JPH03206321A - ロータリーエンジン - Google Patents

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〕 本発明はハウジングおよびその中を回転ずるローターの
形状が簡単で、吸入室および燃焼室の容積を自在に変更
ができ、燃費の大幅な改善が可能なロータリーエンジン
に関するものである。

Ｃ従来の技術〕 従来、この種ロータリーエンジンには種々のものがあり
、その中で実用化された代表的なものニハンケル型ロー
タリーエンジンがある。

該ロータリーエンジンはべりトロコイト曲線から或るま
ゆ形ハウジング内壁にペリトロコイド内包絡線から威る
おむずび形ローターを回転させ、ローターの中心に穿設
された内歯歯車が固定された外歯歯車と噛合して揺動回
転する際に、偏心したローター軸頚部を有する出力軸を
回転させるもので、最大になったときの吸入室と燃焼室
が同容積になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のバンケル型ロータリーエンジンではべりトロコイ
ド曲線から或るハウジング内壁にペリトロコイド内包絡
線から或るローターを回転させるため、最大の吸入室と
燃焼室とが同容積となり、吸入室に吸入された空気と燃
料との混合気が圧縮されて、最小容積となり、点火され
て爆発し、その爆発力によってローターを回転し、該最
小の容積が最大吸入室と同容積の燃焼室内で爆発燃焼す
るから、爆発エネルギーの一部はローターを回転ずるが
、残りの爆発エネルギーはそのまま排気孔より排出され
るため、利用可能な爆発工不ルギーをエンジンの回転に
有効に利用できず、該エネルギーを末利用のまま排気孔
より放出するから、熱効率が悪く、燃費か高価に付くと
いう欠点を存したものである。

本発明は円筒形内壁を有する筒状体の内半径の一部を大
きくして吸入室と燃焼室とを形成し、吸入室内容積に対
ずる燃焼室内容積を大きくし゛Ｃ両者の容積比を自由に
変更でき、最大のエネルギー効率が得られ、爆発エネル
ギーを効率よく回転エネルギーに変換することができ、
また、ローターが爆発エネルギーにより直接真円回転運
動を始め、歯車等の伝動手段が不必要な、熱効率の良い
ロータリーエンジンを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達威するために、本発明は円筒形内壁を有す
る筒状体の内半径の一部を同心円状に半径を大きくして
吸入室と燃焼室とを、該燃焼室内容積が吸入室内容積と
等しく又は大きく形成し、ハウジングの円筒部に挿嵌可
能なローターの放射状方向羽根溝に、ハウジングの内壁
方向に進退自在とした羽根を挿嵌したものである。

［作用］ 円筒形内壁の半径の一部を大きくし、吸入室と燃焼室と
を形成したから、従来のようにペリトロコイド曲線のハ
ウジング内壁とべリトロコイト内包絡線のローターとで
形成される最大燃焼室内容積は最大吸入室容積と等しく
固定されるようなことはなく、前記円筒形内壁の半径を
大きくする部分を大小調節すれば、最大吸入室内容積と
最大燃焼室容積との比を自由に設定できるものである。

また、従来のパンケル型ロータリーエンジンのように内
、外歯歯車の噛合により出力軸を回転させるものでなく
、ローグーに出力軸を直結させることができ、爆発エネ
ルギーをローターから直接出力軸の真円回転運動に変え
ることができ、エネルギーロスがないものである。

〔実施例〕

今、ここに本発明実施の一例を示した添付図面について
詳説する。

第１図はローターの中心を通り、十文字に羽根溝を穿設
し、四枚の羽根を装着したもののニュートラル時の要部
縦断面図で、第２図は第ｌ図のものの爆発寸前の状態を
示す要部縦断面図で、第３図はローターの中心を通り三
方より羽根溝を穿設し、三枚の羽根を装着したものの要
部縦断面図である。

実施例１ 本実施例のものは第１図および第２図に示すようなもの
で、■はハウジングで、円筒形内壁３を有する筒状体２
より或り、該筒状体２の対向ずる内面の内半径をそれぞ
れ中心角で３０’および６０″程の間隔だけ大きくし、
それぞれの両端部を円筒形内壁３と滑らかに連続するよ
うにして吸入室４および燃焼室５を形或し、燃焼室５を
吸入室４より大容積としたものである。

