JPH02102328A

JPH02102328A - ロータリーエンジン

Info

Publication number: JPH02102328A
Application number: JP25423088A
Authority: JP
Inventors: Makoto Fujieda; 藤枝　真琴; Nakamitsu Fujieda; 藤枝　中三; Yuzo Fujieda; 藤枝　祐造
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1990-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ピストンが作動室内で回転する型式のいわ
ゆるロータリーエンジンと称せられる回転ピストン式内
燃機関に関し、特にロータリーピストンが円形に形成さ
れ一軸上で真円運動するロータリーエンジンに関する。

（従来の技術）従来、ロータリーエンジンには各種の型式のものが提案
されており、通常最も広く知られているものは通称ヴア
ンケルエンジンと呼ばれているロータリーエンジンであ
って、実用化されている。

このヴアンケルエンジンは、ロータリーピストンがおむ
すび形をなし、まゆ形の作動室内で偏心回転運動する構
造のものであるが、ロータリーピストンの偏心回転は、
機械的振動の発生と、高速回転域の上限を限定してしま
うという避は難い問題があった。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、従来の偏心回転運動するロータリーピスト
ンが有する問題点を解決するために、ロータリーピスト
ンを円形に形成し一軸上で真円運動するようにしてロー
タリーエンジンを提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、この発明が採った手段は、
円形の作動室内にこれより小径の円形のインナーロータ
を一点で内接させつつ軸支し、該内接点の前方に排気口
を、内接点の後方に圧縮加圧された混合気の吸気部を形
成し、該混合気吸気部より後方に離れた位置に点火手段
を配設すると共に、インナーロータに等間隔に３枚の摺
動翼を出没自在に配設し、該摺動翼の先端を常時作動室
の内壁に密接させたことを特徴とする。

（実施例）以下に図面を参照しつつ、この発明の好しい実施例を詳
細に説明する。図において（１）はアウターハウジング
であって、内部に２つの円形の作動室（２＞（３）が一
部を接し、且その接触部において互に連通した状態で並
列して形成される。アウターハウジング（１）の上面は
開放され、ガスケットを介して装着される蓋板（４）に
より閉塞される。

２つの作動室（２）（３）内には、それぞれ語基の内径
より小径の外径を有する円形のインナーロータ（５）（
６）が回転自在に軸支される。各インナーロータ（５）
（６）はそれぞれの作動室（２）（３）の中心から偏心
した位置に軸支され、−点においてインナーロータ（５
）（６）の外周壁が作動室（２）（３）の内周壁に接離
し、接触点においてインナーロータ（５）（６）は回転
しつつ密閉状態を保つ。

第１作動室（２）と第１インナーロータ（５）とは、ロ
ータリーエンジン部を構成しており、第２作動室（３）
と第２インナーロータ（６）は過給器部を構成し、した
がって図示の実施例は過給器付ロータリーエンジンを示
している。

しかしながら、この発明のロータリーエンジンは、この
ような過給器付とする必要は必ずしもなく、第１作動室
（２）と第１インナーロータ（５）のみによって構成し
ても良いことは勿論である。

第１、第２インナーロータ（５）（６）は互に逆の回転
方向を有し、今仮に第１インナーロータ（５）を反時計
方向、第２インナーロータ（６）を時計方向の回転とし
た場合、第１インナーロータ（５）は第１、第２作動室
（２０３＞の連通部（７）より回転方向において若干前
方約４時の位置で外周面が第１作動室（２）の内周壁に
内接し、又、第２インナーロータ（６）は回転方向にお
いて連通部（７）の若干後方約１０時の位置で第２作動
室（３）に内接している。第１、第２インナーロータ（
５＞（６）を軸支するロータシャフト（８）（９）は蓋
板（４）を通って作動室（２）（３）外Ｉ＼延ひ出し、
歯車機構等の適宜の回転伝達手段を介してシンクロシャ
ツ１−（１０）で連結され、同期して回転する。

