JP2001342801A - 力の伝達に溝とロッドを用いたキャットアンドマウス型ロータリーエンジン及び流体圧縮機又は送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺動や摺動などの往復運動をなくし回転機構
だけでエネルギーを回転力に変換する。 【解決手段】 ハウジング内側面の出力軸回りに形成し
た太陽歯車２１と、出力軸に固着されたロッド２３に回
転自由に保持された遊星歯車２２とを噛み合わせる。該
遊星歯車の両側面に設けた棒状突起２５、２６を、ロー
タ１、２の側面に刻設した巴形の溝９、１０に滑動可能
に嵌入する。直線の向きがほぼ出力軸の径方向である巴
形溝１０の直線部にある棒状突起２６が受ける爆発力
の、回転方向への分力は大きく、一方曲線の向きがほぼ
回転方向を向いている巴形溝９の曲線部分にある棒状突
起２５が受ける逆向きの爆発力の分力は小さく、したが
って棒状突起２６によって動かされる遊星歯車２２がロ
ッド２３を正回転方向に回し、該ロッドを固着した出力
軸２０が正回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 本発明はキャットアンドマウス
型ロータリーエンジン及びキャットアンドマウス型ロー
タリー式流体圧縮機又は送風機に関する。

【０００２】

【従来の技術】 これまでの２組の変形ギヤを用いたキ
ャットアンドマウス型ロータリーエンジンが歯車の損傷
やひどい磨耗のために実用化が出来なかった欠点をなく
すものとして特願平１１−３７６９０４及び特願２００
０−１０４１８１が特許出願されているが、これらは力
の伝達に摺動又は揺動するロッドを用い、該ロッドの一
端に形成した棒状突起をハウジングとロータに刻設した
溝に滑動可能に嵌入させてキャットアンドマウス型ロー
タリーエンジン及びキャットアンドマウス型流体圧縮機
又は送風機を機能させるものであった。

【０００３】 これらのキャットアンドマウス型ロータ
リーエンジン及び流体圧縮機又は送風機で用いていた揺
動又は摺動するロッドを、往復運動する部分を取り除く
という観点から見直したものが本発明である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、先の特願
平１１−３７６９０４及び特願２０００−１０４１８１
のキャットアンドマウス型ロータリーエンジンおよびキ
ャットアンドマウス型ロータリー式流体圧縮機あるいは
送風機が、往復運動するロッドを使用していたものを、 （１）回転運動する機構に置き換える。ことを課題とし
つつ以下のことをも実現可能にすることを課題とする。 （２）部品の損傷やひどい磨耗を起こさず、スムースに
回転する。 （３）エネルギーを無理なく効率よく回転力に変換す
る。 （４）工業的に量産可能な部品を使用できる機構とす
る。 （５）構造を簡単にし、かつ全体のかさを小さくする。 （６）特殊な加工部品が必要なく加工コストを下げ、生
産性を向上させる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明のキャッ
トアンドマウス型ロータリーエンジンは、２つのロータ
それぞれの側面に回転方向に対し部分的に異なる角度を
成しながら該側面を一周する溝を刻設して、それら２つ
の溝に掛かる爆発力の、回転方向の分力の大きさの違い
を棒状突起を介して取り出し、ロッドに設けた遊星歯車
を通して出力軸に伝えるよう次のような構成とした。

【０００６】 すなわち、ロータ（１）（２）は円盤で
径方向の両端にロータヘッド（３）（５）、（４）
（６）を持ち、両ロータそれぞれの中心に内径の等しい
軸穴（７）（８）を偏心させずに設けてある。ロータ同
士を向き合わせハウジングに入れる。ハウジングの内壁
と２つのロータとで画成されるドーナツ形の気密室が４
つのロータヘッドによってさらに４つの気密室に分けら
れるよう、各部を回動自在に当接する寸法に設定し、気
密を保つに必要なシール材を装着する。ハウジングには
点火装置あるいは燃料噴射装置（１７）、吸気口（１
８）、排気口（１９）を各１個備える。吸気弁や排気弁
は必要としない。