６はローターで、該円筒形内壁３に挿嵌する真円柱状を
したものである。７，７は該ローター６の中心を通り互
いに直交するように放射状方向に穿設した羽根溝である
。８は該羽根溝７，７の直交部Ｇこ固定した底部で、そ
れぞれの羽根溝７．７を二等分するものである。９はそ
れぞれ二等分された羽根溝７．７に挿嵌した羽根で、先
端部にハウジング１内面との気密を保持し、羽根９とハ
ウジング１内面との摩擦を低減するニューセラミック製
のアベックスシール（図示せず）を挿嵌し、基端部に羽
根溝７，７を通して爆発圧が漏れることを防止する第４
図に示すような爆発圧閉し込め用シール１ｏを付設した
ものである。１ｌは各羽根９の基端と羽根溝７，７の直
交部の底部８間に介在したばねで、主にローター６の停
止時と低速回転時に各羽根９先端部をハウジング１内面
に押し付けるもので、高速回転時には各羽根９に働く遠
心力と相俟ってさらＧこ各羽根９先端とハウジング１内
面との気密を保持するものである。また、該ばね１１は
ロータリーエンジンの始動時において始動電動機による
回転で、各羽根９先端とハウジングｌ内面との気密を各
羽根９に働く遠心力により維持できれば、省略も可能で
ある。ここで吸入室４および燃焼室５を、それぞれの内
部を通過する羽根９によって、吸入室４を吸気および圧
縮室、燃焼室５を爆発および排気室として利用ずるもの
である。１２は吸気孔で、吸入室４のローター６の回転
方向ａ始端部のハウジング１に穿設したもので、空気と
燃料との混合ガスを吸入するものである。また、吸気孔
１２に混合ガス噴射装置等を設け、吹込み弐としてもよ
いものである。１３は点火孔で、燃焼室５のローター６
の回転方向ａ始端部のハウジング１に穿設したもので、
点火プラグ等（図示せず）を挿嵌し、吸気孔ｌ２より吸
入された混合ガスをローター６の回転と共に羽根９で燃
焼室５の始端部に圧縮して点火爆発させるためのもので
ある。

このとき燃焼室５の始端部で該圧縮混合ガスが点火爆発
する際に、燃焼室５の始端部（爆発室）に露出する隣接
する羽根９，９の面積に差があり、該羽根９，９の受け
る爆発圧の差によってローター６を回転させるものであ
る。１４は排気孔で、燃焼室５の該回転方向ａ終端部の
ハウンング１に穿設したもので、燃焼室５内の該始端部
ご該圧縮混合ガスが点火爆発し、爆発燃焼した排気ガス
を排出するものである。ｌ５はロ一ター６表面の各羽根
溝７のローター６回転方向後方に、各羽根溝７に近接し
て穿設した円弧状等の窪みで、圧縮率を調整するもので
、適宜に該窪みｌ５を穿設することによりハウジング１
の円筒部直径とローター６の直径を殆ど等しくでき、前
述羽根面積差をより一層高めることができるものである
。

