JPH048259Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はロータリーエンジンに関する。

〔従来の技術〕

ロータリーエンジンは過去種々の形式のものが
提案されているが、現在実用化され量産されてい
るものは、バンケル公転ピストン機関が唯一のも
のである。

しかしながら、バンケル公転ピストン機関は、
その基本原理においてエピトロコイド曲線を基準
とする運動であるため純粋な円運動ではなく、偏
心・遊星運動を行う。

従つて、純粋な円運動と比較すると、機関効率
が劣ること、また、偏心運動のため振動発生を避
けられない基本的な弱点があつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記事実を考慮し、機関有効の向上
と、振動の低減化とを可能とする純粋円運動のロ
ータリーエンジンを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るロータリーエンジンでは、出力軸
と、出力軸と同軸で出力軸の回りに配置されて出
力軸に回転を伝達する羽根車と、羽根車の羽根部
が収容される環状の動力伝達室と、動力伝達室と
連通される複数の燃焼室と、動力伝達室と燃焼室
とを仕切る開閉可能とされた燃焼室仕切弁と、出
力軸と同軸で出力軸の回りに配置され吸気・圧縮
が行われる環状の吸気・圧縮室と、この吸気・圧
縮室内へ等間隔で配置され出力軸の回転により出
力軸回りに回転される複数のピストンと、吸気・
圧縮室をピストンの数と等しい数の小室に仕切る
開閉可能な吸気・圧縮室仕切弁と、吸気・圧縮室
仕切弁により仕切られる吸気・圧縮室の各小室と
各燃焼室とを連通する連通路と、を備えた構成と
されている。

〔作用〕

上記構成のロータリーエンジンでは、出力軸と
同軸で出力軸の回りに配置され吸気・圧縮が行わ
れる環状の吸気・圧縮室を、この吸気・圧縮室内
へ等間隔で配置され出力軸の回転により出力軸回
りに回転される複数のピストンが回転することで
混合気又は空気の吸気が行われ、閉じられた吸
気・圧縮室仕切弁により仕切られて形成された吸
気・圧縮室の各小室で混合気又は空気の圧縮が行
われる。圧縮された混合気又は空気は、連通路を
通つて燃焼室へ至り、燃焼室仕切弁が閉じられて
いる燃焼室で燃焼が行われる。燃焼と同時に燃焼
室仕切弁が開けられて、膨張した燃焼ガスは動力
伝達室へ流入される。燃焼ガスは動力伝達室で羽
根車の羽根部を押圧し、羽根部は動力伝達室に沿
つて旋回する。これにより、羽根車が回転して出
力軸が回転される。出力軸回りの複数のピストン
は出力側の回転によつて回転する。

〔実施例〕

第１図乃至第３図には本考案実施例に係るロー
タリーエンジンの概略構成が示されており、第４
図乃至第１０図にはその作動状態が示されてい
る。始めに、第１図乃至第３図により構成を説明
する。

第２図に示されるように、本実施例に係るロー
タリーエンジンでは、羽根車回転部１０とピスト
ン旋回部１２とで基本となる１組が構成され、こ
れらが出力軸と同軸で出力軸の回りに配置され出
力軸１４を介して複数組連接されて１基のエンジ
ンが構成されている。

第２図に示されるように、羽根車回転部１０に
は、中空円盤状の羽根車ハウジング１６が配設さ
れている。羽根車ハウジング１６には、羽根車１
８が回転可能に配置されている。羽根車１８は、
デイスク２０と、デイスク２０の中央に位置する
ボス２２と、デイスク２０の外周縁に位置するリ
ム２４と、リム２４の外周面に等間隔で多数立設
された羽根２６とが一体となつて構成されてい
る。羽根車１８はボス２２が出力軸１４に固着さ
れて、出力軸１４とともに第１図矢印Ａ方向へ回
転可能とされている。

羽根２６は、第１図に示されるように、羽根車
１８の回転方向へ向つて傾倒されているととも
に、反回転方向側の面が凹面とされている。リム
２４は両側面が図示しないシール材を介して、羽
根車ハウジング１６の内側壁に摺動可能に嵌合さ
れている。羽根車ハウジング１６とリム２４の外
周面とによつて囲まれる環状の空間は、動力伝達
室２８とされている。

第１図に示されるように、羽根車回転部１０に
は、羽根車ハウジング１６の外周囲に、等間隔で
３個の燃焼室ハウジング３０が配設されており、
内部が燃焼室３２とされている。燃焼室３２は、
仕切壁３４により３本の通路に分割された連通路
３６を介して、動力伝達室２８と連通されてい
る。燃焼室３２と連通路３６との接続部には、燃
焼室仕切弁３８が開閉可能に配設されている。

