JPS61197722A - 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】 技術分野 この発明は、動作流体のための動作空間を含むハウジン
グを有、するロータリエンジンに関するものであり、そ
の動作空間は２つのチャンバによって形成され、チャン
バは円形断面のもので、互いに交わり、主ロータが一方
のチャンバ内に取り付けられ、この主ロータに複数の径
゛方向エビのびるカムおよび゛その間の介在空間が設け
られ、補助ロータが他方のチャンバ内に取り付けられ、
この補助ロータに複数の径方向にのびる溝および散在カ
ムが設けられ、これを主ロータのカムと噛み合わせるこ
とができる。

背景技術 前述した形式のロータリエンジンは、たとえば米国特許
第３４０１６７６号明細書に記載されている。この周知
のエンジンでは、２つのロータが同期ギヤによって互い
に伝動連結されている。２つのロータは常時互いに噛み
合わされ、連続的に回転するため、比較的小さい圧縮お
よび膨張容積が得られるだけであり、その圧縮の程度も
比較的低（、これはエンジンの運転制御に困難をきたす
こ゛とがある。これに加えて、周知のエンジンには；複
雑で、高価な構造が要求される。　　　　゛発明の概要 したがって、この発明の目的は２．簡単な構造であり、
あらゆる圧縮位相で大きい圧縮の程度を得ることができ
、大きいトルク効果を得ることができる前述した種類の
ロータリエンジンを提供することにある。この目的は、
この発明に従って構成された特許請求の範囲第（１）項
に記載されている特徴をもつエンジンによって達成され
る。

この発明をさらに展開したものが特許請求の範４、　　
　　囲の従属項に記載されている。

この発明のエンジンでは、主ロータの回転時、主ロータ
のカムが補助ロータのカムと間欠的に噛み合い、補助ロ
ータは予め設定された静止位置間で段階的に回転する。

主ロータのカム間の介在空間が静止位置で静止している
補助ロータの各溝とともに膨脹室を連続的に形成するた
め、各圧縮位相で著しく大きい圧縮が得られる。

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

好ましい実施例の説明 第１図〜第３図に示されているよう゛に、エンジンは動
作流体、たとえばガス混合物のため′の動作空間を含む
ハウジング（１）を有し、前記動作空間は２つのチキン
バ（２）および（３）によって形成され、チャンバは円
形断面のもので、互いに交わる。□主ロータ（４）はチ
ャンバ（２）内に配置され、矢印（５）の時計方向に回
転可能に取り付けられている。主ロータ（４）に複数（
図示されている実施例では３つ）の径方向にのびるカム
（６）が設けられ、カム（６）はその間の介在空間（７
）を有する。

第３図に示されているように、カム（６）は円形断面を
もち、その頂部（６）・はロータチャンバ（２）の中心
と符合する中心をもつ円弧が形成されるよう□切り取ら
れ、カム（６）はロータチャンバ（２）の内壁に沿って
スライドすることができる。

補助ロータ（８）はチャンバ（３）内に取り付けられ、
複数（図示されている実施例では６つ）の径方向にのび
る溝（９）を有する。溝（９）の壁は主ロータ（４）の
カム（６）と噛み合うことができるカム（ｌＯ）を形成
する。

補助ロータ（８）はシャフト（８ａ）に堅固に取り付け
られ、シャフト（８ａ）はベアリング（８ｂ）によって
ハウジング（１）内に回転可能に軸受されている。

第３図に示されているように、溝（９）に２つの互いに
平行の側壁（９ａ）が設けられ、側壁（９ａ）は溝（９
）の開口部からのび、補助ロータ（８〉の独立した径方
向面内に配置されている。

各溝（９）の側壁（９ａ）は互いに主ロータのカム（６
）の直径と等しい距離の間隔を置いて配置されている。

溝（９）の最も内側の部分（９ｂ〉は内方向の円錐状テ
ーパをもつ。

主ロータ（４）は出力シャフト（１１）に堅固に取り付
けられ、出力シャフト（１１）はハウジング（１）内に
回転可能に軸受され、これはエンジンの駆動シャフトを
なす。補助ロータ（８）は予め設定された静止位置間で
主ロータ（４）によって間欠的に駆動され、これは出力
シャフトはもたない。

