JPS6111402A

JPS6111402A - ロ−タリ−機関

Info

Publication number: JPS6111402A
Application number: JP13360984A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Kinoshita; 木下　節男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1986-01-18

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】（発明の目的）（産業上の利用分野）本発明は、内燃機関あるいはコンプレッサーとして用い
られるロータリー機関に関する。

（従来技術）永年、内燃機関としてレシプロ型（シリンダ内をピスト
ンが往復運動するものをいう。以下同じ。）のものが用
いられてきたが、近年単位重量当たりの出力の大きさく
機械効率の高さ）、静粛性、回転の滑らかさ等の点にお
いて優れた、ペリトロコイド曲線から構成されるケーシ
ング１１内をその内包路線で構成されるロータ２１が回
転する所謂バンケル形ロータリー機関（第４図参照）が
発明され、現在自動車、ボート等のエンジンとして実用
化がなされている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記バンケル形ロータリー機関は、レシプロ型
のものに対して、上記利点を有するものの、ロータ２′
の公転軸線０１１　（出力軸３′の中心軸）と自転軸線
０１“　（ロータ２′の内歯車の中心軸）が一致してい
ないため（第４図参照）、その偏心による機械損失、及
びそれに伴う振動により電動モータのような回転の完全
な円滑さが得られず、ロータリー機関として完全の域に
達するものではなかった。

本発明は、上記現況に鑑みなされたもので、従来のロー
タリー機関に比べ、さらに機械効率、静粛性、回転の滑
らかさ等の点においてすぐれたロータリー機関を提供す
ることを目的にする。

（発明の構成）（問題点を解決するための手段）本発明にかかるロータリー機関は、ケーシング内をロー
タが回転するロータリ機関において、真円を基礎外形線
とする第１、第２、第３ロータを、第１ロータの外形線
上の異なる二箇所において第２、第３ロータの基礎外形
線が外接するよう配置し、第１ロータの基礎外形線外側
に等間隔に突起シール部分を形成し、第２ロータの基礎
外形線内側に上記突起シール部分に合致する凹部を形成
し、第３ロータの基礎外形線内側に上記突起シール部分
に合致する凹部及びこの凹部に連通する燃焼室を形成し
、上記配置した三個のロータを内装するケーシングのロ
ータ室を上記各ロータの回転外形軌跡に合致するよう形
成し、さらにケーシングの」二記第１ロータを内装する
ロータ室部分の、該ロータ室、第１ロータ、第１ロータ
と第２ロータの接触部分、第１ロータと第３ロータの接
触部分により形成される二分割された環状空間部分（第
１空間、第２空間とういう。）であって、上記第１ロー
タの回転により開閉作用をする部分の上記二分割された
内の一箇所（第１空間）に吸入口を、他の一箇所（第２
空間）に排気口を形成するとともに、上記三個のロータ
を支持する回転軸を第１ロータの回転に対して第２、第
３ロータが逆回転するよう歯車で連結することにより、
上記二分割された環状空間内で、ロータの回転に伴う第
１ロータの突起シール部分の回転により、吸入、圧縮、
爆発、排気の各工程を行わしめるよう構成したことを特
徴とする。

（作用）しかして、上記構成よりなる本ロータリー機関は、第１
ロータの突起シール部分（第１突起シール部分）が、第
１空間部分に形成された吸入口を通過することにより、
第１空間の、上記第１ロータと第２ロータの接触部分、
第１突起シール部分で形成される空間に混合気を吸入し
、ロータの次ぎの突起シール部分（第２突起シール部分
）が上記吸入口を通過することにより、該第２突起シー
ル部分の回転に伴い、該第２突起シール部分と、第１ロ
ータ、第３ロータ間の接触部分で圧縮が行われる。そし
て、第２突起シール部分の回転に伴い、第２突起シール
部分が第１ロータ、第３ロータ間の接触部分に到達する
と、圧縮された混合気は第２突起シール部分により第３
ロータの燃焼室に押し込まれ、かかる際混合気が点火等
により爆発する。そして、該爆発力が第１ロータの第２
突起シール部分及び第３ロータの燃焼室を含む凹部に作
用することにより、第１ロータ、第３ロータは逆方向に
回転させられる。次ぎに、第１ロータと第２ロータの接
触部分側に、第１ロータの第２突起シール部分が回転し
て、第２空間内の燃焼ガスが排気口より排出される。本
ロータリー機関の吸入・圧縮・爆発・排気の各工程は上
述のような作用が連続して行われることによりなり、上
記各工程において本ロータリー機関は、各ロータの回転
軸を中心にロータが回転する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明にかかるロータリー機関の構造を示す正
断面図、第２図は同様の平断面図、第３図は他の実施例
を示す同様の正断面図である。