燃焼室仕切弁３８は、第３図に示されるよう
に、引張りコイルばね４０に付勢されたロツド４
２の一端部に固着されている。ロツド４２の他端
部には、カムフオロワ４４が取り付けられてい
る。カムフオロワ４４は、引張りコイルばね４０
に付勢されて、出力軸１４に固着された扇形のカ
ム板４６のカム面に押圧当接されている。これに
より、出力軸１４とともに回転するカム板４６の
カム面に倣つてカムフオロワ４４が上下動し、燃
焼室仕切弁３８が開閉されるようになつている。
なお、カム板４６は各燃焼室仕切弁３８にそれぞ
れ対応して設けられており、それぞれは等間隔で
位相をずらして出力軸１４に固着されている。

第１図に示されるように、燃焼室３２には、圧
縮混合気導入口４８が開口されている。圧縮混合
気導入口４８には導入弁５０が開閉可能に配設さ
れている。また、燃焼室３２には、点火プラグ５
２が配設されている。動力伝達室２８には、各燃
焼室３２に対応して、３箇所に排気口５４が開口
されている。

第２図に示されるように、ピストン旋回部１２
には、環状のシリンダ５６が配設されている。シ
リンダ５６は、内周部が全周にわたつて切り欠か
れており、閉断面とされている。シリンダ５６の
内部に形成されている環状中空部は、吸気・圧縮
室５８とされている。

第１図に示されるように、出力軸と同軸で出力
軸の回りに配置さた環状の吸気・圧縮室５８に
は、３個のピストン６０が等間隔で嵌合配置され
ている。３個のピストン６０は、いずれも内歯歯
車６２の外周縁に固着されている。３個のピスト
ン６０は、内歯歯車６２とともに、一体となつて
矢印Ａ方向へ回転可能とされている。内歯歯車６
２は両側面の外周部が、シリンダ５６の内周部に
形成されている切欠部に、図示しないシール材を
介して嵌合されている。内歯歯車６２は、歯車６
４，６６を介してピストン駆動歯車６８と連結さ
れている。ピストン駆動歯車６８は、第２図にも
示されるように、出力軸１４に同軸的に固着され
ている。なお、歯車６４，６６は、自転運動を行
うが、公転運動は行わない。

第１図に示されるように、吸気・圧縮室５８に
は、吸気・圧縮室５８を等間隔に仕切つて、３室
の小室を形成する３個の吸気・圧縮室仕切弁７０
が開閉可能に配設されている。吸気・圧縮室仕切
弁７０により仕切られる吸気・圧縮室５８の各小
室には、吸気・圧縮室仕切弁７０の近傍に、圧縮
混合気導出口７２、混合気吸入口７４及び空気吸
入口７６が開口されている。圧縮混合気導出口７
２は、吸気・圧縮室仕切弁７０のピストン６０の
反旋回方向側に位置しており、圧縮混合気導出口
７２には導出弁７８が開閉可能に配設されてい
る。混合気吸入口７４及び空気吸入口７６は、吸
気・圧縮室仕切弁７０のピストン６０の旋回方向
側に位置しており、それぞれには混合気吸入弁８
０及び空気吸入弁８２が開閉可能に配設されてい
る。

圧縮混合気導出口７２は、燃焼室３２に開口さ
れている圧縮混合気導入口４８と、連通路８４を
介して連通されている。

なお、図示は省略されているが、導入弁５０、
吸気・圧縮室仕切弁７０、導出弁７８、混合気吸
入弁８０及び空気吸入弁８２は、燃焼室仕切弁３
８と同様な開閉機構、又は他の開閉機構により出
力軸１４の回転に同期して開閉される。第１図で
は、これらの全ての弁が閉じられた状態で示され
ているが、これは便宜上のものであつて、実際の
各弁間の開閉状態が示されているのではない。

次に第４図乃至第１０図により本実施例に係る
ロータリーエンジンの作動状態を説明する。

第４図に示されているのは、燃焼室３２に導入
された圧縮混合気が、点火プラグ５２により着火
された直後の状態である、この時、燃焼室仕切弁
３８が開き始めているのを除き、他の弁は閉じら
れている。着火された混合気は、燃焼されて膨張
し、燃焼ガスは連通路３６を通つて動力伝達室２
８へ至り、羽根車１８の羽根２６を矢印Ａ方向へ
押圧する。これにより、羽根車１８が回転され、
同時に出力軸１４が回転される。燃焼室仕切弁３
８が完全に開ききると、燃焼ガスは３本に仕切ら
れた連通路３６の全てを通つて、動力伝達室２８
へ至る。

第５図に示されているのは、第４図に示されて
いる状態から、羽根車１８及び出力軸１４が回転
して、ピストン駆動歯車６８、歯車６６，６４及
び内歯歯車６２を介してピストン６０が旋回され
ている状態である。この状態では、燃焼室仕切弁
３８（図には示されていない。）は全開されてお
り、混合気吸入弁８０及び導出弁７８も開かれて
いる。混合気吸入弁８０が開かれて、混合気吸入
口７４からは混合気が吸気・圧縮室５８に吸入さ
れている。また、導出弁７８が開かれて、吸気・
圧縮室５８の空気が、連通路８４を通つて燃焼室
３２の直前まで達している。

