JPS6210437Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロータリピストンエンジンの吸気装置
に関し、詳しくは、吸気ポートとして、低負荷用
吸気ポートと、中負荷用吸気ポートと、高負荷用
吸気ポートとを備えたものの改良に関するもので
ある。

本出願人は、この種のロータリピストンエンジ
ンの吸気装置を、先に、特願昭55−97862号（特
公昭57−49735号）により提案している。このも
のは、トロコイド状の内周面を有するロータハウ
ジングと、該ロータハウジングを両側面から挾持
するサイドハウジングとからなるケーシングの上
記一方のサイドハウジングに低負荷用吸気ポート
を、また上記他方のサイドハウジングに中負荷用
吸気ポートおよび高負荷用吸気ポートを形成し、
該低負荷用吸気ポートを独立した一次吸気通路に
接続するとともに、上記中負荷用吸気ポートおよ
び高負荷用吸気ポートを共通の二次吸気通路に接
続し、さらに該高負荷用吸気ポートに、高負荷時
に開作動する開閉弁を設けて、アイドリングを含
む低負荷時には低負荷用吸気ポートから混合気を
供給し、また中負荷時には中負荷用吸気ポートか
らも混合気を供給し、さらに高負荷時には開閉弁
の開作動により高負荷用吸気ポートからも混合気
を供給するようにして、供給混合気量を負荷に応
じて３段階に制御するようにしたものである。

しかるに、上記従来のものでは、開閉弁が高負
荷用吸気ポートに異常接触することにより、該高
負荷用吸気ポートから異音が発生して、エンジン
の静粛性能が阻害されるとともに、長期間使用し
た場合には、高負荷用吸気ポートおよび開閉弁が
部分摩耗するという問題があつた。

そこで、本考案者等は、その原因を究明すべく
検討したところ、高負荷用吸気ポートの開時期と
中負荷用吸気ポートの開時期とが共に同一時期に
設定されていることに起因して開閉弁が振動し、
この開閉弁の振動により高負荷用吸気ポートと開
閉弁とが異常接触した異音を発生していることを
見出した。すなわち、高負荷用吸気ポートの開時
期と中負荷用吸気ポートの開時期とが共に同一時
期である場合には、高負荷用吸気ポートがロータ
の回転によつて開かれるまでの間は、該高負荷用
吸気ポート内には残留負圧が作用しており、高負
荷用吸気ポートがロータの回転により開かれ始め
た瞬間に作動室内の排圧が高負荷用吸気ポート内
に作用することにより、この大きな圧力差によつ
て急激な圧力変動が生じ、この圧力変動によつて
開閉弁が振動するためであることを知悉した。

そのため、本考案は、高負荷用吸気ポートと中
負荷用吸気ポートとの開時期のタイミングを適切
に設定することにより、高負荷用吸気ポートが開
かれる前の段階で該高負荷用吸気ポート内に作動
室の排圧を導入して、高負荷用吸気ポートが開か
れる瞬間においても急激な圧力変動が生じないよ
うにし、よつて開閉弁が振動することによつて生
じる高負荷用吸気ポートからの異音の発生を防止
することを目的とするものである。

そのため、本考案では、ケーシングに、低負荷
用吸気ポート、中負荷用吸気ポートおよび高負荷
用吸気ポートを形成し、該低負荷用吸気ポートを
独立した一次吸気通路に接続し、上記中負荷用吸
気ポートおよび高負荷用吸気ポートを共通の二次
吸気通路に接続し、さらに高負荷用吸気ポートに
高負荷時に開作動する開閉弁を設けてなるロータ
リピストンエンジンにおいて、上記中負荷用吸気
ポートの開時期を高負荷用吸気ポートの開時期よ
り進み側に設定することにより、高負荷用吸気ポ
ートが開かれ始めるまでの間に、作動室の排圧を
中負荷用吸気ポートから二次吸気通路を介して高
負荷用吸気ポート内に導入するようにしたもので
ある。その際、中負荷用吸気ポートの開時期を通
常より進み側に設定するにおいて、中負荷用吸気
ポートの輪郭形状のうち外周側外縁をロータの半
径方向外方に持ち上げることは、排気ポートとの
オーバラツプの関係上困難であるので、高負荷用
吸気ポートの中心側内縁を中負荷用吸気ポートよ
りもロータの半径方向内方に設定することが好ま
しい。