図において、■はケーシング、Ｒはケーシング内に形成
されたロータ室、２Ａは第１ロータ、２Ｂは第２ロータ
、２Ｃは第３ロータ、３は回転軸、４は第１ロータに形
成された突起シール部分、５は第２ロータに形成された
凹部、６は第３ロータに形成された凹部、７は凹部６に
連通する燃焼室、８は上記各ロータ間を連結する歯車、
９は吸入口、１０は排気口である。

そして、本発明にかかるロータリー機関を第１図に基づ
いて説明すると、真円を基礎外形線とする第１、第２、
第３の三個のロータ２Ａ、　２Ｂ。

２Ｃが、第１ロータの基礎外形線上の異なる二点、本実
施例の場合第１ロータの直径線上の二点で第２、第３ロ
ータの基礎外形線が外接するよう、即ち各ロータの回転
軸３　（３ａ、　３ｂ、　３ｃ）の中心が一直線上に位
置して各々の基礎外形線ｃ１、ｃ２、Ｃ３（第１図にお
いて、一点鎖線で示す）が外接するよう配置されている
。そして、第１ロータ２Ａの基礎外形線外側に等間隔に
突起シール部分４が複数、本実施例の場合二個（第１突
起シール部分４ａ、第２突起シール部分４ｂ）形成され
、第２ロータにはその基礎外形線内側に上記突起シール
部分４に合致する凹部５が形成されて、第３０−クには
その基礎外形線内側に上記突起シール部分４に合致する
凹部６及びそれに連通して燃焼室７が形成されている。

また、ケーシング１には、上記−直線上に配置された三
個のロータ２Ａ、　２Ｂ、　２Ｇを内装するよう、その
形状に合致したロータ室Ｒが形成されている。ケーシン
グ１に各ロータ２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃを組み立てた際、
上記ロータ室Ｒの第１ロータ２Ａを内装する部分には、
第１図に図示するように、ロータ室Ｒ１第１０−ク２Ａ
、第１ロータ２Ａと第２ロータ２Ｂの接触部分１１、第
１ロータ２Ａと第３ロータ２Ｃの接触部分１２により、
二分割された環状空間部分（第１空間１３、第２空間１
４）が形成される。そして、かかる環状空間部分（第１
空間１３、第２空間１４）の上記第１ロータ２Ａの回転
により開閉作用をするロータ室側面の、上記第１空間１
３内には吸入口９が、第２空間１４内には排気口１０が
形成されている。また、第１図において、ロータ室Ｒの
第１ロータ２Ａと第３ロータ２Ｃの接触部分１５の下方
部分には、爆発の際の燃焼ガスの排出を良くするため、
燃焼ガス通路１６（メツシュで表した部分）が形成され
ている。また、上記各々のロータ２Ａ、　２Ｂ、　２Ｃ
には各々回転軸３が形成され、軸受１８を介してケーシ
ング−に回転自在になるよう装着されている。さらに、
上記回転軸３には、互いに噛合する同じ歯数の歯車８Ａ
、８Ｂ、　８Ｃが取着され、第１ロータ２Ａに対して、
第２、第３ロータ２Ｂ、２Ｃが同一の回転数で逆回転す
るよう構成されている（第２図参照）。また、ロータ室
Ｒ側壁の第３ロータ２Ｃが内装される部分の、機関点火
時期近傍には点火プラグ１８を取着するための取着口１
９が形成されている。尚、図示されていないが、上記吸
入口９には、インポートマニホイルドを介して気化器が
接続され、また排気口１０にはイグゾーストマニホイル
ドを介して消音器が接続される。