第６図に示されているのは、第５図に示されて
いる状態から羽根車１８の回転及びピストン６０
の旋回がさらに進んだ状態である。この状態で
は、排気口５４から燃焼ガスの排出が開始されて
おり、導入弁５０が開かれて、吸気・圧縮室５８
の空気が燃焼室３２へ供給され、燃焼室３２内の
残留ガスが動力伝達室２８へ送り出されている。
また、混合気吸入口７４からは引き続き混合気が
吸気・圧縮室５８に導入されている。

第７図に示されているのは、第６図に示されて
いる状態がさらに進行した状態で、燃焼室３２及
び動力伝達室２８の燃焼ガスは、排気口５４から
の排出が完了している。

第８図に示されている状態では、吸気・圧縮室
仕切弁７０が開かれており、吸気・圧縮室５８に
は混合気が充満されている、燃焼室仕切弁３８は
閉じられている。

第９図に示されている状態では、吸気・圧縮室
仕切弁７０及び混合気吸入弁８０が閉じられて、
吸気・圧縮室５８の混合気は、連通路８４を通つ
て燃焼室３２へ至り、この状態で圧縮が進行して
いる。また、空気吸入弁８２が開かれて、空気吸
入口７６から吸気・圧縮室５８へ空気が吸入され
てる。

第１０図に示されているのは、第９図に示され
ている状態がさらに進行した状態である。この
後、吸気・圧縮室仕切弁７０が瞬間開いた後、ピ
ストン６０通過後に直ちに閉じられる。また、導
出弁７８及び導入弁５０も閉じられて、燃焼室３
２内に圧縮混合気が閉じ込められる。この状態で
点火プラグ５２により混合気が着火され、前記第
４図の状態へ至る。

上記作用説明では、羽根車回転部１０とピスト
ン旋回部１２とで構成される基本となる一組の作
動状態についてのみ示したが、他の組も同様に作
用する。各組の作動は位相をずらして進行し、出
力軸１４の１回転については等間隔で燃焼が行わ
れる。

このように本実施例では、混合気を圧縮すると
ともに排気を促進するピストン旋回部１２と、燃
焼ガス圧が作用する羽根車回転部１０とが別体と
されており、羽根車ハウジング１６と羽根車１８
との間のシールが比較的容易であるとともに、開
断面とされたシリンダ５６には大きな圧力が作用
しないのでシリンダ５６のシールも比較的容易で
ある。

なお、上記実施例では、羽根車回転部１０に３
つの燃焼室３２が配設されているが、燃焼室の数
は２つ以上であればいくつであつても良い。

〔考案の効果〕

以上説明した如く本考案に係るロータリーエン
ジンでは、複数のピストンが、出力軸の回転によ
つて、出力軸と同軸で出力軸の回りに配置された
吸気・圧縮室を、出力軸回りに回転し、燃焼ガス
圧が作用する羽根車の羽根部が、動力伝達室を出
力軸回りに回転するようにされている。

すなわち、ピストン及び羽根車が、同一軸上で
回転する構造となつているのでロータリーエンジ
ンをコンパクトに構成でき、また純粋円運動が可
能となるため、機関効率の向上及び低振動化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係るロータリーエンジンの実施例
を示す概略図で、第１図は正面断面図で第２図の
−線矢視図、第２図は側面断面図、第３図は
燃焼室仕切弁の開閉機構の概念図、第４図乃至第
１０図は作動状態を説明する正面断面図である。 １４……出力軸、１８……羽根車、２６……羽
根、２８……動力伝達室、３２……燃焼室、３８
……燃焼室仕切弁、５８……吸気・圧縮室、６０
……ピストン、７０……吸気・圧縮室仕切弁、８
４……連通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力軸と、出力軸と同軸で出力軸の回りに配置
   されて出力軸に回転を伝達する羽根車と、羽根車
   の羽根部が収容される環状の動力伝達室と、動力
   伝達室と連通される複数の燃焼室と、動力伝達室
   と燃焼室とを仕切る開閉可能とされた燃焼室仕切
   弁と、出力軸と同軸で出力軸の回りに配置され吸
   気・圧縮が行われる環状の吸気・圧縮室と、この
   吸気・圧縮室内へ等間隔で配置され出力軸の回転
   により出力軸回りに回転される複数のピストン
   と、吸気・圧縮室をピストンの数と等しい数の小
   室に仕切る開閉可能な吸気・圧縮室仕切弁と、吸
   気・圧縮室仕切弁により仕切られる吸気・圧縮室
   の各小室と各燃焼室とを連通する連通路と、を備
   えたことを特徴とするロータリーエンジン。