以下、本考案の実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

第１図ないし第４図において、１はトロコイド
状の内周面１ａを有するロータハウジング、２
ａ，２ｂは該ロータハウジング１の両側面を挾持
するサイドハウジングであつて、該ロータハウジ
ング１とサイドハウジング２ａ，２ｂとによつて
構成されるケーシング内を多角形状のロータ３が
その頂辺をトロコイド状の内周面１ａに摺接せし
めながら遊星回転運動を行つて作動室４を形成す
るようになされている。上記ロータ３は偏心軸５
（第３図参照）に枢支されているとともに、該ロ
ータ３には各作動室４間のガスシール性を保つた
めにアペツクスシール６、コーナシール７および
サイドシール８が装着され、また中心側にはオイ
ルシール９が装着されている。

また、１０は上記一方のサイドハウジング２ａ
の内側面に開口する開口部１０ａを有する低負荷
用吸気ポートであつて、該低負荷用吸気ポート１
０には、吸気マニホールド１１に独立形成した一
次吸気通路１２の一端が接続され、該一次吸気通
路１２内には、混合気を供給する複式気化器１３
の一次気化器１３ａの一次絞り弁１４が配設され
ている。

さらに、１５は上記他方のサイドハウジング２
ｂの内側面に開口する開口部１５ａを有する中負
荷用吸気ポート、１６は該中負荷用吸気ポート１
５と共に他方のサイドハウジング２ｂに形成さ
れ、該サイドハウジング２ｂの内側面に開口する
開口部１６ａを有する高負荷用吸気ポートであつ
て、該高負荷用および中負荷用の各吸気ポート１
６，１５には、上記吸気マニホールド１１に一端
を２分割して独立形成した共通の二次吸気通路１
７が接続され、該二次吸気通路１７内には、上記
複式気化器１３の二次気化器１３ｂの二次絞り弁
１８が配設されている。そして、上記二次吸気通
路１７の通路面積は、第１図に明示するように、
上記一次吸気通路１２の通路面積より大きく設定
されており、中負荷用吸気ポート１５および高負
荷用吸気ポート１６が共に開かれた状態のときに
おいても該二次吸気通路１７から作動室４への供
給混合気量を十分に賄い得るようにしている。

上記低負荷用、中負荷用および高負荷用の各吸
気ポート１０，１５，１６の各開口部１０ａ，１
５ａ，１６ａはロータ３の回転によつて開閉され
るもので、第３図に明示するように、低負荷用吸
気ポート１０の開時期は、ロータハウジング１に
開設された排気ポート１９が実質的に閉じた後
（同図に一点鎖線で示すロータ姿勢時から）開く
ように設定されているとともに、その閉時期は中
負荷用吸気ポート１５の閉時期よりも遅れ側に設
定されている。また、中負荷用吸気ポート１５の
開時期は上記低負荷用吸気ポート１０の開時期と
同一時期に、且つ高負荷用吸気ポート１６の開時
期よりも進み側に設定されている。さらに、高負
荷用吸気ポート１６の開時期は、その外周側外縁
が上記中負荷用吸気ポート１５の外周側外縁より
もロータ３の半径方向内方に形成されていること
により中負荷用吸気ポート１５の開時期よりも設
定時間だけ遅く閉じるように設定されている（同
図に二点鎖線で示すロータ姿勢時）とともに、そ
の閉時期は低負荷用吸気ポート１０の閉時期より
も設定時間だけ遅れて閉じるように設定されてい
る。尚、第３図において２０は点火プラグであ
る。

