AN AXIAL PISTON MACHINE WITH ROTATION RESTRAINT MECHANISMA recipricator restraint assembly for a Z-crank axial piston machine is described. The assembly includes two gimbal arms each linked together at gimbal link joint that intersect at a point T. Point T lying in a medial plane M being defined as the plane passing through the point of coincidence of the crank and crankshaft axes to which the line that bisects the crank angle is normal. Each of the gimbal arms is pivotally mounted at an identical distance L from point T. A cylinder gimbal is pivotally mounted from the cylinder cluster and a recipricator gimbal is pivotally mounted from the recipricator. The recipricator gimbal pivot axis is equidistant from point X and T as is the cylinder gimbal pivot axis. The orientations of the pivot axes of the two gimbal arms being mutual reflections in the medial plane M resulting in the point T lying on the medial plane M as the crankshaft rotates with respect to the cylinder cluster, and thus ensuring homo-kinetic rotational restraint between the recipricator and the cylinder cluster.An axial piston machine acting as a thermodynamic engine, compressor, motor or pump comprising; a crankshaft rotatable about a crankshaft axis and carrying a crank journal having an inclined crank axis that is oblique to the crankshaft axis but aligned to intersect therewith at an acute angle A at a point (point X) on the crankshaft, a cylinder cluster comprising at least two cylinders rigidly located with respect to each other, each cylinder spaced relative to the other(s) about a cylinder cluster axis, each said cylinder including at least one cylinder opening to allow fluid inlet and/or outlet to/from' said cylinder, in each cylinder, a complementary piston to reciprocate along a reciprocating axis defined by its respective cylinder, a reciprocator mounted to rotate about said crank journal about said inclined crank axis, said reciprocator operatively connecting said pistons with said crank journal such that the rotational motion of the crankshaft, with respect to the cylinder cluster drives the reciprocal motion of the pistons within their respective cylinders or visa versa, and allows consistent and controlled reciprocating displacement of each piston within its respective cylinder between top dead centre (TDC) and bottom dead centre (BDC) at least one rotation restrainer operative between said cylinder cluster and said reciprocator to restrain relative movement therebetween about the crankshaft axis, each said rotation restrainer being comprised of two gimbal arms, said gimbal arms linked together by a gimbal link joint with multiple rotational degrees of freedom and that intersect at a point T, point T lying in a medial plane M being defined as the plane passing through point X to which the line that bisects angle A is normal, wherein each of said gimbal arms is pivotally mounted at an identical distance L from point T, one of said gimbal arms, hereinafter referred to as the 'cylinder gimbal', being pivotally mounted from said cylinder cluster about a cylinder gimbal pivot axis, the second of said gimbal arms, hereinafter referred to as the 'reciprocator gimbal' being pivotally mounted from said reciprocator about a reciprocator gimbal pivot axis, said reciprocator gimbal pivot axis positioned equidistant from point X and T respectively as is the cylinder gimbal pivot axis, the orientations of the pivot axes of the two gimbal arms being mutual reflections in the medial plane M resulting in the point T lying on the medial plane M as the crankshaft rotates with respect to the cylinder cluster, and thus ensuring homo-kinetic rotational restraint between said reciprocator and said cylinder cluster.
