JP4129684B2 - ピストン式気体圧縮装置、およびピストン式気圧駆動回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気その他の気体の圧縮構造（以下、「気体圧縮構造」と称する。）を有する装置（以下、「気体圧縮装置」と称する。）に関し、詳しくは、双方のシリンダーを共有した圧縮行程により、圧縮体積が従来とほぼ同様でシリンダーをコンパクトにできる特徴がある。又、回転バランスが良く高速回転が可能になり、尚、二段圧縮機構で高圧力圧縮時のクランク半径は、双方クランク半径の差となり小さくなる特徴を持つ、高速回転、高圧力製造のできるピストン式気体圧縮装置、および、ピストン式気圧駆動回転装置を提供することを目的としている。

従来より、気体圧縮装置として種々のものが提案されているが、その中でも一般的には、ピストン式とスクリュウ式がある。ピストン式は、一回の圧縮体積が大きいので高圧力製造が可能であるが、回転バランスが悪く高速回転ができない。一方、スクリュウ式は、回転バランスが良く高速回転が可能であるが、一回の圧縮体積が小さいので高圧力製造が困難であった。

即ち、ピストン式において高速回転することが可能となれば、一回の圧縮体積の小さいスクリュウ式に比べて、気体圧縮構造としては非常に好ましい。しかしながら、前記の通り、ピストン式においては、回転バランスが悪く高速回転ができないという問題点があった。

そして、此を解決するための気体圧縮構造として、出願人は、「互いに併設された入力軸と補助軸とを備え、入力軸側のスライダクランク機構と、補助軸に入力軸側のスライダクランク機構と対をなる少なくとも一つのスライダクランク機構との各々の摺動子に、互いに圧力により反発するピストン部材を同一シリンダ内に一直線上に互いに対向させて同一方向に往復運動させて空気を圧縮させる空気圧縮構造であって、前記ピストン部材の先端外径を前記シリンダの内径より小さくしてシリンダの内径とピストン部材の先端外径との間に隙間部を形成し、シリンダの両側端部のうち少なくとも一方を閉塞しピストン部材の底部とシリンダの側端部内面との間に形成された第１圧縮層と、互いに対向されたピストン部材の上間面に形成された第２圧縮層と、第１圧縮層及び第２圧縮層の近くにあるシリンダ側面のそれぞれに吸気弁を備えた吸気口と排気弁を備えた排気口を設け、第１圧縮層の排気口と第２圧縮層の吸気口を連通部材によって接続したことを特徴とする」空気圧縮構造を案出（発明）している（特開２０００−２９７７４７号公報参照）。

そして、かかる空気圧縮構造によれば、圧縮空気を小エネルギーで発生させることができるのである。しかしながら、かかる空気圧縮構造によれば、ピストンの往復運動が、このピストンの嵌挿されるシリンダ部材の両側に設けられた２つのクランク軸に分散されてしまい、各クランク軸の更なる回転トルクおよび回転速度の向上、並びに空気圧縮構造全体のコンパクト化の妨げとなってしまうという問題点があった。

また、前記の通りピストンの往復運動がシリンダ部材の両側に設けられた夫々別のクランク軸に伝達されるために、更なる高速回転化、及び、コンパクト化の実現の妨げとなってしまうという問題点があった。

一方、化石資源を消費しない回転装置の実現も望まれている。ここで、化石資源を消費しないエネルギーを使用する回転装置としては、圧縮気体を使用して回転を発生させる気圧駆動型回転装置が挙げられる。しかしながら、前記の場合と同一の理由により、即ち、一回の圧縮体積の大きいピストン式での実現が望ましいが、一方、ピストン式においては、回転バランスが悪く高速回転ができないという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決するために為されたものであり、その目的とするところは、小エネルギーで高圧力を発生させることができるとともに、高トルク且つ高速回転可能であって、コンパクトなピストン式気体圧縮装置、およびクリーンなエネルギーで回転でき、更には高トルク且つ高速回転可能なピストン式気圧駆動回転装置を提供することを目的としている。

