JP2007239727A

JP2007239727A - ４サイクルロータリーエンジン

Info

Publication number: JP2007239727A
Application number: JP2006102445A
Authority: JP
Inventors: Sumiyuki Nagata; 純之永田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-20
Also published as: US7757658B2; US20070215094A1

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする問題点は、内燃機関（ロータリーエンジ）の新タイプのものを成立させることであり、省スペースで振動が少なく、吹き返し損失が少なく省燃費を実現する内燃機関を提供するを課題とする。
【解決手段】駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ケーシング側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動可能にはめ込まれ、ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間に各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動することを本発明は達成し、提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は小型で振動や燃料の消費が少ない効率の良い内燃機関に関する

燃料を燃焼爆発したエネルギーを、効率良く回転運動するピストン内燃機関であるロータリーエンジンは、バンケルタイプ（ＫＫＭ型）の開発からアスペックシールの種々の改良がなされ、その他多数の考案改良がある。

本発明が解決しようとする問題点は、内燃機関（ロータリーエンジ）の新タイプのものを成立させることであり、省スペースで振動が少なく、吹き返し損失が少なく省燃費を実現する内燃機関を提供するを課題とする。

駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ケーシング側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動自在にはめ込まれ、ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間に各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動することを本発明は達成し、提供する。

また、駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され、且つ、ケーシング側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動可能にはめ込まれ、ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間に各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動し、さらに、ローター２内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着することを本発明は達成し、提供する。

駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ローター２にはローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｌ字型又はＴ字型のベーン３３が昇降自在にはめ込まれる、更に前記ベーン３３の他方の面はケーシング１の内面壁やケーシング１中のベーン溝１５のベーンガイド３０に並行自在にはめ込まれる。前記ケーシング１とローター２とベーン３３で仕切られる空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動することを本発明は達成し、提供する

駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ローター２にはローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｌ字型又はＴ字型のベーン３３が昇降自在にはめ込まれる、更に前記ベーン３３の他方の面はケーシング１の内面壁やケーシング１中のベーン溝１５のベーンガイド３０に並行自在にはめ込まれる。前記ケーシング１とローター２とベーン３３で仕切られる空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動するものであり、更にローター２内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１３固着することを本発明は達成し、提供する

また、駆動軸１４を中心に内面略四角形の中空筒状のケーシング１中に外面略四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるようじ軸示され且つ前記ローター２を包み込むように略四角形柱状で中空筒状のローターピストン２６がスライド可能に組み込まれ前記ローターピストン２６とケーシング１とローター２で仕切られる空間に容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸に連動するカム６により作動することを本発明は達成し、提供する。

本発明の効果は、駆動軸を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるようじ軸示且つ、ケーシング側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動可能にはめ込まれることにより、燃焼室２３の爆発圧や圧縮漏れにも耐える構造となりベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間に各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動する仕組みから、低摩擦・低振動・省スペースとなる効果がある。

前記発明の効果を有する内燃機関であって、さらにローター２内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着することでローター溝２０に収まるベーンピン２２の負担が少なくなり、強度的課題を解決する効果がある。

また、駆動軸１４を中心に内面略四角形の中空筒状のケーシング１中に外面略四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるように軸示され且つ前記ローター２を包み込むように略四角形柱状で中空筒状のローターピストン２６がスライド可能に組み込まれ前記ローターピストン２６とケーシング１とローター２で仕切られるそれぞれの空間には容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え前記、吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸に連動するカム６により作動することを特徴とする内燃機関であるため、特許請求項１及び特許請求項２記載の内燃機関と比べ、燃焼室２３と燃焼室２３とを仕切る際にベーン３を用いないことから、燃焼室２３の爆発圧や圧縮漏れにも耐える構造となり、ベーン３の負担が少なくなり、強度的課題を解決し、低摩擦・低振動・省スペースとなる効果がある。

駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示される、前記ケーシングケーシング１内面およびローター外面の各角は面取りされることもある、側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動可能にはめ込まれる、前記ベーン３およびベーン溝１５にはベアリング機構を施することも容易に考えられる、ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動する駆動軸歯車７からタイミングベルト１０によって副歯車８に伝達され固着回転するカム６に連動作動する、さらに前記バルブの作動においてはタイミングベルト１０に限定されるものではなく従来からのピストンエンジンにあるように連接棒等のさまざまな伝達方法が可能である、さらにローター２側面内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着しているものもある、前記ベーン支持金具２１は図示しているものの他ローター２内を貫通するものであっても良いものである。

本発明の実施例を図を基に説明する、図１は本発明の特許請求項１に係わる一実施例を示す基本構成図であり、図２は図１の側面図である、駆動軸１４を中心に内面正四角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するエキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるように回転自在に軸示される、この時駆動軸１４とエキセントリックシャフト２５とは固着一体回転する仕組みで、さらにケーシング１外周部とケーシング側面板１２には凹み部のベーン溝１５が形成され、ベーン３がベーン溝１５にスライド昇降動可能にはめ込まれ、ベーン３先端部はローター２外周側面のローター溝２０が設けられる凹み部にベーンピン２２によってローター２の外周面と平行移動可能にはめられる、ベーン３はローター２外周面と垂直にスライド昇降運動する。駆動軸１４が回転すると前記外周正四角形面を有するローター２外面と内面四角形に形成されるケーシング１の内面とが互いに常に平行に移動する。ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる各空間には各容積室（燃焼室）２３が形成され駆動軸１４が回転すと順次容積変化をするもので、前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５はケーシング１側面板の外の駆動軸１４に固着する駆動軸歯車７が回転するとタイミングベルト１０により副歯車８を作動し、副歯車８に固着回転するカム軸に固着するカム６により連動作動する仕組みである。図３は図１及び図２の内燃機関の作動原理を示すものである。図４ではケーシング内面及びローター外周面を正五角形に形成し１ローターで５つの容積室２３を持つ内燃機関である。