【０００７】 説明の便宜上ハウジングを出力軸に直交
する面で２つに分割して、左右ハウジング（１１）（１
２）の両内側面に出力軸を囲むように円筒形の突出壁
（１５）（１６）を設け、突出壁（１６）の先端に太陽
歯車（２１）を形成する。両突出壁がロータの回転を支
える固定軸となるので両ロータの軸穴（７）（８）の内
径を該突出壁の外周に当接する寸法にする。出力軸（２
０）に固着されたロッド（２３）の一端に、出力軸に直
交する平面に沿って回転自由となるよう遊星歯車（２
２）を保持して太陽歯車（２１）に噛み合わせる。遊星
歯車（２２）の胴は軸方向に突出しており、その胴部分
を回転軸としてロッドに保持させている。該遊星歯車の
両側面に出力軸の軸方向に突き出る形で棒状突起（２
５）（２６）を設ける。両棒状突起の遊星歯車側面上の
相対位置は側面のほぼ両端である。

【０００８】 ２つのロータの、該棒状突起に対面する
側面に該側面を一周する巴形の溝（９）（１０）を刻設
する。巴形の向きは両ロータとも、正回転するとき出力
軸から径方向に伸ばした想像線を、巴形の尖った点から
曲線部を経由して凹んだ点、凹んだ点から直線部を経由
して尖った点という順番で横切るような向きである。該
溝の尖った点及び凹んだ点、すなわち軸心から一番遠い
点及び近い点の軸心からの距離は、遊星歯車に設けた棒
状突起が遊星歯車の公転に伴って描く軌跡の、軸心から
一番遠い点及び近い点に等しくなるようにする。

【０００９】 棒状突起（２５）（２６）は外径がロー
タに刻設した溝の幅と略等しい円形断面をしており、そ
れぞれをロータの溝（９）（１０）に同時に嵌入する。
該棒状突起はそれぞれの溝に沿って滑動可能である。両
ロータの側面間に、ロッド及び遊星歯車が回転したとき
にそれぞれの側面に当たらないよう空間を設ける。ロー
タの回転を支える突出壁とロータの軸穴との間、及びロ
ータに刻設した溝と棒状突起との間には焼結含油メタ
ル、ローラ、ベアリング等の摩擦軽減部材を装着する。

【００１０】 ロータに刻設する溝の角度は棒状突起に
掛かる力の回転方向の分力を違えられればいいので、直
線部を完全な直線とせず緩やかな曲線とすることも出来
るし、また反転する点も棒状突起が滑動しやすいように
アールをつけることも出来る。棒状突起の断面形状も円
形である必要はなく、ロータの溝から回転方向への力を
受けやすいように略長方形でもその他の形でもよい。そ
れらの形状、向きはなめらかな動き、力の効率的な伝達
を助けるために様々な形にすることが出来るのは言うま
でもない。

【００１１】 太陽歯車と遊星歯車との歯数比は、各ロ
ータにロータヘッドを２個設けたときは１：１でよく、
各ロータにロータヘッドを４又は６など偶数個設けたと
きは２：１又は３：１等とする。このときロータ側面の
溝は４又は６など偶数個の尖った点を持つ風車形にす
る。また各ロータにロータヘッドを３又は５など奇数個
設けることも出来、そのときの歯数比は、３：２又は
５：２等とする。このときロータ側面の溝は３又は５な
ど奇数個の尖った点を持つ風車形にする。

【００１２】 各ロータにロータヘッドを２個設けたと
きは吸気圧縮爆発排気のサイクルはそれぞれ１つが行わ
れるが、各ロータにロータヘッドを４又は６など偶数個
設けて吸気口排気口及び点火装置又は燃料噴射装置も各
々複数個設けたときは、吸気圧縮爆発排気の各サイクル
が複数同時に並行して行われる。各ロータにロータヘッ
ドを３又は５など奇数個設けたときは、吸気圧縮爆発排
気のサイクルをそれぞれ１つ又は２つ以上行わせなが
ら、同時に単に吸気と排気のサイクルだけを１つ並行し
て行わせてそれで外部から空気を取り入れてハウジング
内部及びロータヘッドの冷却を行わせ、あるいは冷却を
行わせるための排気口の先にタンクを備えて流体圧縮、
また吹き口を備えて送風をさせることが出来る。

【００１３】 なお遊星歯車（２２）は軸方向に突出し
た胴がない歯車と、係合用の軸と円盤等とが一体となっ
たものを使用して歯車と円盤等のそれぞれの側面に棒状
突起を設けてもよい。逆に太陽歯車を左右ハウジングの
円筒形突出壁両方に形成し、遊星歯車も２個使用してそ
れぞれを噛み合わせる形にしてもよい。またハウジング
の左ピース（１１）の側面に円筒形突出壁を設けないで
出力軸を直接ロータ（１）の回転を支える軸としてもよ
い。ロータは出力軸に対し自由回転である。なおロッド
（２３）の、遊星歯車を保持してない方の端は機能上必
要ないが、重心の調整用に長く設けてある。

