JPS60132030A - ロ−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】 本発明はロータリエンジン、特に、中でピストンベーン
を備えたロータが作動する主室から完全釦分離された少
な（とも１つの燃焼室を持つロータリエンジンに関する
。

に ロータリエンジき６往復動ピストン型のエンジンよりい
（つかの長所がある。ロータリエンジンにおいてはクラ
ンク軸が不必要であるばかりでな（、だいたい同じ大き
さのエンジンにおいてはロータリエンジンの駆動軸上の
「ピストン」動力てこ比は往復動型のそれより大きい。

本発明のロータリエンジンに関して、燃料混合物を、燃
焼生成物を大気中に排出する前に、完全に燃焼させて発
生した動力を有効に利用するのに外部ま１こは特別の燃
焼室または燃焼室対が寄与することは重要である。

ロータリエンジンはこれまで提案されたし、エンジンに
対して外部または別の燃焼室も提案されｒｓ　カ、今ま
で提案されたエンジンは本発明によって得られる高い信
頼性、効率、および運転の円滑性は持っていない。

本発明はハウジングが円周方向の１つの主室とそれから
間隔をとった少なくとも１つの分離した、主室より小さ
い燃焼室とを持つ改良ロータリエンジンに関する。主室
は対向した側面（壁）とこれらの側面をまたいでつなぎ
、主室の軸線に同心である（とともに前記軸線を画定す
る）円周方向の無終端面（壁）とで画定されろ。少なく
とも２つの分離した、王室より小さい燃焼室をロータリ
エンジンに設けるのが好ましい。主室内にはその軸線か
ら間隔をとった平行な固定回転軸を持つロータがある。

回転できる駆動軸がハウジング内の回転軸のところにあ
り、ロータによって回転される。

燃焼室と王室との間の連通のためと、燃焼支持流体の取
り入れと、燃えた燃料の主室からの排出とのために複数
の通路が設けられている。弁装置が通路装置内に設けら
れて通路装置の通路と主室との連通を選択的に開閉し、
１つの燃焼室の場合にはロータの完全な３回転、２つの
燃焼室の場合にはロータの完全な４回転でできたエンジ
ンの運転サイクルを行なう。

ロータ自身がその周りに間隔をとった複数の放射方向に
突き出たシール部材を含み、ロータが回転している間ず
つと王室の周縁面に対してロータを流体的にシール状態
に保つことは特に重要である。この流体シール状態は王
室の周縁面を横切る横方向の単一の固定帯状領域に沿っ
て常に維持される。さらに、ロータには、その中へ引っ
込ムことができる、ロータの回転の間放射方向に外向き
に突き出ろように力を受ける単一の放射方向に向いた、
軸に平行なピストンベーンがあり、ベーンの放射方向に
外側の端はロータの回転の間常妃主室の周縁面に押圧さ
れて接触している。ピストンベーンはロータの１回転ご
とに主室の周縁面上の固定帯状領域を通って勤（。

燃焼室と主室との連通、燃焼支持流体の取り入れ、およ
び燃えた流体の主室からの排出のための通路装置はロー
タと区別してすべて完全にハウジング内にあるのが便利
である。

構成要素の配置と機能的な特徴とによってエンジンはき
わめて小型であるが駆動軸にかなりの動力出力を与える
ようにすることができる。複数の弁導管（弁通路）を持
つ好ましいロータリ弁部材を用いることによりさらにコ
ンパクトになる。好ましいエンジンの可動部分は回転部
分で、回転の方向は運転の間一定であって有利である。

８− 王室の円筒形周縁面はきわめて有用であるが、横方向に
カーブした主室の周縁面を用いろとリング型のシールに
とって特に有利である。

本エンジンのなお他の利点と特徴とは以下の説明から明
らかになるであろう。

第１および２図において、エンジンの全体のハウジング
１０はエンジンの運転部分のケースと見做される。ハウ
ジング１０は１つの内部の円周方向の主室１１（ここで
は円筒形の王室として示す）と２つの燃焼室１２．１３
（第２図）とを持つ。

便利のためにハウジング１０は単一の一体構造として示
したが、当業者には周知のように異なる部分を適当なガ
スケットとボルトとで組み立ててよいことは容易に認識
されるであろう。

ハウジング内のロータ１４は王室の周縁面の横方向の形
状と類似の横方向の形状の円筒形外面を持つものとして
示しである。したがって、この実施例においては両方と
も円筒形である。ロータ１４の回転軸は円筒形主室の軸
線と平行であるが間隔をとっである。回転駆動軸１５は
ロータにょつて回転されるようにハウジング内でロータ
の軸のところに設けてあって、ロータに対して適当にス
プラインされている。ハウジング内の通路装置の詳細は
エンジンの運転特性の説明に関しては覆われている。こ
の点において第１図で回転＠１６．１１の性質の２つの
弁部材に注意されたい。これらの回転＠１６．１７は以
下に説明する通路装置内に設けられている。