（請求項１）
軸方向に平行に並列された２つの第１シリンダ部材（４１）及び第２シリンダ部材（４２）と、
該各シリンダ部材（４１、４２）の内部に摺動可能に嵌入される第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）と、
該第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）を同一のクランク軸（８）に夫々連結させるためのクランク機構（１０）と、
前記各シリンダ部材（４１、４２）の内部への気体の吸排気と該内部の気体の流通を制御する吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）とを備えており、
前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）は、前記クランク機構（１０）によりクランク軸（８）の回転に伴って、前記各シリンダ部材（４１、４２）の内部を往復摺動する一方、
前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）の往復摺動運動を利用して前記２つのシリンダ部材（４１、４２）の内部に吸気された気体を前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）で仕切られる各々３つの体積の筒（３１、３３、３５、３４、３２、３０）を連結した構成により圧縮するものであり、
前記クランク機構（１０）の第１シリンダ部材（４１）の第１ピストン部材（２２）を往復摺動させる第１クランク機構（１０ａ）と、第２シリンダ部材（４２）の第１ピストン部材（２４）を往復摺動させる第４クランク機構（１０ｄ）とは１８０度の位相差があり、
前記クランク機構（１０）の第１シリンダ部材（４１）の第２ピストン部材（２１）を往復摺動させる第２クランク機構（１０ｂ）と、第２シリンダ部材（４２）の第２ピストン部材（２３）を往復摺動させる第３クランク機構（１０ｃ）とは１８０度の位相差があり、
前記第１クランク機構（１０ａ）のクランク半径と前記第４クランク機構（１０ｄ）のクランク半径とが同一で、かつ、前記第２クランク機構（１０ｂ）のクランク半径と前記第３クランク機構（１０ｃ）のクランク半径とは同一であり、
前記第１クランク機構（１０ａ）及び前記第４クランク機構（１０ｄ）のクランク半径に比べ、前記第２クランク機構（１０ｂ）及び前記第３クランク機構（１０ｃ）のクランク半径は短くなっており、
前記クランク機構（１０）は、更に、前記第１ピストン部材（２２、２４）を往復摺動させる第１ピストンシャフト部材（１６、１８）と、第２ピストン部材（２１、２３）を往復摺動させる第２ピストンシャフト部材（１５、１７）とを備えており、
第２ピストン部材（２１、２３）には、第１ピストンシャフト部材（１６、１８）が摺動自在に嵌挿可能な貫通孔（透孔）が穿設されており、
前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、吸排気口（２５）から吸気した気体を、気体通路５０により、第１シリンダ部材（４１）と第１ピストン部材（２２）との間の体積の筒（３１）と、第２シリンダ部材（４２）と第２ピストン部材（２３）との間の体積の筒（３０）と、第２シリンダ部材（４２）の第１、２ピストン部材（２３、２４）間の体積の筒（３２）とを通過させて吸排気口（２８）から排気するものであり、かつ、
前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、吸排気口（２６）から吸気した気体を、気体通路５０により、第２シリンダ部材（４２）と第１ピストン部材（２４）との間の体積の筒（３４）と、第１シリンダ部材（４１）と第２ピストン部材（２１）との間の体積の筒（３３）と、第１シリンダ部材（４１）の第１、２ピストン部材（２１、２２）間の体積の筒（３５）とを通過させて吸排気口（２７）から排気するものであることを特徴とするピストン式気体圧縮装置。
（請求項２）
第１ピストンシャフト（１６、１８）が二本一対で、第２ピストンシャフト（１５、１７）を挟むように設けられていることを特徴とする請求項１記載のピストン式気体圧縮装置。
（請求項３）
請求項１または２記載のピストン式気体圧縮装置を用いたピストン式気体駆動回転装置であって、吸排気口（２７、２８）に圧縮気体を導入し、その圧縮気体を膨張させて、吸排気口（２５、２６）から排気し、クランク軸（８）の回転駆動力を得ることを特徴とするピストン式気体駆動回転装置。

（請求項１及び２）
請求項１記載のピストン式気体圧縮装置によれば、吸排気制御機構により、各シリンダ部材の内腔部内に夫々嵌入されている第１ピストン部材および第２ピストン部材の往復摺動運動に伴って、複数のシリンダ部材の体積の筒に吸気された気体が一つのシリンダ部材の体積の筒に送気されるとともに、この体積の筒に送気された気体が更に圧縮されるので、二段階に気体を圧縮することができる、即ち、小エネルギーで高圧縮の気体を得ることができるという効果がある。
また、一つのクランク軸の回転により各シリンダ部材の内腔部内に夫々嵌入されている第１ピストン部材および第２ピストン部材の両ピストン部材が往復摺動運動される構成とされているので、各ピストン部材を異なる二つのクランク軸で回転する場合に比べて、気体圧縮に要するエネルギーを更に低減することができるとともに、全体構成をコンパクト化することができるという効果を奏する。
また、クランク機構を構成する第１クランク機構のクランク半径が第２クランク機構のクランク半径よりも大きくされているので、第１ピストン部材の往復摺動運動の摺動長を第２ピストン部材の往復摺動運動の摺動長よりも長くすることができ、各シリンダ部材の内腔部の端壁部とこの内腔部内に嵌入される両ピストン部材との間に夫々形成される両間隙の大きさを、かかる両ピストン部材の間に形成される間隙の大きさよりも小さくすることができる。ひいては、シリンダ部材の内腔部への吸気体積、および各シリンダ部材の内腔部での圧縮率を更に向上させることができるという効果を奏する。
（請求項３）
請求項３記載のピストン式気体駆動回転装置によれば、請求項１または２記載のピストン式気体圧縮装置の吸気と排気とを逆にして回転駆動力を得るようにしたので、請求項１または２の効果を、ピストン式気体駆動回転装置として発揮する。

