JPH07503775A - ロータリ・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】 発明の名称　ロータリ　エンジン 技術分野 本発明は、一般に内燃機関、ことにロータリ・エンジンに関する。

背景技術 一層有効かつ強力な内燃機関が従来から必要とされている。ロータリ・エンジン は従来のピストン型エンジンに対する重要な代替品であることが分っている。

エンジンの効率は一部は、このエンジンが燃焼ガスのＩｉ５脹から利用できるエ ネルギーを十分に利用しているかどうかに基づく、燃焼中のガスの膨張に利用で きる容積の寸法上の制限は、既存のロータリ・エンジンにおけるガスの燃焼から 利用できるエネルギーを十分利用するのに問題になっている。従って、燃焼ガス が十分に膨張し終るのに先だってすなわち動カニ程が完了するのに先だって排気 が生ずると成る効率上の制限を伴う。

捉って同じエンジン内の空間の有効な使用によって、ガスの燃焼から利用エネル ギーを利用するのに、ガスのｍ脹に比較的大きい容積を提供するロータリ　エン ジンが必要になっている。

発明の開示 本発明によれば、ハウジング内に納めたロータを備えたロータリ　エンジンが得 られる。このロータは、相互に間隔を１いた圧縮偏心輪及びパワー偏心輪を備え ている。ハウジング内には吸込マニホルドを経てガスを運ぶ。

ハウジングと圧縮偏心輪とこの圧縮偏心輪につねに接触したままになっている圧 縮ゲートとにより形成した空間内でガスを圧縮する０回転燃焼室は、圧縮偏心輪 からパワー偏心輪にガスを移送する。この移送中に点火装置により回転燃焼室内 のガスに、これ等のガスがパワー偏心輪に移送されるのに先だって点火する。こ れ等の点火されたガスは、パワーと偏心輪と回転ハウジングとパワー偏心輪につ ねに接触するパワーゲートとにより形成した空間内で膨張する。ガスはパワー偏 心輪から、このパワー偏心輪に整合した排気口を通って出る。

本発明によるロークリ・エンジンの重要な技術的利点は、燃焼ガスからの利用で きるエネルギーの実質的な部分を排気に先だって利用することにある。

図面の簡単な説明 本発明及びその利点を添付区画について以下に説明する。

第１図は本発明により構成したロータリ・エンジンの１実施例の展開斜視図であ る。

第２ａ図及び第２ｂ図は本発明により構成した回転燃焼室を示すそれぞれ上面口 及び下面図である。

第３ａ図ないし第６ｂ図はそれぞれ本発明により楕成したエンジンの圧縮行程を 示すＨ４％面区である。

第７ａ１２１ないし第８ｂ図はそれぞれ本発明により構成したエンジンのパワー 行程を示す横断面図である。

実施例の説明 本発明の好適とする実施例及びその利点を添付図面の第１図ないし第８ｂ区につ いて詳細に説明する。添付図面では同様な部品に同様な参照数字を使っである。

第１図は本発明により構成したロータリ　エンジン１０の展開斜視図である。一 般にエンジンの作動は、ハウジング１２又はエンジン・ブロック内で生ずる。ロ ータ１４はハウジング１２の穴１６内で回転する。ロータ１４は、各別の一受（ 図示してない）により、又はロータ１４の外面とそのはまるハウジング１２との 間の公差を精密に制御することにより、ハウジング１２内に回転できるように支 えである。ロータ１４は、ロータ１４より小さい直径を持ちロータ１４の各端部 から外方に同心に延びる軸１８を備えている。ロークリ・エンジン１０の有用な 利点は、種種のシステムの−１８に対する機械的連結によって得られる。たとえ ば軸１８の回転は自動車を駆動するのに利用できる。

ロータ１４はス、ロータ１４内に形成した圧縮偏心輪２０（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉ ｏｎ　ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ）及びパワー偏心輪（ｐｏｗｅｒ　ｅｃｃｅｎｔｒｉ ｃ）２２を備えている。これ等の各偏心輪は、ロータ１４の外周辺より小さい直 径を持ちロータ１４に接しているくそれぞれ第３ｂＦＪ及び第７ｂ図に示すよう に圧縮偏心輪２０は接点２１″′Ｃ″接し、パワー偏心輪２２は接点２３で接し ている）、さらに各偏心輪２ｏ、２２は、接点２１が接点２３から１８０°隔た るように１８ｏ°だけ位相がずれている。