ロータば、この実施例では丁字形の・２−が適当である
、複数の放射方向に突き出た、横方向に細長いシール部
材１８を備えていることは重要である。これらのＴ形バ
ーのシールは機能が往復動エンジンにおけるピストンリ
ングによるシールと同等である。Ｔ形パーのシールの横
部材はロータのへこみ内にある。Ｔ形バーの柄すなわち
足は通路を通って放射方向に外向きにロータの外面から
少し突き出ている。Ｔ形パーの横部材のへこみによって
シールが完全にロータから押し出されることはない。さ
らにロータの側面の、Ｔ形パーのシールの柄の間に延び
るへこみ内に側面シールバー１９がある。Ｔ形バーシー
ル１８も側面バーシール１９も、Ｔ形パーシールについ
て２０に示すように、板ばねによってロータから外向き
の力を受けている。側面バーシール１９はロータの回転
の間ハウジング１０の王室の平らな側壁に押圧されてい
ることに注意されたい。

ｉ　ｒｖ、ロータ装置の部品にピストンベー７２１があ
る。このピストンベーン２１は単一の放射方向の、軸に
平行なベーンである。これはロータ内に引っ込むことが
で、き、ロータの回転の間放射方向に外向きに力を受け
ている。板ばね２３、適当には２重板ばね、をそれに用
いることができる。

しかしピストンベーンもＴ形バーシールも回転の間は単
に回転による遠心力によって放射方向に外向きの力を受
けさせてもよい。そうすれば板ばねその他の力を加えろ
手段は不必要である。しかし板ばねその他を用いた方が
エンジンの始動能力を高めるのに有利である。ピストン
ベーン２１は図示のようにロータ内のＵ形シール構造体
内に設けるのが適当である。そうするとピストンベーン
は１２− エンジンの運転の間ロータに出入りする。エンジンの運
転の間のピストンベーンの先端の運動の軌跡は基本的に
真円であることに注意されたい。

ロータの谷側面にハウジングの内面すなわち側壁に押圧
するためのＯリングの形のオイルシール２４を設けるこ
とができる。任意の適当な手段を用いてハウジングに駆
動軸を潤滑して設けることかでさる。これらの取り付け
には周知のようにローラ軸受等を用いることができる。

さらに、円滑な運転のためのロータのピストンベーンと
シール装置との油差し、および弁軸１６．１７の油差し
は任意の適当な方法で行なうことができる。例として油
はロータの小さい通路から圧入することができる。それ
は燃料と混合することができる。エンジンの冷却はハウ
ジングにフィンを設けるか、図示のハウジングの外部に
設けたジャケットに冷却材を循環させて行なうことがで
きる。これらのことは当業者には周知のことである。

第３および４図を用いて、本発明の特徴である、王室の
円周面上をその巾にわたって延びる単一の固定横方向（
すなわち軸方向）の帯状領域について説明する。これら
の図の実施例においては、この帯状領域は軸に平行で、
主室の円筒形の内面上にある。ロータの円筒形外面は王
室の内面と、その上の固定の、軸に平行な帯状領域２５
に沿って実質的に接触関係にある。帯状領域自身は円周
方向に弧状で、王室の円筒形の内面の点線２６．２７０
間にある。一般に参照番号１８で示し、第３図では特に
２８．２９で示すＴ形パーが常に実質的に流体シール状
態に保たれているのはこの限定された弧状領域内におい
てである。例として、第３図のＴ形ノ：−２８，２９は
点線２６．２７の間の帯状領域２５と押圧係合している
。Ｔ形パーの帯状領域２５に対するこのシールはピスト
ンベーン２１が第３図の中立位置にあるときでさえ維持
されるのが好ましい。しかしピストンベーン２１が中間
点、すなわちそれが最大に延びて第３図の中立位置と反
対位置にある第４図においては、単一のＴ形パー３０が
帯状領域２５と流体シール状態を保つ。したがってロー
タの周りの間隔をとつ７．　Ｔ形バーの形態のシール部
材がロータを、その回転の間ずつと単一軸方向固定帯状
領域２５に沿って主室の円筒形内面と流体シール状態に
保つ。

さらに、王室の円筒形面から放射方向に内向きに突き出
たパツキンまたは他の移動できるシール材料はないこと
に注意され１こい。

ピストンベーン２１の放射方向の外端はロータの回転の
間常に王室の円筒形内面との抑圧接触を保たれている。

ピストンベーンはロータの各回転ごとに王室の固定帯状
領域２５を通過する。

主室１１の取入口３１と排出口３２とは固定帯状領域２
５のそばにある。実際、以下に明らかになるように、主
室の口は固定帯状領域２５０近くにある（すなわち、近
（または隣接している）。

次に第１および２図を用いて弁＠１６．１７を作動させ
るタイミング装置を説明する。歯車３３が駆動軸１５の
任意の適当な動力取出部材が取り付けられる端と反対の
露出した外端に適当に取り付けられている。歯車３３と
それと同じ直径の遊び歯車３４とがかみ合っている。こ
れより大きい歯車３４によって回転され、同時に歯車３
５に固定された歯車３６を回転させる。歯車３６は歯車
３３．３４と同じ直径を持つものとして示されているこ
とに注意されたい。歯車３６によって歯車３５と同じ直
径、し１こかって同じ円周の、弁軸に取り付けられた歯
車３７．３８が回転され、したがって弁＠１６．１７が
回転される。したがって第１図に示す駆動軸１５と歯車
３３どの時計方向の回転に対して動力が歯車３４．３５
．３６．３７および３８を経て弁軸１６．１７に伝達さ
れ、それらを第１図に示すように逆時計方向に回転する
。