本発明は、ピストン式気体圧縮装置、および、ピストン式気圧駆動回転装置に関するものであるが、これらは同一の構成により実現可能である（勿論、性能を向上させるために適宜の差異を設けても良いことは言うまでもない）。即ち、一つの機構（構成）であるにも拘わらず、回転力を利用した気体を圧縮する装置にもなるし、圧縮空気を利用した回転を発生させる装置にもなるのである。従って、本出願の優先権の主張の基礎とされた出願（基礎出願）に記載のピストン式空気圧縮構造は、かかる両方を包含するものであり、本出願においては、発明の理解を容易とするために、ピストン式気体圧縮装置、およびピストン式気圧駆動回転装置に区分して説明する。

また、空気圧縮装置の空気とは、圧縮する気体の例示を示したに過ぎず、空気に限定されないこと（例えば、窒素、酸素、アルゴン）を明確にしている。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を利用して詳しく説明するが、これは代表的な例を示したものであり、その要旨を超えない限り、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。即ち、本発明の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。

（実施例）
図４は、本発明の一実施例であるピストン式気体圧縮装置１００を構成要素であるシリンダ部材４０の斜視図である。図４に示すように、シリンダ部材４０は、第１シリンダ部材４１と、第２シリンダ部材４２の両シリンダ部材により構成されており、第１シリンダ部材４１と第２シリンダ部材４２とは、送気管５０により連結されている。

図６〜図８は、前記のピストン式気体圧縮装置１００の平面詳細図であるが、この図６から図８においては、発明の理解を容易とするために、シリンダ部材４０の一部を断面図としている。

図６〜図８に示すクランク機構１０は、クランク回転中心に対して反時計回りの水平線上で最前進１８０度、最後退３６０度と仮定する。

第１クランク機構１０ａは、半径７．１ｍｍ−１８０度、第２クランク機構１０ｂは半径４．９ｍｍ−１６５度、第３クランク機構１０ｃは半径４．９ｍｍ−３４５度、第４クランク機構１０ｄは半径７．１ｍｍ−３６０度となりクランク機構のバランスがとれている。

詳細には、第１クランク機構１０ａと第４クランク機構１０ｄの位相差、および、第２クランク機構１０ｂと第３クランク機構１０ｃの位相差が１８０度ずれるようにされており、更には、第１クランク機構１０ａと第２クランク機構１０ｂとの間（即ち、同一のシリンダ部材内に配設されるピストン部材の間）にも位相差が設けられている。

クランク軸８の回転運動をピストン部材の往復摺動運動へ円滑に変換することができる。ひいては、クランク軸８の回転バランス、および回転速度を向上することができる。これらは、全て、気体の圧縮効率を向上させるための要因である。

クランク機構１０ａは、クランク連結棒１１・ピストンシャフト部材１６・第２ピストン部材２１に、クランク機構１０ｂは、クランク連結棒１２・ピストンシャフト部材１５・第１ピストン部材２１に、クランク機構１０ｃは、クランク連結棒１３・ピストンシャフト部材１７・第２ピストン部材２３に、クランク機構１０ｄは、クランク連結棒１４・ピストンシャフト部材１８・第１ピストン部材２４に、各々連結されていて回転運動に対する往復運動のバランスがとれている。

第２ピストン部材２１、２３に夫々連結されているピストンシャフト部材１５，１７は、夫々、第１ピストン部材２２，２４に穿設された透孔を介して片側に集約されている。従って、一の回転系のみをもって各シリンダ部材に配設される２つのピストン部材２１，２２，２３，２４を往復摺動運動させることができる。即ち、構成を簡素化することができる。