第１作動室（・２）には、前記連通部（７）と直径方向
略対向位置に排気口（１１）が形成されると共に、第１
インナーロータ（５）の内接点（１３）の前方に隣接し
て副排気口（１２）が形成される。第２作動室（３）に
は、連通部（７）と直径方向略対向位置に吸気口（１５
）が形成されると共に、第２インナーロータ（６）の内
接点（１４）の後方に隣接して作動室内が負圧となるの
を防止するための副吸気口（１６）が形成される。又、
吸気口（１５）と連通部（７）との間に燃料注入口（１
７）が形成される。

各インナーロータ（５）（６”）には、バネ等の弾性手
段（１８）（１９）で常時外方へ向って突出するように
付勢された３枚の摺動翼（２０）（２１）がそれぞれ等
間隔に取り付けられ、これら摺動翼（２０）　（２１）
の先端は、常時第１、第２作動室（２）（３）の内壁に
摺接する。高速回転するインナーロータ（５）（６）と
共に摺動翼（２０）（２１）は、第１、第２作動室（２
）（３’）の内壁を摺擦しつつ高速移動するため、充分
な耐摩耗性を有し、且内壁に密着してシール性を発揮し
得る材質で形成される。

第１インナーロータ（５）の摺動翼（２０）の後方には
所定の間隔をおいて摺動翼（２０）より短かい３枚の副
摺動翼（２２）がバネ等の弾性手段（２３）で常時外方
へ向って突出するようにそれぞれ付勢されて配設される
。副摺動翼（２２）は、第１作動室（２）内で点火爆発
させた混合気の爆圧を第１、第２作動室（２）（３）の
連通部から第２作動室（３）に逃出させないための逆流
防止弁の作用をはたしており、この作用は当該副摺動翼
（２２）の後方の摺動翼（２０）が連通部（７）を通過
して第１作動室（２）に密着し、密閉した瞬間に解除さ
れ、副摺動翼（２２）は第１作動室（２）の内壁から離
れる。そして、その後、排気口（１１）を通過するまで
非接触状態が維持される。

（２４）は点火プラグ等の所要の点火手段であって、連
通部（７）が第１作動室（２）内に吸引された混合気を
点火し、爆発させて第１インナーロータ（５）に回転エ
ネルギーを付与する。

第１、第２作動室（２）（３”）内に、そこに内装され
た第１、第２インナーロータ（５）（６）により、三ケ
月形の空間が形成され、この空間はインナーロータ（５
）（６）にそれぞれ配設された３枚の摺動翼（２１）（
２２）により３つの独立した密閉空間に区画されること
となる。

そして、ロータリーエンジンを構成する第１作動室（２
）内においては、連通部（７）がら過給された混合気が
点火爆発して第１インナーロータを駆動回転し、ロータ
シャフト（８）に連結されたドライブシャフト（図示せ
ず）に回転力を与える。又、過給器を構成する第２作動
室（３）内においては、第２インナーロータ（６）の回
転により外部がら空気と燃料が取り込まれ圧縮されて連
通部（７）がら第１作動室（２）に過給される。

次に、第６図を参照して、この発明の作動を詳細に説明
する。周知の内燃機関と同様に外部から初期駆動力を付
与されて第１インナーロータ（５）と第２インナーロー
タ（６）が回転することにより、第２インナーロータ（
６）の摺動翼（２１−１）（２１−２）で区画された空
間（Ｓハに吸気口（１５）から空気が吸引され（第６図
へ）、引続く第２インナーロータ（３）の回転によって
、空間（Ｓハが狭められるため吸引空気が圧縮されると
同時に燃料注入口（１７）から注入された燃料が混合し
て、圧縮混合気が形成されると共に、摺動翼（２１−３
）が第２インナーロータ（６）の内接点を通過後、該摺
動翼（２１−３）の後方に発生する負圧を解消するため
に、副吸気口け６）がら空気が吸引される（第６図Ｂ）
。