さらに、歯車の直径は、ロータが完全な１回転するごと
に弁軸１６．１７が１／４回転するようなものである。

第１図に示す！ＩｌＩ］１６．１７中の特別の弁導管を
論じる前に、弁軸中の４つの弁導管の相対位置を説明す
るために第２図を参照する。特に各弁軸のレベルＷに第
２図に番号３９をつけた弁導管位置がある。同様にレベ
ルＸ、Ｙ、Ｚに第２図でそれぞれ番号４０．４１．４２
をつけた弁導管位置がある。

第１図において、図示の弁Ｉｌ］］１６．１７を通る４
つのＬ形の弁導管の相対方位は４回転で構成されるエン
ジン°の運転サイクルにおけるロータ１４の１次回転の
方位である。したがって、（第２図かう考えられる）レ
ベルＷにおいては、弁軸１７は弁導管４３を、弁軸１６
は弁導管４７を持つ（すなわち第２図の位置３９におい
て）。レベルＸにおいては弁軸１７は弁導管４４を、弁
＠１６は弁導管４８を持つ（すなわち第２図の位置４０
ニオイて）。レベルＹにおいては弁＠１７は弁導管４５
を、弁軸１６は弁導管４９を持つ（すなわち第２図の位
置４１において）。最後にレベルＺにおいて、弁軸１７
は弁導管４６を、弁軸１６は弁導管５０を持つ（すなわ
ち第２図の位置４２において）。第１図の弁＠１６．１
７を通るＬ形弁導管のこれらの番号は次に論じる第５図
のい（つかのビネットに一貫して用いる。

第５図においてはロータとそのピストンベ−７２１とを
省略しであるが、第５図のビネットはピストンベーンが
第４図に示す位置、すなわち中立位置から中間の位置に
あるものと理解されたい。

左列のビネット、すなわちＶ−８、Ｖ−３、Ｖ−４、以
下余白 Ｖ−７の符号をつけたビネットはロータの（第１および
４図で見て）時計方向の回転の間に主室のピストンベー
ンの前から押し出される流体ガス流を効果的に制御する
Ｌ形弁導管の位置を表わす。

右列の符号ｖ−１、Ｖ−２、Ｖ−５、Ｖ−６をつげたビ
ネットは主室のピストンの後ろに流体ガスがはいるＬ形
弁導体の位置を示す。さらに、奇数番号、すなわちＶ−
１、Ｖ−３、Ｖ−５、Ｖ−７の符号をつげたすべてのビ
ネットは、外部燃焼室の１つ、すなわち例として外部燃
焼室１２の運転に関して主室に出入りする流体ガス流を
処理するＷおよびＸレベルにおけるＬ形弁導管の位置を
示す。同様に、偶数番号、すなわちＶ−２、Ｖ−４、Ｖ
−６、Ｖ−８のビネットは他方の外部燃焼室１３の運転
に関して主室に出入りする流体ガス流を制御する１こめ
のＹおよびＺレベルにおける弁位置を示す。

第５図の第１行すなわちＶ−８、Ｖ−１のビネットは図
示の好ましいエンジンにおいて運転の単一サイクルを構
成する４回転の中の１次すなわち１８− 第１回転を処理する。回転サイクルの第１すなわち１次
回転にＲ−１の符号をつける。同様に、残りの３回転に
はＲ−２、Ｒ−３、Ｒ，−４の符号をつける。第５図の
各ビネットの横に断面図に対して面またはレベル（すな
わち第２図のマークＷ１Ｘ、Ｙ、Ｚ）を丸で囲っである
。第５図のＬ形弁導管は第１図におけるのと同じ番号が
与えられていることが再び強調される。また、弁軸１６
．１７０回転は第５図の断面図で見て逆時計方向である
ことを再び思い出されたい。

エンジンサイクルの第１回転すなわち１次回転１（−１
において燃焼支持流体が吸入される。Ｗレベルにおけろ
ビネツ）Ｖ−１はハウジングの取入口５１、Ｌ形弁導管
４３、および入口３１を通って外部空気が王室でピスト
ンベーンの後ろに吸入されろことを示す。

（またＶ−１に弁軸１６中のし形弁導管４７の位置を示
す。４ＸＢｌＢ中の弁導管４７は主室からの排出ロチな
わち出口３２と連通する位置にあるが。

Ｌ形導管４７の他方の足がハウジングによってしや断さ
れる（燃焼室１２との連通な防止する）ので、Ｖ−１の
位置では弁導管４７を何も通らない。

しかしＬ形導管４７が逆時計方向に３／４回転丁の他方
の足は出口５２かも大気と連通ずる。）第１回転すなわ
ち１次回転Ｒ−１の議論を続けるために、次に第１回転
におけるＬ形弁導管４５．４９の位置を示すビネットＶ
−８を蚕照する。弁導管４５．４９ばそれぞれ弁＠１７
．１６を経て燃焼室１３に関する運転を処理する。この
目的のためにはハウジングはビネツ）Ｖ−８の導管４５
の方位においては流体ガス流がＬ形導管４５を流れるの
を阻止する。したがって、エンジンサイクルのこの第１
回転においては弁導管４５は閉じた位置にあるので、何
もそれを通らない。他方、ビネツ）Ｖ−８においては、
弁軸１６中の弁導管４９は開いた位置にあるので、流体
が主室の出口５９およびハウジングの出口６０を通って
排出される。したがってＬ形導管４９は主室からの排出
路となる。実際、１次回転Ｒ−１においては、最初外部
燃焼室１３において点火された燃焼生成物は主室のピス
トンベーンの前から、後に外部燃焼室１２に圧入される
べき燃焼支持流体が主室にはいってい（（ビネッ）Ｖ−
１に示されているように）のと同時に排出されろ。