加えて、２１は第２図に詳示するように、上記
高負荷用吸気ポート１６にその開口部１６ａに近
接せしめて設けられた高負荷時に開く開閉弁であ
つて、該開閉弁２１は、円孔状の高負荷用吸気ポ
ート１６に回動自在に挿入され先端部に上記開口
部１６ａと連通する連通孔２２ａを有する円筒状
弁体２２と、該弁体２２に、上記吸気マニホール
ド１１を貫通するロツド２３および該ロツド２３
を径方向に回動させるリンク機構２４を介して連
結されたアクチユエータ２５とから成る。該アク
チユエータ２５は、ダイヤフラム２５ａによつて
分割された大気室２５ｂと排圧室２５ｃとを有
し、該ダイヤフラム２５ａはシヤフト２５ｄを介
して上記リンク機構２４の一端に連結されている
とともに、大気室２５ｂ内にはスプリング２５ｅ
が縮装され、また排圧室２５ｃには排気圧力を導
入する排圧導入管２６の一端が開口している。そ
して、排気圧力が所定値以下の低負荷時および中
負荷時には、大気室２５ｂのスプリング２５ｅの
付勢力によつてダイヤフラム２５ａが第１図上方
へ偏倚し、このダイヤフラム２５ａの偏倚により
シヤフト２５ｄおよびリンク機構２４を介してロ
ツド２３を径方向に回動させて、円筒状弁体２２
をその連通口２２ａが開口部１６ａと連通しない
閉弁位置に位置付ける一方、排気圧力が所定値以
上となる高負荷時には、ダイヤフラム２５ａが大
気室２５ｂのスプリング２５ｅの付勢力に抗して
第１図下方に偏倚し、このダイヤフラム２５ａの
偏倚により上記ロツド２３を上記とは逆方向に回
動させて、円筒状弁体２２をその連通口２２ａが
開口部１６ａと連通する開弁位置に位置付けるよ
うに構成されている。

尚、気化器１３において、２７は一次側ベンチ
ユリ部、２８は二次側ベンチユリ部、２９は一次
側メインノズル、３０はフロート室、３１はメイ
ンジエツト、３２はエアブリードであつて、二次
絞り弁１８は一次気化器１３ａのベンチユリ負圧
が設定値以上になつたときに開くようダイヤフラ
ム式のアクチユエータに連係されている。

また、吸気マニホールド１１において、３３は
一次吸気通路１２の外周に設けられた吸気加熱用
通路であつて、該吸気加熱用通路３３にエンジン
冷却水が循環することにより一次吸気通路１２内
の混合気を加熱するものである。

次に、上記実施例の作動について説明すると、
先ず、アイドリングを含む低負荷域においては、
気化器１３の二次絞り弁１８は閉じているととも
に、アクチユエータ２５に作用する排気圧力も小
さいため、開閉弁２１は閉作動して高負荷用吸気
ポート１６を閉じている。よつて、作動室４には
独立形成された通路面積の比較的小さい一次吸気
通路１２から低負荷用吸気ポート１０を介して混
合気が供給されるので、混合気の流速が早められ
て、混合気中の燃料が十分に微粒化され良好にミ
キシングされることになり、低負荷時の良好な燃
焼性が確保される。

また、中負荷域においては、気化器１３の二次
絞り弁１８が開作動するが、アクチユエータ２５
に作用する排気圧力は未だ設定値より低く、開閉
弁２１は依然として閉作動状態にあつて高負荷用
吸気ポート１６を閉じている。このため、作動室
４内には、上記低負荷用吸気ポート１０からの混
合気の供給と共に二次吸気通路１７内の混合気が
中負荷用吸気ポート１５から供給されて、中負荷
時の負荷の上昇に応じた混合気量が充填されるこ
とにより、中負荷域での出力性能が良好に保障さ
れる。

さらに、高負荷域においては、気化器１３の二
次絞り弁１８の開作動とともに、アクチユエータ
２５の排圧室２５ｃに作用する排気圧力が所定値
以上に上昇するため、アクチユエータ２５の作動
により円筒状弁体２２が回動して該弁体２２の連
通口２２ａが開弁位置に位置付けられ、該連通口
２２ａと高負荷用吸気ポート１６の開口部１６ａ
とが連通することになる。その結果、低負荷用お
よび中負荷用の各吸気ポート１０，１５からの混
合気の供給と共に、該高負荷用吸気ポート１６か
らも混合気が供給されることになつて、高負荷時
の負荷の増大に応じた混合気量の充填により高出
力が得られることになる。