ロータ１４の周辺には環状のシール２４．２６を位置させ、ハウジング１２内の 圧縮行程及びパワー行程により生ずる圧力を密封するようにしである。ハウジン グ１２及びロータ１４間の密封は、密接に保持した公差により生成し、又は別個 の環状シール（図示してない〉を各偏心輪２０．２２間でロータ１４に使い各偏 心輪２０．２２間でロータ１４の前後の圧力を密封することができる。

吸込マニホルド２８は、ガス（たとえば空気／燃料混合気ンを穴３０を経てハウ ジング１２内に吸引できるようにハウジング１２に連結しである。吸込マニホル ド２８を経て入るガスはたとえば燃料噴射器又は気化器システム３２から来る。

穴３０は、圧縮偏心輪２０にＸ方向３４で整合し、Ｘ方向３４で圧縮偏心輪２ｏ の幅より狭い幅を持つ、方向３４の軸線の配位は第１図に例示しである。

回転燃焼室３６は、ハウジング１２内の穴３８内で回転する０回転燃焼室３６の 切欠き部により示すように、回転燃焼室３６は２１１ｉｌの各別の０字形の室３ ７．３９に分割しである。

第２．１図及び第２ｂ図はそれぞれ回転燃／Ｉｔ室３０の頂部及び底部を示す、 第２ａ図に示すように回転燃焼室３６の頂部には点火穴４０．４２を形成しであ る０点火プラグ４７（第１図）のような点火装置は、回転燃焼室３６の各室３７ ．３９内のガスに適当な点火穴４０又は点火穴４２を経てガスに点火する。第２ ｂ（２１に示すように回転燃焼室３６の２つの各室の底部に０字形みぞ穴４４． ４６を形成しである。各みぞ穴４４．４６の長さは、圧縮偏心輪２０及びパワー 偏心輪２２内の圧力を確実に隔離するように各偏心輪２０．２２間の距離より短 くしなければならない。

運転時には回転燃焼室３６は、圧縮偏心輪２０内で圧縮されたガスを、パワー偏 心輪２２に移送する。ガスは、０字形みぞ穴４４．４６を経て回転燃焼室３６の 各室に入り又この室から出る。ガスは、圧縮偏心輪２０から、ハウジング１２の 六３８の底部から形成したみぞ穴４８（第１図参照〉を経て穴１６内に出る。み ぞ穴４８はＸ方向３４では、圧縮偏心輪２０のＸ方向３４におけるよりも狭い、 ガスは、パワー偏心輪２２に回転燃焼室３６からみぞ５０を経て移送される。み ぞ穴５０はハウジング１２内に形成されガスが穴３８からハウジング１２を紐で 穴１６内に流れることができる。みぞ穴５０はＸ方向３４ではパワー偏心輪２２ よりも狭い。

回転燃焼室３６は、ロータ１４の半分の速度で回転し軸５３に取付けなかさ歯３ １５２により駆動される。軸５３は又軸１８により駆動されるｉ車５４を取付け である。ハウジング１２に取付けた軸受は、キャップすなわち上半部と歯車５４ 及びかさ歯車５２間で回転するように軸５３を支える下半部５８とを備えている 。

燃焼室頭部６０は、ハウジング１２に固定され回転燃焼室３６及び駆動装置を納 める。燃焼室頭部６ｏには点火プラグ４７を受入れるように六６２を形成しであ る。

六６４はハウジング１２を貫いてパワー偏心輪２２とＸ方向３４で同じ位置で半 径方向に穴１６に延びている。

Ｘ方向３４における穴６４の幅はＸ方向３４におけるパワー偏心輪２２の幅より 狭い。

パワー・ゲート６６すなわちシールは、穴６４を貫いて突出しパワー偏心輪２２ の表面に接触する。パワー偏心輪２２に接触するパワー・ゲート６６の表面は後 述のように動力放出時にパワー偏心輪２２の表面に合うように輪郭を定めである 。パワー・ゲート６６は、ばね６８の機能を果すのに流体力、気体力又は電気力 のような他の力を使ってもよいが、ばね６８の使用によりパワー偏心輪２２に絶 えずすべり接触する状態に付勢される。ばね６８は、ばね６８及びパワー・ゲー ト６６を納めるハウジング７０内に取付けである。