次の、すなわち２次回転Ｒ〜２においては、Ｘレベルに
あるＬ形弁導管４４．４８はビネットＶ−３に示される
方位になっている。この回転Ｒ−２においては、燃焼支
持流体（ｖ−１に示されるように主室に取り入れられた
）はピストンベーンによって口５３、Ｌ形導管４８、お
よび口５４を経て燃焼室１２に押し入れられる。しかし
Ｌ形弁導管４４はこの回転においては口５５．５６でつ
（られる通路をしゃ断する方位になる。

このように弁４４はＸレベルにおいてはこの回転におい
て閉じる。

さらに、ビネットＶ−２に示される２次すなわち第２回
転Ｒ−２においては、燃焼支持流体は再び王室に取り入
れられる。今度は燃焼室１３の運転のためである。この
ための取入路はＹレベルにあり、取入路はハウジングの
口５８、Ｌ形導管４５、および王室取入口５７で形成さ
れろ。Ｖ−２には−１：たＬ形溝管４９に対する方位、
すなわち弁導管が閉じた位置にあって口５９．６０で形
成された通路を通る排出を阻止する方位が示されている
。

３次回転Ｒ−３におけるビネツ）Ｖ−５のＸレベルにお
いては、膨張流通路が燃焼室１２から王室につくられる
。この膨張流通路は口５５．５６およびＶ−５に示され
る方位の■・形弁導管４４によって形成される。これに
よって燃焼流体は燃焼室１２から王室のピストンベーン
の後ろに流入することができる。この膨張する燃焼流体
の圧力によってピストンベーンは上述の時計方向に前進
させられる。

回転Ｒ−３においても、ＸレベルにおけるビネットＶ−
４に示されるように、ピストンベーンの前の燃焼支持流
体（ビネットＶ−２に示すように王室に引き込まれた）
は口６Ｌ６２および弁導管５０で形−室されろ通路を経
て外部燃焼室１３に圧入されろ。口６３．６４と中間の
Ｌ形弁導管４６とで形成される通路はＶ−４に示すよう
にこの３次回転Ｒ−３においては閉じられる。

４回転でできたサイクルの最後の、すなわち４次回転に
おいては、ＷレベルにおけるビネットＶ−７ではＬ形弁
導管４７は口３２．５２とともに燃えた燃料を王室から
排出する完全な排出路を形成する。ビネツ）Ｖ−７にお
いて排出された燃えた流体はビネットＶ−５におけるピ
ストンベーンの背後にはいったもので、外部の燃焼室１
２から来たものである。この回転における取入れＬ形導
管４３は閉じた状態になって口５１．３１を通る取入れ
通路をふさぐものである。

最後に、ＸレベルにおけろビネットＶ−６に示された第
４回転においては、Ｌ形弁導管４６は口６３．６４を通
って王室にはいる膨張流通路を開く位置になる。またＸ
レベルにおけるビネットＶ−６には４次回転におけるＬ
形弁導管５０の位置も示されている。それは外部燃焼室
１３への口６１．６２で形成される通路を閉じる。この
ようにして４次回転Ｒ−４のビネットＶ−６においては
、ちょうど３次回転Ｒ−３におけるビネットＶ−５にお
いて燃焼室１２からの膨張する燃えている流体が王室に
はいるように、燃焼室１３からの燃えている流体は膨張
して王室のピストンベーンの背後にはいり、ピストンベ
ーンな時計方向に押ス。それから４回転のサイクルが繰
り返される。

１次回転Ｒ−１を論じるとき、ビネットＶ−ｓの弁導管
は燃えた流体すなわち燃焼生成物（ビネツ）Ｖ−６に示
す燃焼室１３から王室にはいった燃焼生成物）が王室の
ピストンベーンの前側から口５９．６０および弁導管４
９で形成された通路を通って排出される位置になること
を思い出されたい。

まとめとして、奇数番号のビネットは外部燃焼、室１２
０作用に関する流体ガスを扱５　ｒｓめの１完全サイク
ルを構成する４回転のおのおのにおけるＬ形弁導管の位
置を示し、偶数番号のビネットは外部燃焼室１３０作用
にかかる４回転に関するものである。しかじロータの各
回転においてピストンベーンの前後の流体ガスはエンジ
ンの運転において機能的な役割を行なうので、全４回転
がエンジンの運転の１完全サイクルを構成する。