ここにおいて、中負荷用吸気ポート１５の開時
期は高負荷用吸気ポート１６の開時期より進み側
に設定されていることにより、高負荷時、高負荷
用吸気ポート１６が開き始めるまでの間に、作動
室４の排圧が中負荷用吸気ポート１５から二次吸
気通路１７を介して高負荷用吸気ポート１６内に
導入されているため、その後に該高負荷用吸気ポ
ート１６が開き始めて作動室４の排圧が作用して
も、圧力変動は生じない。よつて、開閉弁２１
（詳しくは円筒状弁体２２）が振動することがな
く、開閉弁２１と高負荷用吸気ポート１６との異
常接触による該負荷用吸気ポート１６からの異音
の発生を防止することができ、エンジンの静粛性
能を向上させることができるとともに、その異音
の発生によつて生じる高負荷用吸気ポート１６お
よび開閉弁２１の部分摩耗を防止することがで
き、ひいては、これら１６，２１の耐久性の向上
を図ることができる。

尚、上記実施例では、中負荷用吸気ポート１５
の開時期を高負荷用吸気ポート１６の開時期より
進み側に設定する必要上、高負荷用吸気ポート１
６の外周側外縁を中負荷用吸気ポート１５よりも
ロータ３の半径方向内方に設定した。したがつ
て、その分だけ高負荷用吸気ポート１６の開口面
積は狭くなるが、該高負荷用吸気ポート１６の中
心側内縁とオイルシール９の外包絡線との間隔は
広いため、その中心側内縁をよりロータ３の半径
方向内方に設定することにより、その開口面積を
拡げて高負荷用吸気ポート１６からの混合気の供
給を十分に補償することが可能である。

また、上記実施例では、低負荷用、中負荷用お
よび高負荷用の各吸気ポート１０，１５，１６を
両サイドハウジング２ａ，２ｂに設けたロータリ
ピストンエンジンについて説明したが、これらを
ロータハウジングおよび両サイドハウジングに適
宜に分配して設けたロータリピストンエンジンに
対しても同様に適用することができるのはいうま
でもない。

さらに、燃料供給方式としては、上記実施例の
如き気化器１３によるもののほか、燃料噴射方式
を採用してもよいのは勿論である。

以上説明したように、本考案によれば、低負荷
用吸気ポートを独立した一次吸気通路に接続し、
中負荷用吸気ポートおよび高負荷用吸気ポートを
共通の二次吸気通路に接続し、さらに高負荷用ポ
ートに高負荷時に開作動する開閉弁を設けてなる
ロータリピストンエンジンにおいて、上記中負荷
用吸気ポートの開時期を高負荷用吸気ポートの開
時期より進み側に設定したことにより、高負荷用
吸気ポートが開き始めるまでの間に該高負荷用吸
気ポート内に作動室の排圧を導入して、開閉弁の
前後に作用する圧力をバランスさせることができ
るので、高負荷用吸気ポートと開閉弁との異常接
触による高負荷用吸気ポートからの異音の発生を
防止して、エンジンの静粛性能の向上および高負
荷用吸気ポートおよび開閉弁の耐久性の向上を図
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示し、第１図はロ
ータリピストンエンジンの要部縦断側面図、第２
図はサイドハウジングの要部斜視図、第３図は中
負荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートとの開時
期を示す説明図、第４図はロータリピストンエン
ジンのケーシングの要部縦断正面図である。 ２ａ，２ｂ……サイドハウジング、１０……低
負荷用吸気ポート、１２……一次吸気通路、１５
……中負荷用吸気ポート、１６……高負荷用吸気
ポート、１７……二次吸気通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ケーシングに、低負荷用吸気ポート、中負荷
   用吸気ポートおよび高負荷用吸気ポートを形成
   し、該低負荷用吸気ポートを独立した一次吸気
   通路に接続し、上記中負荷用吸気ポートおよび
   高負荷用吸気ポートを共通の二次吸気通路に接
   続し、さらに高負荷用吸気ポートに高負荷時に
   開作動する開閉弁を設けてなるロータリピスト
   ンエンジンにおいて、上記中負荷用吸気ポート
   の開時期を高負荷用吸気ポートの開時期より進
   み側に設定したことを特徴とするロータリピス
   トンエンジンの吸気装置。 (2) 低負荷用吸気ポートは一方のサイドハウジン
   グに形成され、中負荷用吸気ポートおよび高負
   荷用吸気ポートは他方のサイドハウジングに形
   成されている実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載のロータリピストンエンジンの吸気装置。