【００１４】 上の説明ではロッドは１本としたがこれ
は２本としてそれぞれハウジング左ピース（１１）とロ
ータ（１）の間、ハウジング右ピース（１２）とロータ
（２）の間に配置する構造にすることもできる。このと
きは出力軸がロータの回転を支える軸となる。ロータは
出力軸に対し自由回転である。胴が軸方向に突出した遊
星歯車（２２）（３４）の胴部分を回転軸としてロッド
に保持させ、その胴側に棒状突起を設ける。ロータの、
該棒状突起に対面する側面に巴形の溝を刻設して該棒状
突起を嵌入する。ハウジング内側面とロータ側面との間
に、ロッド及び遊星歯車が回転したときにそれぞれの側
面に当たらないよう空間を設ける。

【００１５】 この、ロッドを２本にした構造ではさら
に、太陽歯車を使用せず、ハウジングの側面にロッド及
び遊星歯車が当たらないよう設けたへこみの円筒部内周
に内歯車を形成して、それと遊星歯車を噛み合わせる構
造にすることもできる。ロッドを２本にした構造ではま
た、太陽歯車又は内歯車と遊星歯車とをハスバ歯車等
の、軸同士が９０度角度を持った噛み合いにすることも
できる。この場合、遊星歯車はロッドの軸と直交する平
面に沿って回転するよう保持し、ロータの溝はロータ側
面に設けたへこみの円筒部内周に刻設する。

【００１６】 なお、この明細書全体を通して溝の形と
いうのは、溝の中心線のことを指しており、溝の両縁の
線は内側と外側とで異なるのは自明のことである。ま
た、本発明のキャットアンドマウス型ロータリーエンジ
ンは吸気弁や排気弁は必要としないが吸気圧縮、あるい
は燃料噴射や点火爆発とのタイミングの調節を容易にす
るために、または各気密室を順番に内部冷却可能な機構
とするために弁を設けることも出来る。また、歯車の代
わりに滑りなく公転する材質形状のものを用いてもよ
い。その他、本発明のキャットアンドマウス型ロータリ
ーエンジンはあとで紹介する実施例で示す形や組み合わ
せに限られたものでなく、他に多くのバリエーションを
考えることができる。

【００１７】

【作用】 いまロータヘッド（３）と（４）とが点火装
置あるいは燃料噴射装置（１７）を挟んで接近している
位置にありこの２つのロータヘッド間で爆発サイクルが
始まろうとしているとする。このときロータヘッド
（５）と（６）とは吸気口（１８）を挟んで接近してい
る位置にありこの２つのロータヘッド間では吸気サイク
ルが始まろうとしている。各ロータ及び出力軸はロータ
（１）側からロータ（２）を見て時計回りに回転してい
るものとする。

【００１８】 このとき棒状突起（２６）はロータ
（２）の溝（１０）の巴の尖った点より少し直線部へ下
りた点に来ており、ここで爆発が起こるとロータヘッド
（４）で受けた爆発力はロータ（２）の巴形溝（１０）
の縁を経て該溝に嵌入させた棒状突起（２６）に伝えら
れる。該棒状突起は該溝の直線部にあり、その直線の向
きがおよそ出力軸の径方向であることから、該棒状突起
が該溝の縁から受ける力の、回転方向の分力は大きく径
方向の分力は小さい。言い換えると棒状突起（２６）に
は回転方向に動かそうとする大きな力が掛かる。よって
棒状突起（２６）は太陽歯車（２１）と遊星歯車（２
２）との噛み合い点を支点として回転方向に動き始め
る。

【００１９】 一方この時、棒状突起（２５）はロータ
（１）の溝（９）の巴の凹んだ点よりやや進んだ点にあ
りロータヘッド（３）で受けた、回転方向とは逆向きの
爆発力が該溝の曲線部分から伝わるが、この曲線がほぼ
回転方向を向いていることから、該溝の縁から受ける力
の径方向の分力は大きく逆回転方向の分力は小さい。言
い換えると棒状突起（２５）を逆回転方向に動かそうと
する力は小さい。

【００２０】 したがって回転方向への大きな力を受け
た棒状突起（２６）によって動き始めた遊星歯車（２
２）がロッド（２３）を回転方向に回し、該ロッドを固
着した出力軸が回転方向に回り始める。ロータ（２）も
溝（１０）で棒状突起（２６）を押しつつ回転方向に大
きく回り始める。棒状突起（２６）は遊星歯車（２２）
が太陽歯車（２１）と噛み合いながら出力軸の回りを回
転方向に回るにつれてロータ（２）の溝（１０）の凹ん
だ点へ向かい、さらに該溝の凹んだ点よりやや進んだ点
に到達した時点でロータヘッド（４）は元ロータヘッド
（５）があった位置に達する。