更に図５では、本発明の特許請求項２に係わる内燃機関であってローター２側面内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着しているものである、またケーシング内面及びローター外周面が正６角形を形成し１ローターで六つの容積室２３を持つ内燃機関の概略構成図である。

また、図６は本発明の特許請求項３に係わる概略構成図である、駆動軸１４を中心に内面正五角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正五角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ローター２にはローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｔ字型のベーン３３が昇降自在にはめ込まれる、更に前記ベーン３３の他方の面はケーシング１の内面壁のベーンガイド３０にスライド昇降動可能にはめ込まれ、ベーン３３は前記ケーシング１とローター２とベーン３３で仕切られる各空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に固着連動する駆動軸歯車７からタイミングベルト１０介し副歯車８に固着回転するカム６により作動するものである。図７は図６の内燃機関の作動原図である。

さらに図８では本発明の特許請求項３に係わる概略構成図であり、上記図６の内燃機関で説明するローター２にはローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｔ字型のベーン３３が昇降自在にはめ込まれるているものに対して、側面Ｔ字型のベーン３３がローター２の外周表面部に平行スライド自在にはめ込まれているものである。

また、図９では本発明の特許請求項４に係わる概略構成図であり、駆動軸１４を中心に内面略四角形の中空筒状のケーシング１中に外面略四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト２５が偏芯されるよう軸示され且つ、ローター２にはローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｌ字型のベーン３３の先端が昇降自在にはめ込まれる、前記ベーン３３の他方の面はケーシング１の内面壁のベーンガイド３０とベーン溝１５に並行スライド自在にはめ込まれる。更に、向かい合うベーン３３とベーン３３のローター２に収納される先端部をベーン支持棒２１によって駆動軸１４をまたぐように固着されている、前記ケーシング１とローター２とベーン３３で仕切られる各空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に固着連動する駆動軸歯車７からタイミングベルト１０介し副歯車８に固着回転するカム６により作動するものである。

さらに図１０では本発明の特許請求項５に係わる概略構成図であり、駆動軸１４を中心に内面略四角形の中空筒状のケーシング１中に外面略四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するエキセントリックシャフト２５が偏芯されるよう軸示され且つ前記ローター２を包み込むように略四角形柱状で中空筒状のローターピストン２６がスライド可能に組み込まれ前記ローターピストン２６とケーシング１とローター２で仕切られる空間に容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸に連動するカム６により作動するものである。図１０は図９の内燃機関の作動図である。

燃料を燃焼爆発したエネルギーを、効率良く回転運動するピストン内燃機関であるため、輸送機関や発電機等の利用が可能である。

図１は本発明の請求項１にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面図である。図２は図１の側面図である。図３は図１の作動図を示すものである本発明の請求項１にかかわる５気筒内燃機関の一実施例を示す概略正面図であり、ａは図４の部品のベーン３を示す正面および側面図である。図５は本発明の請求項２にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面である。図６は本発明の請求項３にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面図である。図７は図６の作動図を示すものである。図８は本発明の請求項３にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面図である。図９は本発明の請求項４にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面図である。図１０は本発明の請求項５にかかわる内燃機関の一実施例を示す概略正面図である。図１１は図１０の作動図を示すものである。

符号の説明

１ケーシング
２ローター
３ベーン
４吸入バルブ
５排気バルブ
６カム
７駆動軸歯車
８副歯車
９ロッカーアーム
１０タイミングベルト
１１点火プラグ（噴射装置）
１２ベーン溝（ケーシング側面板）
１３ローターシール
１４駆動軸
１５ベーン溝（ケーシング）
２０ローター溝
２１ベーン支持棒
２２ベーンピン
２３容積室
２４ベーンシール
２５エキセントリックシャフト（クランクシャフト）
２６ローターピストン
２７ケーシング側面板
２８ベーンシール
２９ローターベーン溝
３０ベーンガイド
３３ベーン（Ｌ型・Ｔ型）

Claims

駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ケーシング側面部には凹み部が形成されるベーン溝１５にはベーン３が昇降動可能にはめ込まれ、ベーン３とケーシング１とローター２で仕切られる空間に各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動することを特徴とする内燃機関である。
ローター２内に収まる向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
駆動軸１４を中心に内面正多角形の中空筒状のケーシング１中に、外面正多角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ、ローター２にはローター２表面部又は、ローター２表面部から中心部にローターベーン溝２９が設けられ側面Ｌ字型又はＴ字型のベーン３３がスライド自在にはめ込まれる、更に前記ベーン３３の他方の面はケーシング１の内面壁やケーシング１中のベーン溝１５のベーンガイド３０にスライド自在にはめ込まれる。前記ケーシング１とローター２とベーン３３で仕切られる空間には各容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３にはそれぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸１４に連動するカム６により作動することを特徴とする内燃機関である。
ローター２内の向かい合うベーン３とベーン３をベーン支持金具２１で固着することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
駆動軸１４を中心に内面略四角形の中空筒状のケーシング１中に外面略四角形のローター２が駆動軸１４と固着回転するクランクシャフト２５又は、エキセントリックシャフト２５を介し偏芯されるよう軸示され且つ前記ローター２を包み込むように略四角形柱状で中空筒状のローターピストン２６がスライド可能に組み込まれ前記ローターピストン２６とケーシング１とローター２で仕切られる空間に容積室２３が形成され前記ケーシング１内面の各容積室２３には、それぞれ吸入バルブ４と排気バルブ５と点火装置１１〈噴射装置〉を備え、前記吸入バルブ４と排気バルブ５は駆動軸に連動するカム６により作動することを特徴とする内燃機関である。