第５図のチャートにおいて、初めの２回転、すなわち１
次および２次回転はビネツ）Ｖ−１およびＶ−２によっ
て示されるように取り入れ回転である。ビネットＶ−５
およびＶ−６で示される３次および４次回転は動力回転
、すなわちロータのピストンベーンが外部燃焼室から導
入された膨張する燃えている流体によって押される回転
である。

同様に、燃えた流体の排出は２つの続（回転、すなわち
ビネットＶ−７およびＶ−８によって示される回転Ｒ−
４およびＲ−１で起こり、燃焼支持流体の外部燃焼室へ
の圧入は２つの続（回転、すなわちビネツ）Ｖ−３およ
びＶ−４で示される２次および３次回転で起こる。

所望ならビネツ）Ｖ−１およびＶ−２に示される取入れ
通路を通る燃焼支持流体の取り入れは気化器から、した
がって燃料とその燃焼を支持する空気すなわち酸素とを
含ませてもよい。または、所望なら空気すなわち酸素だ
けをビネツ）Ｖ−１およびＶ−２に示す取入れ通路を通
って取り入れてもよい。このときは燃料を外部燃焼室１
２．１３に導入する燃料注入装置を用いるのが適当であ
る。

第１．２図に示すように、任意の燃料注入装置６５．６
６を外部燃焼室への燃料注入のために用いることができ
る。図示のエンジンはディーゼルの原理によって運転で
きることを認識されたい。

しかし、外部燃焼室内の点火はスパークシラグ６７．６
８のような任意の適当な手段によって行なうことができ
る。

燃料注入および点火のタイミングは弁軸１６上の適当な
位置にあるカム６９を用いて行ない、ピストンベーンが
主室の円筒形内面上の単一の、軸に平行な固定帯状領域
２５を通過する間に外部燃焼室への燃料注入およびそれ
に続く点火をすることができる。たとえば、第３図にお
いて、燃料注入ハピストンベーン２１が弁軸１６で制御
すれる王室の口３２との、軸に平行な整合位置を通過す
る瞬間に行なうのが好ましい。それから間開後にマタは
ピストンベーンが弁＠１７によって制御されろ主室の口
３１の方に動（かそれを横切るときに点火を行なう。

弁軸１７によって制御されろ取入れ通路および膨張流通
路は固定帯状領域の近くの位置においてであるが、ピス
トンベーンがこの領域を通過した一瞬後に達する側にお
いて王室に口を開いていることを認識することは重要で
ある。同様に、圧縮流通路および排出路は固定帯状領域
の近くの位置においてではあるがピストンベーンが固定
帯状領域を通過する一瞬前に達する側において主室から
口を開いている。

動力（出力）回転（たとえば第５図のＲ−３、Ｒ−４）
の水蒸気による増進はエンジンの特徴として容易に行な
うことができる。これらの回転においては、外部燃焼室
からの燃えている流体（たとえば燃料と空気）は燃え続
けて膨張し、ピスト達 ンベーンを時計方向に押す。しかし回転のだいたい中点
において（たとえばピストンベーンが第４図に示す位置
にあるとき）燃焼はだいたい完了する。いずれにしても
だいたいこの点においてピストンベーンを時計方向に押
す最大の力が燃えるガスから起こる。燃焼回転のだいた
い中点において注水装置７０．７１（第１．２図）から
外部燃焼室に注入された水は、燃焼室内の温度は約１ｏ
−ｏｏ℃に容易に達するかそれを越えるので、はぼ瞬間
的に過熱水蒸気に変えられる。膨張する過熱水蒸気は高
圧を示し、燃焼室からほとんど直接主室のピストンベー
ンの背後にはいり、ピストンベーンを背後から押してロ
ータを時計方向に回転させる力を大巾に増大させ、駆動
軸の回転力を増大させる。

上記の弁軸上のカム装置を注水のタイミングに用いるこ
とができる。

図示の実施例においては、弁装置すなわち弁軸１６．１
７は上記の口を持つ複数の通路中に設げられ、軸中のＬ
形導管はい（つかの通路の連通な選択的に開閉する弁部
材となってエンジンの運転のサイクルを行なう。

直ちに明らかなように、燃焼室１２のような単２７− −の外部燃焼室、ロータの３回転で１完全回転をする弁
軸、および適当なタイミング用歯車を用いることにより
、エンジンは３回転サイクル、すなわち第５図のビネツ
）Ｖ−１、Ｖ−３、およびＶ−５で示すサイクルで運転
することができる。

Ｖ−７に示す排出機能は１次回転においてビネットＶ−
１に示す燃焼支持ガスの取入れと同時に起こる。したが
って燃焼室１２に対する第５図に示す４次回転の機能は
１次回転に含ませることができ、この例では４次回転と
１次回転とは同じものになる。

さらに、所望なら、Ｙレベルにおける弁作用と口の開き
とは、２つの外部燃焼室を持つエンジンに対して上記の
４回転サイクルの信頼性を犠牲にすることなく、Ｗレベ
ルにおけるそれらと結合することができる（Ｌ形の弁導
管の代りにＴ形のものを用いて）。したがって軸に沿っ
た３つの弁導管位置を２燃焼室、４回転サイクルのエン
ジンと同じ信頼性で用いることができる。

一方の外部燃焼室に対する４次すなわち４回転サイクル
におげろロータ（およびピストンベーン）の回転は他方
の燃焼室に対するサイクルにおけるロータの４回転より
１回転だけ前（または後ろ）であることに注意されたい
。