第３図に示されているように、ハウジング（１）の下側
部分に矢印（１３〉の方向のガスの吸気噴射のための入
口ポート（１２）、および矢印（１５）の方向の使用さ
れたガスの排気のための出口ポート（１４）が設けられ
ている。ポート（１２）および（１４〉はバッフル（Ｉ
６）によって互いに分離されている。第３図に示されて
いるように、このバッフル（１６）は図示されていない
スプリングによってその閉位置に付勢され、保持される
。点線（１７）で示されているように、各排気ストロー
ク後、バッフル（１６）はロータカム（６）によって前
記スプリングの作用に抗して開位置に揺動することがで
きる。ロータカム（６）の通過後、バッフル（１６）は
前記スプリングによって再び閉じられる。

、これに代えて、バッフル（１６）を外部カム（図示せ
ず）によって開くようにしてもよく、その外部カムを駆
動シャフト（１１）上に取り付けてもよい。

補助ロータ（８）は円筒状エンド（１８）を有し、その
外面は凹部（１９）をもち、補助ロータを予め設定され
た静止位置でロッキングすること力ｉできる。

ロッキングはハウジング（１）内に取り付けられたロッ
キング手段によってなされ、ロッキング手段はスプリン
グ付勢ボール（２Ｉ）を有するボールロックからなり、
ボール（２１）を１つの凹部（１９）内にスナップ止め
することができ、補助ロータを１つの予め設定された静
止位置に保持することができる。ボールロック（２０）
はカム介在空間（７）のガス圧の作用に抗して補助ロー
タを保持することができるが、カム（６）の駆動力に耐
えることはできない。

ロータエンド（１８）の外面はたとえばテフロンで形成
されたシール層（２２）によって被覆されている。たと
えば、テフロンで形成されたシール帯（２３）も各壁の
中心に設けられ、これがロータ溝（９）を分離させる。

層（２２）および帯（２３）は各ロータ溝（９）間の閉
じられた完全にシールされた空間を構成する。

主ロータ（４）はロータカムの頂部（６）で細長いシー
ル帯（図示せず）によってシールされ、ロータの側面上
の円形シール（図示せず）によってシールされているこ
とが好ましく、これらのシール帯およびシールはロータ
チャンバ（２）の先端の円筒状の適当に設計された帯ま
たはシールリング（図示せず）によって連結されている
。

ロータエンド（１８）には燃料噴射バルブまたはスパー
クプラグ（２４）が各ロータ溝（９）に対し１つまたは
２つづつ設けられている。直接噴射（ディーゼル式）を
使用するとき、エンジンに特別の噴射バルブ（ポンプと
噴射バルブの組み合わせ）が設けられ、これに補助ロー
タ（８）のシャフトエンドを介して燃料が供給され、前
記エンドに各バルブへの孔および通路が設けられる。時
間および燃料の量の設定は主ロータのシャフト上のレバ
ーおよびカムの構成によって機械的になされる。吸気位
相でキャブレータ噴射を使用するとき、ロータエンドに
スパークプラグが設けられ、これに追随接触（ｔｒａｉ
ｌｉｎｇ　ｃｏｎｔａｃｔｓ）を介して点火電圧が与え
られる。

このエンジンの作用は第３図〜第４図から明らかであり
、次のとおりである。

ポート（１２）に入ったガスは主ロータのカム介在空間
（７）を連続的に満たし、カム（６）によって矢印（５
）の方向に上方向に送られ、ボールロック（２０）によ
って第３図および第４ａ図に示されている位置に保持さ
れている補助ロータの待機溝（９）に達する。カム介在
空間（７）および溝（９）は圧縮空間を形成し、その容
積はカム（６）の移動時徐々に減少する。第３図および
第４ａ図に示すように、カム（６）が補助ロータの溝（
９）に入ったとき、カム（６）は平行壁（９ａ）に沿っ
てスライドする。壁（９ａ）間の距離はカム（６）の直
径に等しいため、圧縮ガスは溝（９）内に保持され、膨
張位置（第４ｄ図）に送られる。第４ｃ図に示すように
、カム（６）が溝（９）内の対称位置に達したとき、圧
縮ガスの容積が最小になり、そのガス容積は実質上溝（
９）の円錐部（９ｂ）の容積と等しい。ガスの燃料噴射
または点火は圧縮ガスの容積が最小になったとき、また
はその直後に生じるよう設定されている。

したがって、カム（６）が補助ロータを第４ａ図に示さ
れている位置から第４ｄ図に示されている位置まで駆動
し、ここでボールロック（２０）は補助ロータがさらに
回転しないようこれをロックする。

