するなら、排気� �程時の開始時に、排気ガスの圧力が空洞7の� ��面と前記駆動装置に加わる。しかし、排気� ��スの圧力は小さい。この時に、排気ガスが� ��記駆動装置付近に流失する。

14図と16図と17図に示すエンジンは、カムを含 む。
16図は、吸入行程または排気行程のピストン� ��動きを示す。14図と17図は、吸入行程以外の 行程または排気行程以外の行程のピストンの 動きを示す。
これ以外は、このエンジンは13図と15図示す� �ンジンと同様です。
18図に関して、シリンダーヘッド5は、空間21� ��吸気又は排気ガスの為の副通路26を持つ。� �間21は、副通路26に接続し、副シリンダー2内 の空間の上部に隣接する。弁本体6内に、弁� �路7が形成される。弁通路7の一端は空間21に� ��絡し、空間21を介して、空洞7は吸気または� ��気ガスの副通路26と連通する。これ以外は� �このエンジンは、13図と15図に示すエンジン� ��同様です。

13図から18図までに示す駆動装置は、ピスト� �の全行程に同期し、クランクまたはカムま� �は電磁駆動装置または電気式の駆動装置で� �り得る。
13図から18図までに示すエンジンにおいて、� �洞7を介して弁本体6が主燃焼室1と副通路26の 間の連通と主燃焼室1と弁通路7の間の隔離を� ��り替える。
13図から18図までに示すエンジンの他の効果� �、発明の開示で説明している本発明の第三� �様に記載した。

6図から12図までに示すエンジンにおいて、ピ ストンの負荷の切替時に、副シリンダーの開 口部11に第一圧縮リング8が移動し、複数回の 燃焼と膨張が行われ、第一圧縮リング8の熱� �荷が増加してしまう。
この熱負荷の問題の解決方法を以下に説明す る。
19図に関して、第一圧縮リング8の副シリンダ ー中心軸方向の厚みよりも、副シリンダーの 開口部11の長さをほぼ同様の長さ又は小さく� ��定する。すると、第一圧縮リング8の両面が 燃焼ガスに曝される期間が短縮さる。従って 、熱負荷が減少する。 

6図から12図までに示すエンジンの他の問題点 を以下に説明する。
11図と20図に関して、第一圧縮リング8と空洞7 の開口部10との間の弁本体6の距離よりも副シ リンダー2の中心軸方向の開口部11の距離が短 い。その結果、低負荷時と高負荷時との間の 負荷の切替時に、弁本体6と副シリンダー2の� ��壁面の間に、狭い通路29が形成される。
燃焼ガスは、副シリンダー2の中心軸方向に� �い通路29を通って、空洞7に流入し、駆動装� �13に過大な力を加える。過大な力は、駆動装 置13の耐久性を低下させる。
この問題を解決する手段を以下に示す。
21図に関して、空気圧装置と油圧装置と電磁� ��の駆動装置と電気式の駆動装置13とカムの� �相を変化させる装置とカム14を組み合わせた 装置を組み合わせる。そして、前記の駆動装 置13は、本体6とカム14の間に設置する。
カム14の位相は以下の様に制御される。燃焼� ��程にピストンの負荷が切り替えられる時に� ��カム14が空洞7の開口部10と副シリンダー2の� ��口部11が面する位置に弁本体6と駆動装置13� �をリフトする。  
この事は、燃焼行程にピストンの負荷が切り 替えられる時に、主燃焼室と空洞7を結ぶ狭� �通路39が形成される事を妨げる。従って、駆 動装置13の耐久性は低下しない。また、この� ��は、燃焼行程時に第一圧縮リング8が副シリ ンダーの開口部11に面する事を妨げる。従っ� ��、第一圧縮リング8の熱負荷が増加しない。
燃焼行程のピストンが低負荷と高負荷の時に は、カム14が弁本体6と駆動装置13とをリフト� ��せない。

6図から12図までに示すエンジンでは、負荷の 切替時に、焼付きが発生する。この問題を解 決する手段を以下に示す。
図22に関して、空洞7は他の開口部16を形成す� ��。他の開口部16は、第一圧縮リング8と第三� ��縮リング18の間で開口部10とは反対側に位置 する。ピストンの負荷が切り替えられる時に 、空洞7内の開口部10に流入する燃焼ガスが、 副シリンダー2の反主燃焼室1側に、弁本体6を 押し付ける事なく、他の開口部16を通過する� ��この事は、焼付きの問題を解決する。

 6図から12図までに示すエンジンでは、副燃� ��室に火炎が伝播するなら、火炎の伝播経路� ��長くなり、ノッキングを発生させる。
この問題は、副燃焼室壁面に設置する第二の 点火プラグを先に点火する事によって解決で きる。
しかし、4図に示すエンジンの副燃焼室壁面� �第二の点火プラグを設置すると、弁本体の� �量が増加する。
これに対しては、4図に示すエンジンの構成� �以下の構成を加える事によって解決できる� �
23図に関して、上部固定部27と下部固定部28を スリーブ20の内側に設ける。これらの部分27� �28は、シリンダーヘッド5とシリンダーブロ� �クに固定される。上部固定部27と下部固定部 28に、他の圧縮リング23を設置する。空洞7は� ��スリーブ20の内部で上部固定部27と下部固定 部28の間ニ形成される。
そして、下部固定部28の内壁面に第二の点火� ��ラグ30を設置する。
これにより、摺動可能な弁本体の重量が増加 しない。
代わりに、上部固定部27の内壁面にも、第二� ��点火プラグ30を設置できる。

従来の技術の欄に、燃焼ガスの変換効率の向 上と高速回転時のトルクの増加の両立に関す る問題が記載された。
この問題は、以下の様に解決できる。エンジ ンは、13図から18図までに示す摺動可能な弁� �体を持つ。このエンジンのピストンのスト� �ークの長さはピストンの直径よりも小さく� �い。すなわち、前記のエンジンのピストン� �ストロークは、ピストンの直径とほぼ同等� �はピストンの直径よりも大きい。
この事は、ショート・ストローク・エンジン の燃焼ガスの変換効率よりも、このエンジン の燃焼ガスの変換効率を向上させる。またこ の事は、高速回転時のエンジンの吸気効率の 低下を改善する。すると、エンジンの高速時 に、変換効率の向上とトルクの増加を両立で きる。