シリンダ部材二本を並設して気体通路５０及び圧力弁を一体化した機体２０は、第２ピストン部材２１、第１ピストン部材２２を収容した第１シリンダ部材４１と、第２ピストン部材２３，第１ピストン部材２４を収容した第２シリンダ部材４２とで構成されている。

クランク機構１０が、反時計回りに回転すると、第２ピストン部材２１、第１ピストン部材２２及び第２ピストン部材２３、第１ピストン部材２４が各々シリンダー内で各々クランク半径によって往復運動する。この時第１シリンダ部材４１内で第２ピストン部材２１、第１ピストン部材２２に挟まれた体積の筒（空間）３１，３３，３５ができて空気の圧縮運動をする。また、もう一つの第２シリンダ部材４２内でも第２ピストン部材２３、第１ピストン部材２４に挟まれた体積の筒３０，３２，３４ができて空気の圧縮運動をする。この双方にできる体積の筒３０，３１，３２，３３，３４、３５を有効に利用して圧縮行程をつくる。

図７から図６へとクランク機構１０が反時計回りに０〜１８０度回転すると、伴ったクランク機構１０の回転により、吸排気口２６から空気が体積の筒３３，３４に吸気される。

次に、図６から図７へとクランク機構１０が１８０〜３６０度回転すると、伴ったクランク機構の回転により、体積の筒３３，３４の空気が体積の筒３５に圧縮されて閉じこめられる。

図７から図８へとクランク機構１０が二回転目０〜１８０度回転すると、伴ったクランク機構１０の回転により、体積の筒３５の圧縮空気は、再度圧縮されて吸排気口２７から排気され、この時のクランク半径の差は、７．１ｍｍ−４．９ｍｍ＝２．２ｍｍになる。

この行程は、双方のシリンダーを共有して交互に行われる。即ち、もう一方では、吸排気口２５から空気が体積の筒３０，３１へ吸気され、それが体積の筒３２に圧縮されて閉じこめられる。そして、再度圧縮されて吸排気口２８から排気される。

図３は、気体の流れを図示したものであるが、この図３に示すように、筒３１、３４内に吸気された気体および筒３０、３３内に吸気された気体は、ピストン部材２１、２２，２３、２４が各シリンダ部材４１，４２の端壁部に向かって摺動運動することにより、筒３１、３４および筒３０、３３（ピストン部材２２，２３の底部と、対応するシリンダ部材４１，４２との間の間隙）が小さくなるので、筒３２、３５内に移動する。

即ち、筒３１、３４内の気体と筒３０、３３内の気体とが筒３２、３５内に移動するために、この段階で気体を約２倍に圧縮することができるのである。

ここで、前記の通り第１クランク機構１０ａと第２クランク機構１０ｂの長さ（即ち、クランク腕）が異なる長さとされているために、同一方向に摺動運動する第１ピストン部材２２と第２ピストン部材２１との間に、位相差を設けることができる。即ち、第１ピストン部材２２の頭部と第２ピストン部材２１の頭部とが離れた際の距離と近づいた際の距離との間に差を設けることができ、気体通路５０内を伝って筒３２、３５内に送気された気体を第１ピストン部材２２および第２ピストン部材２１の摺動運動に伴い更に圧縮することができるのである。

以上の記載及び図面から明白であるように、ピストン式気体圧縮装置１００においては、第１シリンダ部材４１は特許請求の範囲に記載の一のシリンダ部材に相当し、第２シリンダ部材４２は他のシリンダ部材に相当する。体積の筒３１は特許請求の範囲に記載の第１間隙に相当し、体積の筒３０は第２間隙に相当し、体積の筒３３は第３間隙に相当し、体積の筒３４は第４間隙に相当し、体積の筒３５は第５間隙に相当し、体積の筒３２は第６間隙に相当する。体積の筒３０，３１の両空間が特許請求の範囲に記載の第１吸気用間隙に相当し、体積の筒３３，３４が第２吸気用間隙に相当する。吸排気口２５，２６は吸気機構に相当し、吸排気口２７，２８は排気機構に相当し、吸排気口２５，２６及び吸排気口２７，２８は吸排気制御機構に相当し、送気管５０は吸気機構及び送気機構に相当する。

図５は、ピストン式気体圧縮装置１００を電動工具５００にくっつけた状態を示した図である。このように、本ピストン式気体圧縮装置１００によれば、電動工具５００の回転程度の力であっても十分な圧縮空気を得ることができるのである。