形成された圧縮混合気は、空間（Ｓハを区画する前方の
摺動翼（２１−２）が通過することによって解放される
連通部（７）から、第１作動室（２）の空間（Ｓ、）に
過給される（第６図Ｃ，Ｄ）。

加圧混合気の過給完了直前に、第１インナーロータ（５
）の副摺動翼（２２−１）が連通部（７）を通過して空
間（Ｓ２）の後部を密閉する。このとき、該空間（Ｓ２
）の前方を密閉する摺動翼（２０−１）は点火プラグ（
２４）の位置を通過した直後であり、この段階で点火プ
ラグ（２４）が発火し、空間（Ｓ２）内の混合気が点火
される（第６図Ｅ）。

点火された混合気は、爆発的に燃焼し、摺動翼（２０−
１）と副摺動翼（２２−１）で密閉された空間（Ｓ２）
内で息速に膨張する。そして、この膨張エネルギーは扇
形の空間（Ｓ２）の拡開した前方方向へ解放されるため
、空間（Ｓ２）の前部を密閉する摺動翼（２０−１）を
加圧し、第１インナーロータ（５）を反時計方向に回動
する（第６図Ｅ）。そこて、この回動トルクをロータシ
ャフト（８）から取り出すことにより、所要の駆動力を
得ることが出来る。

燃料の爆発的燃焼エネルギーにより第１インナーロータ
（５）が回転し、空間（Ｓ２）の後方に位置する摺動翼
（２０−２）が連通部（７）を通過し、該空間（Ｓ２）
の後部を密閉するとき、副摺動翼（２２−１）はその役
目を完了し、第１作動室（２）の内壁から離れる（第６
図Ｆ）。このため、摺動翼（２０−２）と副摺動翼（２
２−１）との間に取り込まれていた残存加圧混合気が空
間（Ｓ２）内の高温高圧ガスと接触して二次爆発する。

この二次爆発のエネルギーは空間（Ｓ２）内の高圧エネ
ルギーに加算され第１インナーロータの回動トルクを増
大させる。

第１インナーロータ（５）の引続く回転により、前部の
摺動翼（２０−１）が排気口（１１）に達し、高圧ガス
の解放排気を開始し、後部の摺動翼（２０−２）がその
排気を促進する（第６図Ｇ）。

後部の摺動翼（２０−２）が排気口（１１）からの排気
を完了した後、少量の残存排ガスを副排気口（１６）か
ら排出する（第６図Ｈ）。

これにより、丁回転分の作動が完了する。この実施例に
係るロータリーエンジンは、１つのアウターハウジング
（１〉内にエンジン部と過給器部とを構成する２つの作
動室を形成し、この２室を相互に連通し、各室内で回転
するインナーロータと摺動翼とを相対的な関係を保って
連動させ、吸気圧縮−点火−排気のサイクルを構成する
構造となっている。そして各インナーロータには摺動翼
がそれぞれ３枚ずつ配設されているから、インナーロー
タが１回転する間に、吸気−圧縮−点火排気のサイクル
は３回行われることとなる。　過給器側の摺動翼が作動
を開始するとき、エンジン側の摺動翼がこれに連動して
作動を開始するべく対応して準備態勢に入っている。が
がる条件は、後続する過給器側とエンジン側の摺動翼に
おいても全く同一である。かかる過給器側とエンジン側
の各摺動翼の関係は、全ての作動過程において対応した
関係にあり、互に連係動作しつつ吸気−圧縮−爆発−排
気の＝一連のサイクルを達成する。

以上述べた実施例では、エンジン側と過給器側とが一対
の対応関係にある構造のものについて説明したが、これ
に限られるものではなく、過給器側はこの実施例に挙示
した以外の構造のものを用いてエンジン側に加圧圧縮さ
れた混合気を供給するようにしても良いことは勿論であ
る。