六６４と同様な圧縮ゲート穴（第１図には示してない）は、半径方向にハウジン グ１２を貫いて穴１６内に延び圧縮ゲート７２すなわちシールを受入れる。圧縮 ゲート穴及び圧縮ゲート７２は圧縮偏心輪２０に整合している。

圧縮ゲート７２は、Ｘ方向３４で圧縮偏心輪２０と同じ位置でハウジング１２を 貫いて位置させである。Ｘ方向３４における図示してない穴及び圧縮ゲート７２ の幅は、Ｘ方向３４における偏心輪２０の幅より狭い、圧縮偏心輪２０に接触す る圧縮ゲート７２の表面は、後述のように全圧縮中に圧縮偏心輪２０の表面に合 うように輪郭を定めである。圧縮ゲート７２は、ハウジング７６内に取付けなば ね７４により偏心輪２０にすべり接触するように付勢する。ハウジング７６は圧 縮ゲート７２及びばね７４を納める。

ハウジング端板７８（第１図には１個だけしか示してない）はハウジング７２の 各端部に連結されハウジング１２を密封する。各軸受（図示してない）は所望に より端板７８とこれを貫いて延びる軸１８との間に設けである。

ロータリ・エンジン１０の作動を第３ａ図ないし第８ｂ図について説明する。第 ３ａ図ないし第６ｂ図はロータリ・エンジン１０の圧縮行程を示す、これ等の図 でロータ１４は時計回りに回転する。第３ｂ図でガス（たとえば空気／燃料混合 気）は吸込マニホルド２８を経てハウジング１２に入る。圧縮偏心輪２０の回転 に伴い、容積の変化する空間が圧縮偏心輪２０、ハウジング１２及び圧縮ゲート ７２の各表面により生ずる。第４ｂ図に示すように圧縮偏心輪２０は十分な吸込 が生じたように回転している。第３ｂ図及び第４ｂ図では吸込ガスは点描特表平 ７−５０３７７５　（５） 線により表わしである４ 第５ｂ図は圧縮の始まる際の圧縮偏心輪２０の位置を示す、第５ｂ図では圧縮偏 心輪２０の接点２１は吸込マニホルドを過ぎて回転して、みぞ４８に最も近い圧 縮ゲート７２の側部と、圧縮偏心輪２０と、ハウジング１２とにより形成した容 積変化を生ずる空間内にガスを捕捉する。圧縮偏心輪２０がその回転を続ける際 に、第６ｂ図に示すように圧縮偏心輪２０の接点２１が圧縮ゲート７２に近づく と、ガスは十分に圧縮される。第６ｂ図に示すように圧縮ゲート７２は、圧縮偏 心輪２０に十分に接触している。

ロータ１４及び圧縮偏心輪２０が回転している間に、回転燃焼室３６も又第３ａ 図、第４ａ図、第５ａ図及び第６ａ図に示すように回転する０回転燃焼室３６が 回転すると、０字形みぞ穴４４はみぞ穴４８を過ぎ圧縮吸込ガスを、第５ａ図に 示すように回転燃焼室３６の各室の一方に流入させる０回転燃焼室３６がその回 転を続けると、０字形みぞ穴４４は引続いてみぞ穴４８を完全に通過することに より圧縮ガスをすべて圧縮偏心輪２０から完全に受け入れる。この圧縮ガスは次 いで、点火穴４０が穴６２の下側を過ぎるとプラグ４７により点火される。

回転燃焼室３６がその回転を続けると、点火されたガスは第７ａ図、第７ｂ図、 第８ａ図及び第８ｂ図に示すようにロータ１４のパワー偏心輪側に差向けられる 。第７ａｃ２１、第７ｂ図、第８ａ図及び第８ｂ図は第３ａ図ないし第６ｂ１２ １に対し「後面」図でありこｉｔ等の図は１８０°回転している。