軸に平行なシール（すなわちＴ形のパー）の円周方向の
間隔は王室の円筒形内面上の単一の、軸に平行な帯状領
域の円弧形の巾より大きくないことも認識されたい。

他の言い方をすると、ロータの放射方向に突き出た（お
よび横方向に向いた）シール部材の円周方向の間隔は、
王室の周面な横方向に−ばいに延びる単一の固定帯状領
域の円周方向の弧（マタはセグメント）の巾より犬きく
ない。本発明の図示のすべての好ましい実施例において
は、ロータのこれらの放射方向に突き出たシール部材は
少な（ともＴ形の部分を持つ横方向に延びる細長い部材
を含む。ロータはＴ形の細長い部材の横部分がはまるＴ
形の形の合ったへこみを持つ。王室の周面上の単一の、
横方向の帯状領域の円周方向の巾（すなわち円周方向の
弧−１：たはセグメン寓）は常に横方向に延びる細長い
シール部材の円周方向の間隔より大きい。

第６．７図は本発明のエンジンの王室とロータとの周壁
面の変形を示す。第６．７図のエンジンは主室およびロ
ータの周形と第６．７図に示す部品とを除いては第１〜
５図のエンジンについて説明したすべての特徴を持つ。

第６．７図の王室７９ばその一側面８１から他側面８２
へ横方向に一様にカーブした内周面８０を持つ。エンジ
ンは中に王室７９があるハウジング８３を持つ。室の面
はハウジングの壁の内面によって画定される。ハウジン
グは横方向面８４において適当にフランジがつけられ、
ガスケットが設けられ、結合された上部および下部でで
きていてよい。

主室の周面ば対向する側面間に１７Ｃがる無終端周面で
ある。（周面ば上記の実施例のような円筒形でもここで
説明する横方向にカーブした面でもよい。）この無終端
周面ば主室の＠腺ヲ画定する。

したがって周面ば主室の軸線と同軸である。したかって
主室の軸線に垂直なすべての面は主室の内周面と無終端
線、実際には円をつくるようにして交わる。

第６．７図に示す主室のい（つかの他の特徴は注目に値
する。周面８０のカーブは周面が主室の側面８Ｌ８２か
ら滑らかに延びる、すなわち側面と明らかな境界線をつ
（らないようなものである。側面間にまたがる無終端周
面の横方向カーブの曲率半径は実質的に側面間の間隔す
なわち距離の半分であるのが好ましい。しかし横方向の
カーブは放物線形、またはカーブの中間部分の曲率半径
がもつと小さくても、上記の側面間の距離の半分の曲率
半径を用いたものの利点を実質的に持つ。

この実施例は円筒形周面と側面とが直角に交わることを
避けたことが特に重要である。

他の図の実施例におけるように、第６．７図の実施例の
ロータ８５は王室の側壁の実質的に平らな内面に隣接す
る実質的に平らな対向側面を持つ。

しかじロータの平らな側壁８６．８７にマタがる無終端
周面８８はカーブしていて、王室の周面８０のカーブと
適合している。ロータの周面８８の横方向形状は主室の
それと結合またはロックされることなく実質的に組み合
わせになるようなものである。この性質は王室の周面を
横切る単一の固定横方向帯状領域が存在する中立位置８
９において特に強調される。（この帯状領域およびその
重要性はさぎに説明した実施例に対して第３．４図に示
した事柄である。） さぎに説明した円筒形の実施例の場合のように、円周方
向に間隔をとった複数の、横方向に細長い、放射方向に
突き出たシール部材９０がロータの周つにある。これら
の放射方向に突き出たシール部材９０は横方向すなわち
ロータの一側から他側へ軸に平行な方向に延びる。ここ
においてもまたこれらの部材はその一部としてＴ形９１
を適当に持つ。しかしこの実施例においてはＴ形は各半
円形（または半円筒形）の細長いシール部材９００両端
においてである。Ｔ形のへこみがこの実施例においても
第１図のそれにおけると同様ロータにある。これらの細
長い半円形のシール部材のＴ形の「水平」部分はロータ
の側面のＴ形へこみ内にはまる。一部分がＴ形をなすこ
れらのシール部材は、第３．４図に関連して詳述したよ
うに、王室の内周面上の横方向に延びろ単一の固定帯状
領域に沿ってシールする１こめのものである。第６．７
図の王室とロータとの間の横方向にカーブしに互いに組
み合う形状は中立帯域において信頼性のあるシールを高
める。

実際には第６．７図の実施例においては、シールは内燃
機関の通常のピストンシリンダにおけろピストンリング
によってなされるシールと同様に単一の固定帯状領域に
おいて行なわれる。したがって第６．７図の実施例に最
も好ましい構成は、主室の内周面に対してもロータの外
周面およびロータが備えている部材に対しても半円形に
横方向にカーブした構成である。ハウジングの好ましい
カーブはハウジングの軸線を通る平面が常にハウジング
の無終端内周面と半円形の交線をつくるようなものであ
る。同様に、ロータの軸線を通る平面は常にロータの実
質的に無終端外面（横方向シる。