実施例２ 本実施例のものは第３図に示すようなもので、１は実施
例１と同様のハウジングで、円筒形内壁３の一例の下方
部と該下方部に対峙する反対側上．下部の内半径をそれ
ぞれ中心角で３０゜および１３０゜程の間隔だけ大きく
し、それぞれの両端部を円筒形内壁３と滑らかに連続し
て実施例１と同様の吸入室４および燃焼室５を形成した
ものである。６は実施例１と同様のローターで、該ロー
ター６の円周上の三等分点より中心に向って実施例１と
同様の羽根溝７を三本穿設したものである。９は実施例
１と同様の羽根で、それぞれ各羽根溝７に挿嵌するもの
である。１６は爆発圧取入孔で、該三本の羽根溝７のそ
れぞれ該ローター６回転方向後方のローター表面より各
羽根溝７に近接して各羽根溝７に平行に、ローター６の
中心部にまで達しないよう穿設したものである。１７は
各羽根溝７と連続する爆発圧内蔵スペースで、ローター
６の中心部に側方より穿設したものである。ｌ８は前記
各爆発圧取入孔ｌ６と中心部の爆発圧内蔵スペース１７
とを連続する連結孔で、ローター６の周面より穿設し、
該連結孔ｌ８内に逆止弁１９を内蔵し、ローター６の周
面の連結孔１８を爆発圧取入孔１６の手前まで埋め込み
等をして閉塞するもので、爆発圧の一部を爆発行程にあ
る爆発圧取入孔ｌ６より連結孔１８の逆止弁１９を介し
て爆発圧内蔵スペース１７に取込み、各羽根溝７内の羽
根９をハウジング１内面に強く押し付け、各羽根９先端
とハウジング１内面との気密性を高めるものである。１
２．１３およびｌ４はそれぞれ実施例１と同様の吸気孔
、点火孔および排気孔である。２０は該吸気孔１２と排
気孔１４間のハウジング１に装着した丸棒状の仕切部で
、本実施例のように吸入室４と燃焼室５とが近接した場
合に、両室４，５間の気密性を高めるために設けたもの
で、ローター６と共に回転ずるようにも装置できるもの
である。

またローター６の回転は実施例１と同様に燃焼室５の始
端部（爆発室）に露出ずる隣接ずる羽根９，９にかかる
爆発圧の差によって起るものである。２１は隔壁で、第
５図に示すように爆発圧内蔵スペース１７内を区分する
もので、各爆発圧取入孔１６と該内蔵スペースｌ７とを
連結する前記連結孔１８の該内蔵スペース１７内の、ロ
ーター６外周寄りとローター６中心部とを連結した三枚
羽根の矢車状のもので、各爆発圧取入孔１６とローター
６の回転方向ａと逆方向に隣接する羽根溝７の基部とを
連通し、爆発圧をローター６の回転逆方向にある羽根９
をハウンングｌの円筒形内壁３に押しつけるだけに利用
し、爆発圧を吸入室４内に漏洩させないと共ムこ、燃焼
室５内にあるローター６の回転正方向の羽根９先端のハ
ウジングｌ内壁への押しつけ力を適宜の装置（図示せず
）をもって軽減し、該羽根９先端とハウジング１内壁と
の摩擦を低減し、ローター６を容易に回転させるもので
ある。２２は該隔壁２１の三枚羽根のそれぞれに穿設し
た穴で、爆発圧の一部を該穴２２を介して燃焼室５内に
ある羽根９先端をハウジング１内壁に押しつけるのに利
用するもので、前記隔璧２１を設けたものより、連続し
て発生する爆発圧を該穴２２を通じることにより各羽根
９に休みなく有効に制御し利用するものである。２３は
該隔壁２ｌの穴２２に付設した開口度調節装置で、写真
レンズと同様の開口絞り等を利用したもので、粘性等の
燃料の資質によるハウジング１内璧と羽根９先端との摩
擦の大小により前記穴２２の開口度を調節するもので、
摩擦の大きいときムこは開口度を小さくして燃焼室５内
での羽根９の回転を容易とし、摩擦の小さいときには開
口度を大きくして燃焼室５内での羽根９の回転を抑える
ものである。