勿論、本ピストン式気体圧縮装置１００は、２気筒のものに限られるものではなく、多気筒としてもよいことはいうまでもない。具体例としては、３気筒としても良いし、４気筒としても良く、２の倍数、または４の倍数とすることが好ましい。

次に、図１、図２及び図９〜図１２の添付図面を参照して、本発明であるピストン式気圧駆動回転装置２００について説明する。

ピストン式気体圧縮装置１００と同一の部分には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる部分のみを説明する。

図１及び図２に示すように、ピストン式気圧駆動回転装置２００は、ピストン式気体圧縮装置とほぼ同一の構成とされている。異なる点は、図６から図８に示すピストン式気体圧縮装置１００では、第２ピストン部材２１，２３につながるピストンシャフト部材１５，１７が、夫々、第１ピストンシャフト部材２２，２４につながるピストンシャフト部材１６，１８を挟むように両側に設けられているので、ピストンシャフト部材が各１本づつの場合に比べて、往復摺動運動を円滑とすることができるのに比べ、この装置２００ではそうなっていない点である。

また、各シリンダ部材４１，４２内への気体の吸気と排気が逆となっている。すなわち、ピストン式気体圧縮装置１００における吸排気口２５，２６が吸気口を構成していたががピストン式気体駆動回転装置においては排気口を構成し、同様に吸排気口２７，２８が吸気口を構成するのである。体積の筒３０，３１，３２，３３，３４，３５についても同様に、ピストン式気体圧縮装置１００と吸排気が逆になる。このため、筒３２および筒３５内に圧縮気を送気することにより、クランク軸８を回転することができるのである。

以上の記載及び図面から明白であるように、ピストン式気体駆動回転装置２００においては、第１シリンダ部材４１は特許請求の範囲に記載の一のシリンダ部材に相当し、第２シリンダ部材４２は他のシリンダ部材に相当する。体積の筒３１は特許請求の範囲に記載の第１間隙に相当し、体積の筒３０は第２間隙に相当し、体積の筒３３は第３間隙に相当し、体積の筒３４は第４間隙に相当し、体積の筒３５は第５間隙に相当し、体積の筒３２は第６間隙に相当する。吸排気口２５，２６は排気機構に相当し、吸排気口２７，２８は吸気機構に相当し、吸排気口２５，２６及び吸排気口２７，２８は吸排気制御機構に相当し、送気管５０は送気機構に相当する。

更に、図１０は、本発明を応用した工具を示した図であり、この図に示すように、簡易なボンベであっても十分な回転力を得ることができるのである。

これを、４気筒や６気筒等に変更することにより、図１１及び図１２に示すように、車両に応用することも可能である。この際、太陽光エネルギーを併用しても良い。

本発明に係るピストン式気体駆動回転装置を示す平面詳細図である。 本発明に係るピストン式気体駆動回転装置を示す平面詳細図である。 上記ピストン式気体圧縮装置の気体の流れを示す図である。 上記ピストン式気体圧縮装置を構成するシリンダ部材の斜視図である。 本発明に係る空気圧縮構造を示す試作機の写真である（実施例）。 本発明に係るピストン式気体圧縮装置を示す平面詳細図である。 本発明に係るピストン式気体圧縮装置を示す平面詳細図である。 本発明に係るピストン式気圧圧縮装置を示す平面詳細図である。 上記ピストン式気圧駆動回転装置の気体の流れを示す図である。 上記ピストン式気圧駆動回転装置を工具に応用した状態を示す図である。 上記ピストン式気圧駆動回転装置を車両に応用した状態を示す図である。 上記ピストン式気圧駆動回転装置を車両に応用した状態を示す図である。

符号の説明

８ クランク軸
１０ クランク機構
１０ａ クランク機構（半径7.1mm-180度）
１０ｂ クランク機構（半径4.9mm-165度）
１０ｃ クランク機構（半径4.9mm-345度）
１０ｄ クランク機構（半径7.1mm-360度）
１１ クランク連結棒
１２ クランク連結棒
１３ クランク連結棒
１４ クランク連結棒
１５ ピストンシャフト部材
１６ ピストンシャフト部材
１７ ピストンシャフト部材
１８ ピストンシャフト部材
２０ シリンダー二本を並設して空気通路及び圧力弁を一体化した機体
２１ 第２ピストン部材
２２ 第１ピストン部材
２３ 第２ピストン部材
２４ 第１ピストン部材
２５ 吸排気口
２６ 吸排気口
２７ 吸排気口
２８ 吸排気口
３０ 体積の筒
３１ 体積の筒
３２ 体積の筒
３３ 体積の筒
３４ 体積の筒
３５ 体積の筒
４０ ピストン部材
４１ 第１シリンダ部材
４２ 第２シリンダ部材