もちろん、第６．７図の実施例で用いられろピストンベ
ーン９２の放射方向の外端もロータの横方向のカーブと
同じかほとんど同じにしなげればならない。所望ならピ
ストンベー７９２の放射方向の最外端にさぎに説明した
のと同じ原理を用いて半円形の細長いシール部材を設け
てもよい（半円形の「リング」およびＴ形の両端を用い
て）。

他のすべての点においては第６．７図に示した特殊な形
状のハウジングとロータ装置とは第１〜５図に示し、説
明したものと同じ部材を用いることができる。

したがってパ一部材９３（第１図の１９と類似の）の形
のシール装置すなわち側面パーシールをロータの両側面
の半円形「リング」型シールの端部の間のへこみの中に
設けてロータの側面と主室の側面との間をシールするこ
とができる。ピストンベー７９２を上記の円筒形の実施
例に対して説明したようにロータ内のＵ形シール構造体
内に設けることができる。２つの燃焼室を含む燃焼室の
概念、弁、通路、および口についての上記のすべての説
明、およびタイミングは同じく第６．７図の実施例に当
てはまる。い（つかのそのような部品には第６．７図に
おいても他の図におけるのと同じ参照番号をつけた。（
さらに明確にする几めに、前述のようにピストンベーン
を放射方向に外向きに押ｊ２重板ばねに番号９４をつけ
た。通路の１つに９５の番号をつけ、第２図のレベルＷ
におけろ通路を表わした。） 以上、ロータも王室も真円で（これはシールと製法とを
簡単にする）、燃料の燃焼は王室に進む前に外部燃焼室
で開始され、燃焼はロータの全回転の大部分にわたって
続けられ（これは燃焼時間が長いので燃料の燃焼がよ（
、排気の汚染が少ない）、エンジンの設計はきわめて簡
単で複雑な部品はな（（製造と組立が迅速で容易）、エ
ンジンのすべての部分は同じ方向に連続的に動き（ぎわ
めで滑らかな運転）、エンジンはバランスｔ、ヤｔり（
シタがってきわめて高い回転数７分が得られる）、駆動
転の中心からピストンベーンの先端までの放射方向の長
さが比較的長く（駆動軸にきわめて強力なトルクのてこ
比が得られる）、王な可動部分は同じ面上で連続的に摩
耗する（摩耗の一様性を高め、摩耗の影響を最小にする
）、設計の基本的特徴によって万能の運転ができる（デ
ィーゼル、気化器、および燃料−油一窒気、燃料−空気
、または燃料−泊の注入）、および長い動力ストローク
（行程）によってエンジンは容易にエンジンの熱を用い
て上記ストロークを水蒸気で高めることができる新しい
エンジンの実施例を説明した。