（作　用）円形の作動室内にこれより小径のインナーロータを一点
で内接させるように偏心して軸支し、インナーロータと
作動室とで区画される三ケ月形の空間をインナーロータ
に出没自在に配設した３枚の摺動翼で密封区画し、区画
された１つの空間位置で混合気の点火を行い、次位の空
間位置で排気を行い、更に次位の空間位置で圧縮加圧さ
れた混合気の吸入を行う。１つの空間での混合気の点火
爆発エネルギーを、該空間の前部を密閉する摺動翼で受
けてインナーロータに回転１〜ルクを発生させる。イン
ナーロータは一軸上で真円回転運動するのみであるから
、回転に伴う振動が抑制され、高速回転が可能となる。

又、エンジン側と路間−の構造を有する過給器と組み合
わせることにより、全体として吸入−圧縮−爆発−排気
のサイクルを有したロータリーエンジンとなる。

（発明の効果）この発明によれば、エンジン全体の軽量小型化が達成出
来、しかも発生出力エネルギーの増大が可能となる。又
、燃焼効率の向上を図ることが出来、排気カスの清浄化
が促進される。更に、ロータグ）回転振動が減少し、低
速から高速までフラットな出力トルク効率を得ることが
出来る。

しかも、機械的構成要素が単純である為、量産性に優れ
実用上の保守管理が簡素化されると同時に、高出力を得
ることが出来る結果、自動車、航空機、船舶等のきわめ
て広範囲のエンジンとして適したものを提供することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は外観斜視図、第２図は分解斜視図、第３図は蓋
板を取って内部を見せた斜視図、第４図は槽断平面図、
第５図は第４図Ｖ−■線に沿った樅断面図、第６図は作
動状態を示す図である。（１）・アウターハウジング（２）・・・第１作動室　　（３）・・・第２作動室（
４）・・蓋　　板　　　（５）・・・第１インナーロー
タ（６）・・第２インナーロータ（７）・・第１、第２作動室の連通部（８）（９）・・・ロータシャフト・・今ンクロシャフ１〜・・排気口　　　　（１２）・・・副排気口（１４）・
・・内接点　　（１５）・・・吸気口・・・副吸気口　
　　（１７）・燃ｉ＋注入（１９０２３）・・弾性手段（２１）・・・摺動翼　　（２２）・・副摺動翼・・点
火手段口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円形の作動室内にこれより小径の円形のインナー
ロータを一点で内接させつつ軸支し、該内接点の前方に
排気口を、内接点の後方に圧縮加圧された混合気の吸気
部を形成し、該混合気吸気部より後方に離れた位置に点
火手段を配設すると共に、インナーロータに等間隔に３
枚の摺動翼を出没自在に配設し、該摺動翼の先端を常時
作動室の内壁に密接させたことを特徴とするロータリー
エンジン。
（２）１つのアウターハウジング内に１部で互に連通し
た円形の２つの作動室を形成し、各作動室内に作動室内
径より小径の円形のインナーロータを互の回転方向を逆
方向にして軸支してエンジン部と過給器部を構成させ、
エンジン部のインナーロータを前記連通部の前方で作動
室に内接させ、過給器部のインナーロータを連通部の後
方で作動室に内接させ、各インナーロータにそれぞれ３
枚の摺動翼を等間隔に出没自在に配設し、各摺動翼を作
動室の内壁に密接させると共に、エンジン部の内接点よ
り前方に排気口を内接点より後方に離れた位置に点火手
段を配設し、過給器側の内接点より前方に燃料流入口を
、内接点より後方の離れた位置に吸気口をそれぞれ設け
たことを特徴とするロータリーエンジン。
（３）エンジン側のインナーロータの各摺動翼の間に短
かい副摺動翼を出没自在に配設し、該副摺動翼をインナ
ーロータの内接点の若干前方位置から内接点の後方連通
部を越えた位置で且後続の摺動翼が連通部を越えて作動
室内壁に密接する位置まで作動室内壁に密接させるよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のロ
ータリーエンジン。