회전 제한 기구를 가진 축방향 피스톤 기계 본 발명은 Z-크랭크 축방향 피스톤 기계용 왕복운동기관 제한 조립체를 개시한다. 상기 왕복운동기관 제한 조립체는 T 지점에서 교차하는 짐벌 링크 조인트에서 서로 링크된 2개의 짐벌 아암을 포함하고 있다. 상기 T 지점은 크랭크 축과 크랭크 샤프트 축이 만나는 지점을 통과하고 크랭크 각도를 2등분하는 라인이 수직하게 되는 평면으로 정의되어 있는 정중면(M)에 놓여 있다. 각각의 짐벌 아암은 T 지점으로부터 동일한 거리(L)에서 피벗가능하게 장착되어 있다. 실린더 짐벌은 실린더 클러스터로부터 피벗가능하게 장착되어 있고 왕복운동기관 짐벌은 왕복운동기관으로부터 피벗가능하게 장착되어 있다. 왕복운동기관 짐벌 피벗축은 실린더 짐벌 피벗축과 마찬가지로 X 지점과 T 지점으로부터 동일한 거리에 있다. 2개의 짐벌 아암의 피벗 축의 방향은 정중면(M)에 대해서 2개의 짐벌 아암의 피벗 축이 서로 거울상이 되게 설정되어서 크랭크 샤프트가 실린더 클러스터에 대해 회전할 때 T 지점은 정중면(M)에 놓이므로, 결과적으로 왕복운동기관과 실린더 클러스터 사이의 등속 회전 제한을 보장한다.  열역학적 엔진, 압축기, 모터 또는 펌프로서 작용하는 축방향 피스톤 기계로서,크랭크 샤프트 축을 중심으로 회전가능하며 경사진 크랭크 축을 가진 크랭크 저널을 지지하는 크랭크 샤프트, 서로에 대해 견고하게 배치된 적어도 2개의 실린더를 포함하고 있고, 각각의 실린더는 실린더 클러스터 축 둘레로 다른 실린더(들)에 대해 이격되어 있고, 각각의 상기 실린더는 상기 실린더로의 또는 상기 실린더로부터의 유체 유입 및/또는 유출을 허용하는 적어도 하나의 실린더 개구를 포함하고 있는, 실린더 클러스터, 각각의 실린더에 의해 한정된 왕복운동 축을 따라서 왕복운동하는 각각의 실린더 내에 있는 상호보완적인 피스톤, 상기 경사진 크랭크 축을 중심으로 상기 크랭크 저널 둘레로 회전하도록 장착된 왕복운동기관, 및크랭크 샤프트 축을 중심으로 상기 실린더 클러스터와 상기 왕복운동기관 사이의 상대 운동을 제한하도록 상기 실린더 클러스터와 상기 왕복운동기관 사이에서 작동하는 적어도 하나의 회전 제한기를 포함하고 있고,상기 경사진 크랭크 축은 크랭크 샤프트 축에 대해 경사져 있지만 크랭크 샤프트 상의 한 지점(X 지점)에서 예각 A로 크랭크 샤프트 축과 교차하도록 정렬되어 있고,상기 왕복운동기관은, 실린더 클러스터에 대한 크랭크 샤프트의 회전 운동이 각각의 실린더 내에서 피스톤의 왕복운동을 구동시키거나 그 반대로 각각의 실린더 내에서 피스톤의 왕복운동이 실린더 클러스터에 대한 크랭크 샤프트의 회전 운동을 구동시키도록 하고, 또한 실린더 클러스터에 대한 크랭크 샤프트의 회전 운동이 각각의 실린더 내의 각각의 피스톤의 왕복운동 변위를 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이에서 일정하게 제어하도록 상기 피스톤과 상기 크랭크 저널을 작동가능하게 연결하고, 각각의 상기 회전 제한기는 2개의 짐벌 아암으로 구성되어 있고, 상기 짐벌 아암은 T 지점에서 교차하는 복수의 회전 자유도를 가진 짐벌 링크 조인트에 의해 서로 연결되어 있고, T 지점은, X 지점을 통과하고 또한 예각 A를 2등분하는 라인이 수직하게 되는 평면으로 정의되는 정중면(M)에 놓여 있고, 각각의 상기 짐벌 아암은 T 지점로부터 동일한 거리(L)에서 피벗가능하게 장착되어 있고, 상기 짐벌 아암 중에서 "실린더 짐벌" 이라고 칭하는 제 1 짐벌은 상기 실린더 클러스터로부터 실린더 짐벌 피벗축을 중심으로 피벗가능하게 장착되어 있고, 상기 짐벌 아암 아암 중에서 "왕복운동기관 짐벌" 이라고 칭하는 제 2 짐벌은 상기 왕복운동기관으로부터 왕복운동기관 짐벌 피벗축을 중심으로 피벗가능하게 장착되어 있고, 상기 실린더 짐벌 피벗축과 마찬가지로 상기 왕복운동기관 짐벌 피벗축은 X 지점과 T 지점으로부터 각각 동일한 거리에 위치되어 있고, 2개의 짐벌 아암의 피벗축의 방향은 정중면(M)에 대해서 2개의 짐벌 아암의 피벗축이 서로 거울상이 되게 설정되어서 크랭크 샤프트가 실린더 클러스터에 대해 회전할 때 T 지점은 정중면(M)에 놓이게 되고, 상기 왕복운동기관과 상기 실린더 클러스터 사이의 등속 회전 제한을 보장하는 것을 특징으로 하는 축방향 피스톤 기계.