本発明を好ましい実施例について説明したが、ちょっと
した変形や同効物は本発明から理解できる。この点に関
して、特許請求の範囲は本発明および本発明の概念に基
づ（変化変形を含むものと考えるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部構造を見せるために一部を切り取った本発
明のエンジンの実施例の概略斜視図である。 第２図は第１図の線２−２に沿った、一部を切り取った
断面図である。 第３図は第２図の線すなわちレベルＷに滑った、一部を
切り取った概略断面図であるが、ロータのピストンベー
ンは第１図のものと反対の中立すなわち上側位置にある
。 第４図は第２図の線すなわちレベルＷに沿った断面図で
、エンジン運転のサイクルにおいてロータの１次すなわ
ち第１回転の中点における種々の部材の位置を示す。 第５図は本発明の好ましいエンジンの運転サイクルにお
いてロータの回転の中点における（第１．４図に示した
）弁位置のビネットのチャートの形の図で、２つの燃焼
室があり、サイクルはロータの４回転で構成され、ビネ
ットは第２図のレベルＷ、Ｘ、Ｙ、またはＺＫおけるも
のである。 第６図は一部を切り取った、本発明のエンジンの異なる
実施例の概略斜視図である。 第７図は第６図の線７−７に沿った、一部な切１０・・
・・・・・・ハウジング、１１・・・・・四王室、１２
．１３・・・・・・・・・燃焼室、１４・・・・・・・
・唄−タ、１５・・・・・・・・・ｍ動軸、　１８・ｌ
１シール部材、１９・・パ・・・・シールバー、　２１
曲曲ピストンベーン、２４・・・・・・・・・オイルシ
ール、　３１・・・・・曲数入口、３２°・・・・・・
・排用口、６７．６８・・・・・・・・・スパークプラ
グ、６９・・・・・・・・・カム、８３・・・・・・・
・ハウジング出願人代理人 弁理士　小　沢　慶之輔 ン ノーＤ１ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許願第２１１６１３号 ２、発明の名称 ロ　−　タ　リ　エ　ン　ジ　ン ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏　名　ジオドア　ゴートン　ラーソン５、補正命令の
日付　昭和６０年１月２９日６、補正の対象　明　細　
書 （浄書につき内容に変更ありません） ７、補正の内容　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）対向した側面とこれらの側面間をそれらにまたが
   ってつなぐ無終端周縁面とで画定された、軸線を持つ主
   室と、それから間隔をとった、それより小さい少なくと
   も１つの分離した燃焼室とを持つハウジングと：前記主
   室の軸線から間隔をとってそれに平行な固定回転軸を持
   つ、前記王室内のロータと；前記ハウジング内の前記ロ
   ータの軸の位置に設けられた、前記ロータによって回転
   される回転駆動軸と；前記燃焼室と１　前記主室とを連
   通させ、前記主室に燃焼支持流体を取り入れるとともに
   それから燃焼した流体を排出する複数の通路装置と；前
   記通路装置に設けられた弁装置とを備えたロータリエン
   ジンであって、 前記ロータはその周りの複数の間隔をとった、ロータを
   その回転の間ずつと前記主室の周面と、それを横切る単
   一の固定横方向帯状領域に沿って流体シール状態に維持
   する放射方向に突き出たシール部材と、前記ロータ内に
   引っ込むことができ、前記ロータが回転するとき放射方
   向に外向きに延びるように力を受けてロータの回転の間
   放射方向の外端を常に前記主室の周面と抑圧接触状態に
   保つ、ロータの１回転ごとに前記主室の固定帯状領域を
   通る、単一の放射方向の、軸に平行なピストンベーンと
   を含み、 前記通路装置は完全に前記ハウジング内にある、 ロータリエンジン。 （２）前記複数の通路装置は 燃焼支持流体を前記主室に取り入れるための取入れ通路
   と、 燃焼している流体を前記燃焼室から前記主室に導くため
   の膨張流通路と、 燃焼支持流体を前記王室から前記燃焼室へ導くための圧
   縮流通路と、 燃焼した流体を前記王室から排出する排出通路とを備え
   、 前記取入れ通路と膨張流通路とは両方とも前記固定帯状
   領域の前記ピストンベーンがそれを通過した直後に達す
   る側の近くの位置で前記王室に口を開き、 前記圧縮流通路と排出通路とは両方とも前記固定帯状領
   域の前記ピストンベーンがそれを通過する直前に達する
   狽ｌの近（の位置で前記主室から口を開いている、 特許請求の範囲第１項記載のロータリエンジン。 開閉してエンジンの運転サイクルを行なわせる弁部材を
   備えた、特許請求の範囲第２項記載のロータリエンジン
   であって、 前記ロータが１次回転をすると燃焼支持流体が前記取入
   れ通路を通って前記主室の前記ピストンベーンの後ろに
   取り入れられ、 前記ロータが２次回転をすると燃焼支持流体が前記王室
   の前記ピストンベーンの前側から前記圧縮流通路を通っ
   て前記燃焼室へ押し入れられ、 前記ロータが３次回転をすると前記燃焼室から燃えてい
   る流体が前記膨張流通路を通って前記主室の前記ピスト
   ンベーンの後ろ側に流入し、ロータが４次回転をすると
   前記主室中の燃えた流体が王室の前記ピストンベーンの
   前から前記排出通路を通って押し出される ロータリエンジン。 （４）単一の前記燃焼室を前記ハウジング内に持ち、前
   記弁装置はエンジンの運転サイクルを行なうが、前記１
   次回転と４次回転とは同じものである、特許請求の範囲
   第３項記載のロークリエンジン。 （５）前記ハウジング内に前記１つの燃焼室と前記王室
   とから間隔をとった第２燃焼室を持ち、第２の前記膨張
   流通路と第２の前記圧縮流通路とを持つ特許請求の範囲
   第３項記載のロータリエンジン。 （６）前記弁装置は前記１つの燃焼室のかかわる４次サ
   イクルにおけろ前記ロータの回転の１回転前に前記他方
   の燃焼室のかかわる４次サイクルにおいて前記ロータを
   回転させろ、特許請求の範囲第５項記載のロークリエン
   ジン。 （力　王室の周縁面は円筒形である、特許請求の範囲第
   １項記載のロータリエンジン。 （８）　ロータは周縁部が円筒形である、特許請求の範
   囲第７項記載のロータリエンジン。 （９）主室の周縁面は横方向に一様にカーブしている、
   特許請求の範囲第１項記載のロータリエンジン。 （１Ｏ）　カーブは王室の側面からなめらかに始まって
   いる、特許請求の範囲第９項記載のロータリエンジン。 （１１）　ロータは周縁部が王室の周縁面の横方向の曲
   率と類似の横方向の曲率を持っている、特許請求の範囲
   第９項記載のロータリエンジン。 ０２１　ロータの放射方向に突き出たシール部材は少な
   （とも一部が丁字形をした横方向に延びる細長い部材で
   あり、ロータは前記細長い部材の１字形の横部分がはま
   る、それと組になる（相補形の）１字形のへこみを持つ
   、特許請求の範囲第１項記載のロータリエンジン。 （１３）　ロータの横方向面上の、これらの横方向面と
   王室との間をシールする装置をさらに備えた特許請求の
   範囲第１項記載のロータリエンジン。 ａ（イ）弁装置は回転軸弁部材を含む、特許請求の範囲
   第１項記載のロータリエンジン。 ０５）流体燃料を燃焼室に注入する装置をさらに備えた
   特許請求の範囲第１項記載のロータリエンジン。 （１６）燃焼室内の燃焼混合物の点火を開始させる装置
   をさらに含む特許請求の範囲第１項記載のロータリエン
   ジン。