しかして、本ロータリー機関は、以下のように作動する
。即ち、当初、第１ロータ２＾の第１突起シール部分４
Ａと第２ロータの凹部５が、また第１ロータ２Ａの第２
突起シール部分４Ｂと第２ロータの凹部５が一直線上に
並んでいるとすると、第１ロータ２Ａの突起シール部分
、例えば第１突起シール部分４ａが第１空間部分に形成
された吸入口９を通過することにより、第１空間部分１
３の、第１突起シール部分４ａ、第１ロータ２Ａと第２
ロータ２Ｂの接触部分で形成される空間が、ロータの回
転に伴って大きくなるため、気化器より混合気を吸入す
る。そして、さらにロータが回転して、第２突起シール
部分４ｂが、吸入口９を通過すると、上記第２突起シー
ル部分４ｂ、第１ロータ２Ａと第３ロータ２Ｃとの接触
部分で形成される空間が、ロータめ回転に伴って小さく
、即ち圧縮されていく。そして、圧縮か最大になった際
には、上記空間内の混合気が、第３ロータ２Ｃの燃焼室
７に押し込まれ、その際点火プラグ１８が点火して爆発
が生じる。該爆発により、作用・反作用の法則より第１
ロータ２Ａは、第１図において時計方向に回転し、第３
ロータ２Ｃは反時計方向に回転するような力が作用する
。上記爆発による回転が、ロータリー機関の駆動力とな
る。そして、上記爆発により混合気は燃焼ガスになり、
該燃焼ガスは第２空間及び燃焼ガス通路１６を経て、第
２空間内を、第２突起シール部分４ｂにより排気口１０
方向に押され、排気口１０側では、第１ロータ２Ａと第
２ロータ２Ｂとの接触部分で第１空間とは隔離されてい
るため、上記排気口１０より燃焼ガスは大気側に排出さ
れる。

上記説明においては、専ら第１ロータ２八と第３ロータ
２Ｃを中心に説明したが、第２ロータ２Ｂは、第１ロー
タ２八、第３ロータ２Ｃ，とともに連動して回転し、本
ロータリー機関において上記第１ロータ２Ａとあいまっ
て、吸入・排気工程に必須の一つのシール部分をを形成
している。尚、上記実施例においては、第１ロータの回
転に対して、第２、第３ロータの回転を同じ回転になる
よう構成しているが、第２、第３ロータは第１ロータの
突起シール部分と、該第２、第３ロータの凹部（燃焼室
も含む）と係合させられるような構造であればよく、例
えば第３図に図示するように、第１ロータに突起シール
を四個形成し、第１ロータの１回転に対して、第２、第
３ロータが２回転するよう、歯車列を構成してもよい。

（発明の効果）上述の構成・作用からも分かるように、本発明にかかる
ロータリー機関は、従来のバンケル形のロータリー機関
と異なり回転軸が偏心していないため、機械的損失が少
なく、偏心による振動等の発生がないため、静粛且つ円
滑な回転を得ることができる。また、製造技術面からも
、従来のようにバンケル形のロータリー機関に比べ、ロ
ータ、ケーシング、回転軸の形状が、真円を基本に構成
され、単純なため安価に製造、供給することが可能にな
る。また、偏心による振動がないことに基づき、回転軸
部分等に疲労破壊が生じにくいため軸径等細くでき、軽
量化が図れるため、機械損失の少ないことともあいまっ
て、ロータリー機関の最大の欠点とされる燃費の向上も
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるロータリー機関の構造を示す正
断面図、第２図は同様の平断面図、第３図は他の実施例
を示す同様の正断面図、第４図は従来のバンケル形のロ
ータリー機関の正断面図である。Ｒ・・・ロータ室、１・・・ケーシンク、２・・・ロー
タ、３・・・回転軸、４・・・突起シール部分、５．６
・・・四部、７燃焼室、８・・・歯車、９・・・吸入口
、１０・・・排気口。

Claims

【特許請求の範囲】

ケーシング内をロータが回転するロータリ機関において
、真円を基礎外形線とする第１、第２、第３ロータを、
第１ロータの外形線上の異なる二箇所において第２、第
３ロータの基礎外形線が外接するよう配置し、第１ロー
タの基礎外形線外側に等間隔に突起シール部分を形成し
、第２ロータの基礎外形線内側に上記突起シール部分に
合致する凹部を形成し、第３ロータの基礎外形線内側に
上記突起シール部分に合致する凹部及びこの凹部に連通
する燃焼室を形成し、上記配置した三個のロータを内装
するケーシングのロータ室を上記各ロータの回転外形軌
跡に合致するよう形成し、さらにケーシングの上記第１
ロータを内装するロータ室部分の、該ロータ室、第１ロ
ータ、第１ロータと第２ロータの接触部分、第１ロータ
と第３ロータの接触部分により形成される二分割された
環状空間部分であって、上記第１ロータの回転により開
閉作用をする部分の上記二分割された内の一箇所に吸入
口を、他の一箇所に排気口を形成するとともに、上記三
個のロータを支持する回転軸を第１ロータの回転に対し
て第２、第３ロータが逆回転するよう歯車で連結するこ
とにより、上記二分割された環状空間内で、ロータの回
転に伴う第１ロータの突起シール部分の回転により、吸
入、圧縮、爆発、排気の各工程を行わしめるよう構成し
たことを特徴とするロータリー機関。