０字形みぞ穴４４がみぞ穴５０を過ぎると、点火されたガスはパワー・ゲート６ ６、パワー偏心輪２２及びハウジング１２により形成した可変容積空間内に膨張 する。

これ等の燃焼ガス及び膨張ガスはパワー偏心輪２２にエネルギーを加えることに より回転を生ずる。パワー偏心輪２２及びロータ１４が回転すると、燃焼ガスは 第８ｂ図に示すように排気口８０を経て放出される０点描線は、接点２３が排気 口８０を通るときに排気口８０を通る排気を示す。

パワーゲート６６、パワー偏心輪２２及びハウジング１２により形成した可変容 積空間は比較的大きいから、ロータリ・エンジン１０の効率は高い、ガスの膨張 のためにこの比較的大きい空間を使うことにより、ロータリ・エンジン１０は排 出ガスから利用できるエネルギーの大部分を利用できる。

要するに、位相偏心輪のうち一方は圧縮用、他方はパワー用の２７の偏心輪を持 つロータを備えたロータリエンジンが得られる０回転燃焼室３６は、圧縮偏心輪 ２０からパワー偏心輪２２にガスを移送する。これ等のガスは回転燃焼室３６内 で点火され１次いでガスはパワー偏心輪２２、ハウジング１２及びパワーゲート ６６の間に形成された空間内に膨張したロータ１４を回転させる。

以上本発明の詳細な説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化 変型を行うことができるのはもちろんである。