さらに実施例１および２において、吸入室４と燃焼室５
との容積を同一としたものは、燃焼室５を吸入室４より
大きくしたものと比べて爆発エネルギーを有効にロータ
ー６の回転に利用できないが、ローター６が直接真円回
転ずるから、この部分のエネルギーロスがなく、全体と
して従来のパンケル型ロータリーエンジンより低燃費と
なるものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上のような構威で、吸入室４！こ比べて燃焼
室５を十分大きくすることができ、従来利用されずに排
気孔ｌ４より放出されていた爆発エネルギーをローター
６の真円回転に有効に利用することができ、爆発エネル
ギーを直接ローター６を介して出力軸（図示せず）の回
転運動に変えることができるから、エネルギーロスがな
く、熱効率が向上ずると共に燃費の大幅な改善が可能で
、準往復運動を行う従来のハンケル型ロータリーエンジ
ンの欠点を解消し得たものである。又同一ハウジング内
で連続した休みない爆発行程が得られるため、爆発行程
が間欠するハンケル型ロータリー、及びレシプロ式エン
ジン等にくらべて、効率的でなめらかな推進力が得られ
るものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示したもので、第１図およ
び第２図は実施例ｌのもので、第１図は四枚羽根のロー
タリーエンジンのニュートラル時の概略要部＠１断面図
、第２図は第１図のものの爆発寸前の状態を示す同要部
縦断面図、第３図は実施例２のもので、三枚羽根の同要
部縦断面図、第４図は羽根基端部の要部拡大断面図、第
５図〜第７図は実施例２のもののローターの別の実施例
の要部拡大縦断面図を示すもので、第５図は爆発圧内蔵
スペースに隔壁を設けたもの、第６図は隔壁に穴を穿設
したもの、第７図は隔壁の穴に開口度調節装置を付設し
たものである。 １−ハウジング、２一筒状体、３一円筒形内壁、４一吸
入室、５−燃焼室、６−ローター　７羽根溝、８一底部
、９一羽根、１０一爆発圧閉し込め用シール、１ｌ−ば
ね、１２一吸気孔、１３一点火孔、１４一排気孔、１５
一窪み、ｌ６・爆発圧取入孔、１　７−ｉ発圧内藏スペ
ース、１８一連結孔、１９一逆止弁、２０一仕切部、２
１−・一隔壁、２２一穴、２３−開口度調節装置、ａ−
　ローター回転方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒形内壁を有する筒状体の内半径の一部を大きく
   し、吸入室および燃焼室を形成したハウジングを設け、
   該ハウジングの円筒部に挿嵌するローターを別設し、該
   ローターの放射状方向に穿設した数本の羽根溝に、ハウ
   ジングの内壁に向かって進退自在に羽根を装着し、該羽
   根を装着したローターをハウジング内に挿嵌し、ロータ
   ーの回転方向の吸入室始端部に吸気孔、同燃焼室の始端
   部に点火孔、該燃焼室の終端部に排気孔をそれぞれハウ
   ジングに穿設したことを特徴とするロータリーエンジン
   。 ２、吸入室より燃焼室を大きくしたことを特徴とする請
   求項１記載のロータリーエンジン。 ３、ローターの放射状方向の羽根溝にばねを介在し、数
   枚の羽根をハウジングの内壁に向かって進退自在とした
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のロータリ
   ーエンジン。 ４、ローターの各羽根溝の該ローター回転方向後方に、
   各羽根溝に近接して爆発圧取入孔を穿設し、ローターの
   中心部に各羽根溝と連続する爆発圧内蔵スペースを設け
   、該取入孔と内蔵スペースとを逆止弁を内蔵した連結孔
   で連結し、各羽根の基端部に爆発圧閉じ込め用シールを
   付設したことを特徴とする請求項１、請求項２および請
   求項３のいずれかに記載のロータリーエンジン。 ５、ローター表面の各羽根溝のローター回転方向後方に
   窪みを穿設したことを特徴とする請求項１、請求項２、
   請求項３および請求項４のいずれかに記載のロータリー
   エンジン。 ￥６、爆発圧内蔵スペース内に各爆発圧取入孔と該￥￥
   取入孔とローターの回転逆方向に隣接する羽￥￥根溝の
   基部とを連通する隔壁を設けたことを￥￥特徴とする請
   求項４記載のロータリーエンジ￥￥ン。￥ ￥７、各爆発圧取入孔とローターの回転逆方向に隣￥￥
   接する羽根溝とを連通する隔壁に穴を穿設し￥￥たこと
   を特徴とする請求項６記載のロータリ￥￥ーエンジン。 ￥ ￥８、隔壁の穴に該穴の開口度を調節する調節装置￥￥
   を付設したことを特徴とする請求項７記載の￥￥ロータ
   リーエンジン。￥