燃焼および膨張後、第３図に示されているように、圧縮
ガスはカム（６）によって送られ、排気ポート（１４）
を通り、排出される。

補助ロータが第４ａ図に示されている位置から第４ｄ図
に示されている位置に回転すると同時に、主ロータ（４
）の次のカム介在空間（７）が圧縮位相のための位置に
達する。したがって、主ロータのカム（６）は補助ロー
タを新しい位置に間欠的に（段階的に）駆動する。□ 圧縮位相のとき、溝（９）内のガスが２つの壁（９ａ）
に同一範囲にわたって作用し、そのガスは補助ロータ（
８）に大きいトルクを与えない。

３つのカム（６）を有する図示されている構造により、
圧縮から膨張への転換位相のとき、カム（６）を通って
ガスが洩れ、圧縮位相のときそのガスは次のカム介在空
間（７）に洩れ、復帰し、膨張位相への回転のとき、そ
のガスが前の膨張位相の燃焼と□連携し、大きい動力の
ロスは生じない。

図示されている実施例では、主ロータのカム（６）の数
が補助ロータ（８）のカム（ｌＯ）の数よりも少なく、
これによ４て主ロータと補助ロータのカム間の間欠噛み
合いがなされるよう構成されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のエンジンの一部断面端面図、第２図
は第１図のエンジンの一部断面側面図であり、第２図の
Ｉ−Ｉ線の断面は第１図の断゛面に対応する。第３図は
第２図の■−■線の拡大断面図、第’４ａ図〜第４ｄ図
はエンジンの４つの異なった動作位相を示す説明図であ
る。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジン
グ（２）、（３）・・・・・・・・・チャンバ（４）・
・・・・・・・・・・・・・・・・・ロータ（６）、（
ｌＯ）・・・・・・・・・カム（７）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・介在空間（８）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・補助ロータ（９）・・・・・・・
・・・・・・・・・・・溝特許出願人　　カール　セッ
タルンド Ｆｌ（ｙ、　４ａ Ｆｌ（ｙ、　　ｋｃ ＦＩＧ、　４ｂ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）動作流体のための動作空間を含むハウジング（１
   ）を有し、前記動作空間は２つのチャンバ（２）、（３
   ）によって形成され、前記チャンバは円形断面をもち、
   互いに交わり、主ロータ（４）が一方のチャンバ内に取
   り付けられ、前記主ロータ（４）に複数の径方向にのび
   るカム（６）およびその間の介在空間（７）が設けられ
   、補助ロータ（８）が他方のチャンバ内に取り付けられ
   、前記補助ロータ（８）に複数の径方向にのびる溝（９
   ）および散在カム（１０）が設けられ、これを前記主ロ
   ータのカムと噛み合わせることができるようにしたロー
   タリエンジンにおいて、前記主ロータおよび補助ロータ
   のカム（６）、（１０）は前記主ロータ（４）の回転時
   その噛み合いが間欠的に生じ、前記噛み合いの影響下で
   前記主ロータによって前記補助ロータ（８）が段階的に
   駆動されるよう構成され、前記補助ロータ（８）の段階
   回転は前記補助ロータの予め設定された静止位置間で生
   じ、前記カムの介在空間は前記補助ロータの１つの溝と
   ともに前記動作流体のための膨脹室を連続的に形成する
   よう構成され、前記主ロータの次のカム介在空間が前記
   補助ロータの次の溝とともに動作流体のための圧縮室を
   形成するようにしたことを特徴とするロータリエンジン
   。
2. （２）前記静止位置はロッキング手段（２０）によって
   形成され、そのロッキング力は前記圧縮室の動作流体の
   圧の作用に抗して前記補助ロータ（８）を保持すること
   ができる大きさであり、前記主ロータのカムの移動によ
   って克服される大きさであることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項に記載のエンジン。
3. （３）前記主ロータ（４）のカムの数は前記補助ロータ
   （８）のカムよりも少なく、これによって前記主ロータ
   と補助ロータのカム間の間欠噛み合いが達成されるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
   載のエンジン。
4. （４）前記ハウジング（１）に動作流体の吸気噴射のた
   めの吸気ポート（１２）、および使用された動作流体の
   排気のための排気ポート（１４）が設けられ、前記ポー
   トはスプリング付勢バッフル（１６）によって互いに分
   離され、前記バッフル（１６）を前記主ロータのカム（
   ６）によって変位させることができるようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載のエンジン
   。
5. （５）前記補助ロータ（８）の各溝（９）は２つの互い
   に平行の側壁（９ａ）を有し、前記側壁（９ａ）は互い
   に前記主ロータのカム（６）の直径に対応する距離の間
   隔を置いて配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載のエンジン。