ＦＩＧ、２ａ　ＦＩＣ；、２ｂ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＺ、　ＦＩ。

ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＯ，ＮＺ、ＰＬ、ＲＯ， ＲＵ、ＳＤ、ＳＫ、ＵＡ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．２つの端部と、これ等の端部を貫いて延びる穴とを持つハウジングと、 互いに間隔を置いた圧縮偏心輪及びパワー偏心輪を備え、前記ハウジング内の穴 内に納められ、かつ軸線方向の軸を備えたロータと、 前記圧縮偏心輪に整合し前記ハウジングと、前記圧縮偏心輪と、この圧縮偏心輪 に隣接する圧縮ゲートとの間に形成された圧縮空間内にガスを運ぶように作用で きる吸込マニホルドと、 前記各偏心輪に連通し、２つの室を備え、前記圧縮偏心輪からパワー偏心輪にガ スを移送するように作用できる回転燃焼室と、 この回転燃焼室に連結され、この回転燃焼室内のガスに点火するように作用でき る点火装置と、前記パワー偏心輪に隣接し、このパワー偏心輪に密封作用を伴っ て接触した状態のままであるように作用できるパワー・ゲートと、 前記ロータリ・ハウジングと、前記パワー偏心輪と、前記パワー・ゲートとによ り形成された空間内においてパワー行程が生ずるように、前記パワー偏心輪に整 合した排気口と、 前記圧縮空間内に圧縮行程が生ずるように、前記圧縮ゲートが、前記圧縮偏心輪 に密封作用を伴って接触した状態のままであるように作用できるようにしたロー タリ・エンジン。
2. ２．前記圧縮ゲートを密封作用を伴って接触した状態に保持する手段を、前記圧 縮ゲートを前記圧縮偏心輪に接触した状態に付勢するばね手段により構成し、前 記パワー・ゲートを密封作用を伴って接触した状態に保持する手段を、前記パワ ー・ゲートを前記パワー偏心輪に接触した状態に付勢するばね手段により構成し た、請求の範囲第１項記載のロータリ・エンジン。
3. ３．前記回転燃焼室が前記ロータの半分の速度で回転するように、前記軸を、前 記回転燃焼室に作動可能に連結する連結手段を備えた請求の範囲第１項記載のロ ータリ・エンジン。
4. ４．前記連結手段を、伝動機構により構成した請求の範囲第３項記載のロータリ ・エンジン。
5. ５．前記伝動機構が、さらに 前記軸に連結された歯車と、 この歯車を支える歯車輌と、 この歯車軸を回転できるように支える軸受と、前記歯車軸に前記歯車に対向して 取付けられたかさ歯車と、 を備え、 前記回転燃焼室に、さらに、前記かさ歯車にかみあい、このかさ歯車により回転 させられる歯車を設けた請求の範囲第４項記載のロータリ・エンジン。
6. ６．前記回転燃焼室に、それぞれ前記２つの室のうちの１つの室に協働する２つ のみぞ穴を設けることにより、前記圧縮偏心輪からのガスが、前記各室に協働す る前記みぞ穴を通って前記各室に入り、前記各室に協働する前記みぞ穴を通って 前記各室から前記パワー偏心輪に出るようにした請求の範囲第１項記載のロータ リ・エンジン。
7. ７．前記圧縮偏心輪と、前記パワー偏心輪とが、それぞれ各接点において前記ロ ークに接するようにした請求の範囲第１項記載のロータリ・エンジン。
8. ８．前記各接点が互いに１８０°位相がずれているようにした請求の範囲第７項 記載のロータリ・エンジン。
9. ９．前記ハウジングの各端部に連結された２つの端板を備えた請求の範囲第１項 記載のロータリ・エンジン。
10. １０．２つの端部と、これ等の端部を貫いて縦方向に延びる穴とを持つハウジン グと、 相互に間隔を置いた圧縮偏心輪及びパワー偏心輪と、軸線方向の軸とを備え、前 記ハウジングの前記穴内に配置されたロータと、 前記圧縮偏心輪に整合し、前記ハウジングと、前記圧縮偏心輪と、この圧縮偏心 輪に隣接して配置され圧縮ゲートとの間に形成された圧縮空間内にガスを運ぶ手 段を形成する吸込マニホルドと、 前記各偏心輪に連通し、２つの室から成り、前記圧縮偏心輪から前記パワー偏心 輪にガスを移送する手段を備えた回転燃焼室と、 この回転燃焼室に連結され、この回転燃焼室内のガスに点火する手段を備えた点 火装置と、 前記パワー偏心輪に隣接して配置され、前記パワー偏心輪に密封作用を伴つて接 触した状態に保持される手段を備えたパワー・ゲーと、 前記ハウジングと、前記パワー偏心輪と、前記パワーゲートとにより形成された 空間内にパワー行程が生ずるように、前記パワー・ゲートに整合した排気口と、 を備え、 前記圧縮空間内において圧縮行程が生ずるように、前記圧縮ゲートを前記圧縮偏 心輪に密封作用を伴って接触する状態に保持する手段を、前記圧縮ゲートが備え たロータリ・エンジン。
11. １１．前記圧縮ゲートを密封作用を伴って接触した状態に保持する前記手段を、 前記圧縮ゲトを前記圧縮偏心輪に接触するように付勢するばね手段により構成し 、前記パワー・ゲートを密封作用を伴って接触した状態に保持する前記手段を、 前記パワー・ゲートを前記パワー偏心輪に対して付勢するばわ手段により構成し た請求の範囲第１０項記載のロータリ・エンジン。
12. １２．前記回転燃焼室が前記ロータの半分の速度で回転するように、前記軸を前 記回転燃焼室連結する連結手段を備えた請求の範囲第１０項記載のロータリ・エ ンジン。
13. １３．前記連結手段に、さらに伝動機構を設けた請求の範囲第１２項記載のロー タリ・エンジン。
14. １４．前記伝動機構がさらに、 前記軸に連結された歯車と、 この歯車を支える歯車軸と、 この歯車軸を回転できるように支える軸受と、前記歯車軸に前記歯車に対向して 取付けられたかさ歯車と、 を設け、 前記回転燃焼室にさらに、前記かさ歯車にかみあい、このかさ歯車により回転さ せられる歯車を設けた請求の範囲第１３項記載のロータリ・エンジン。
15. １５．前記回転燃焼室に、それぞれ前記２つの室のうちの１つの室と協働する２ つのみぞ穴を設けることにより、前記圧縮偏心輪からのガスが、前記各室に協働 する前記みぞ穴を通って前記各室に入り、前記各室に協働するみぞ穴を近って前 記各室に入り、前記各室に協動する前記みぞ穴を通って前記各室から前記パワー 偏心輪に出るようにした請求の範囲第１０項記載のロータリ・エンジン。
16. １６．前記圧縮偏心輪及びパワー偏心輪がそれぞれ、前記ロータに各接点で接す るようにした請求の範囲第１０項記載のロータリ・エンジン。
17. １７．前記各接点を位相が互いに１８０°ずれるようにした請求の範囲第１６項 記載のロータリ・エンジン。
18. １８．前記ハウジングの各端部に連結された２つの端板をさらに備えた請求の範 囲第１０項記載のロータリ・エンジン。