Claims (3)

1. 軸方向に平行に並列された２つの第１シリンダ部材（４１）及び第２シリンダ部材（４２）と、
   該各シリンダ部材（４１、４２）の内部に摺動可能に嵌入される第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）と、
   該第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）を同一のクランク軸８に夫々連結させるためのクランク機構（１０）と、
   前記各シリンダ部材（４１、４２）の内部への気体の吸排気と該内部の気体の流通を制御する吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）とを備えており、
   前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）は、前記クランク機構（１０）によりクランク軸（８）の回転に伴って、前記各シリンダ部材（４１、４２）の内部を往復摺動する一方、
   前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）の往復摺動運動を利用して前記２つのシリンダ部材（４１、４２）の内部に吸気された気体を前記第１ピストン部材（２２、２４）および第２ピストン部材（２１、２３）で仕切られる各々３つの体積の筒（３１、３３、３５、３４、３２、３０）を連結した構成により圧縮するものであり、
   前記クランク機構（１０）の第１シリンダ部材（４１）の第１ピストン部材（２２）を往復摺動させる第１クランク機構（１０ａ）と、第２シリンダ部材（４２）の第１ピストン部材（２４）を往復摺動させる第４クランク機構（１０ｄ）とは１８０度の位相差があり、
   前記クランク機構（１０）の第１シリンダ部材（４１）の第２ピストン部材（２１）を往復摺動させる第２クランク機構（１０ｂ）と、第２シリンダ部材（４２）の第２ピストン部材（２３）を往復摺動させる第３クランク機構（１０ｃ）とは１８０度の位相差があり、
   前記第１クランク機構（１０ａ）のクランク半径と前記第４クランク機構（１０ｄ）のクランク半径とが同一で、かつ、前記第２クランク機構（１０ｂ）のクランク半径と前記第３クランク機構（１０ｃ）のクランク半径とは同一であり、
   前記第１クランク機構（１０ａ）及び前記第４クランク機構（１０ｄ）のクランク半径に比べ、前記第２クランク機構（１０ｂ）及び前記第３クランク機構（１０ｃ）のクランク半径は短くなっており、
   前記クランク機構（１０）は、更に、前記第１ピストン部材（２２、２４）を往復摺動させる第１ピストンシャフト部材（１６、１８）と、第２ピストン部材（２１、２３）を往復摺動させる第２ピストンシャフト部材（１５、１７）とを備えており、
   第２ピストン部材（２１、２３）には、第１ピストンシャフト部材（１６、１８）が摺動自在に嵌挿可能な貫通孔（透孔）が穿設されており、
   前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、吸排気口（２５）から吸気した気体を、気体通路５０により、第１シリンダ部材（４１）と第１ピストン部材（２２）との間の体積の筒（３１）と、第２シリンダ部材（４２）と第２ピストン部材（２３）との間の体積の筒（３０）と、第２シリンダ部材（４２）の第１、２ピストン部材（２３、２４）間の体積の筒（３２）とを通過させて吸排気口（２８）から排気するものであり、かつ、
   前記吸排気制御機構（２５、２６、２７、２８、５０）は、吸排気口（２６）から吸気した気体を、気体通路５０により、第２シリンダ部材（４２）と第１ピストン部材（２４）との間の体積の筒（３４）と、第１シリンダ部材（４１）と第２ピストン部材（２１）との間の体積の筒（３３）と、第１シリンダ部材（４１）の第１、２ピストン部材（２１、２２）間の体積の筒（３５）とを通過させて吸排気口（２７）から排気するものであることを特徴とするピストン式気体圧縮装置。
2. 第１ピストンシャフト（１６、１８）が二本一対で、第２ピストンシャフト（１５、１７）を挟むように設けられていることを特徴とする請求項１記載のピストン 式気体圧縮装置。
3. 請求項１または２記載のピストン式気体圧縮装置を用いたピストン式気体駆動回転装置であって、吸排気口（２７、２８）に圧縮気体を導入し、その圧縮気体を膨張させて、吸排気口（２５、２６）から排気し、クランク軸（８）の回転駆動力を得ることを特徴とするピストン式気体駆動回転装置。

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