【００２１】 一方ロータ（１）は、巴形溝（９）の曲
線が棒状突起（２５）の軌道とは少し交差していること
から、動いていく棒状突起（２５）に溝（９）の縁を押
されて、出力軸の回転方向に少しずつ回転させられてい
く。棒状突起（２５）が巴形溝（９）の尖った点より少
し下りた点に到達した時点でロータヘッド（３）は元ロ
ータヘッド（４）があった位置に達する。これによって
ロータヘッド（３）とロータヘッド（４）との間での爆
発行程は終了し、ロータヘッド（５）とロータヘッド
（６）との間での吸気行程も終了する。

【００２２】 この時ロータヘッド（４）と（５）との
間では排気行程が、またロータヘッド（６）と（３）と
の間では圧縮行程がそれぞれ終了しており、次の瞬間か
らこれらのロータヘッド間で吸気と爆発の各行程が始ま
る。以上の繰り返しで本発明にかかるキャットアンドマ
ウス型ロータリーエンジンが動いていくわけである。な
お、爆発開始時の棒状突起（２５）（２６）の位置はエ
ンジンの回転速度や爆発のタイミングによっては先に説
明した位置とずれることもあり得る。

【００２３】 上の説明では吸気圧縮爆発排気のサイク
ルはそれぞれ１つが行われたが、これを各ロータにロー
タヘッドを４又は６など偶数個設け、吸気口排気口及び
点火装置又は燃料噴射装置を各々複数個設けることで、
吸気圧縮爆発排気の各サイクルを複数同時に並行して行
わせることも出来る。この場合、太陽歯車と遊星歯車と
の歯数比は２：１又は３：１等とする。このときロータ
側面の溝は４又は６など偶数個の尖った点を持つ風車形
にする。

【００２４】 各ロータにロータヘッドを３又は５など
奇数個設け、吸気口排気口及び点火装置又は燃料噴射装
置を各１または複数個設けたときは、吸気圧縮爆発排気
のサイクルをそれぞれ１つ又は２つ以上行わせながら、
同時に単に吸気と排気のサイクルを１つ並行して行わせ
てそれで外部から空気を取り入れてハウジング内部及び
ロータヘッドの冷却を行わせ、あるいは冷却を行わせる
ための排気口の先にタンクを備えて流体圧縮、また吹き
口を備えて送風をさせることが出来る。そのときの歯数
比は、３：２又は５：２等とする。このときロータ側面
の溝は３又は５など奇数個の尖った点を持つ風車形にす
る。

【００２５】 また各ロータにロータヘッドを４又は６
など偶数個設けた場合も、それら複数の吸気圧縮爆発排
気のサイクルの一部を単に吸気と排気のサイクルにして
外部から空気を取り入れてハウジング内部及びロータヘ
ッドの冷却を行わせ、あるいは冷却を行わせるための排
気口の先にタンクを備えて流体圧縮、また吹き口を備え
て送風をさせることが出来る。ロッドは１本のままで動
作するが先の説明の如く２本にすることもできる。

【００２６】 さらに上述した本発明のキャットアンド
マウス型ロータリーエンジンは、その構成から点火装置
又は燃料噴射装置を取り除き、タンク又は吹き出し口を
備え、出力軸を入力軸として外部動力を接続することに
よってキャットアンドマウス型ロータリー式流体圧縮機
あるいは送風機とする事が出来る。

【００２７】

【実施例】 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１〜図３は、本発明のキャットアンドマウス型
ロータリーエンジンの第１実施例を示す図であって、本
発明の請求項１に記載のキャットアンドマウス型ロータ
リーエンジンのうち、各ロータにロータヘッドを２つ持
ち、１本のロッドの一端に軸方向に突出した胴を持つ遊
星歯車を１つ回転自由に保持して該遊星歯車両側面に棒
状突起を設け、２つのロータの、該棒状突起に対面する
側面に該側面を一周する巴形の溝を刻設して吸気圧縮爆
発排気の各サイクルを同時に１つ行うタイプのキャット
アンドマウス型ロータリーエンジンの例を示している。

【００２８】 図１は一部を透視図とした装置全体の分
解斜視図、図２は主に図１のロッド、遊星歯車、棒状突
起、ロータの溝および太陽歯車を所定の位置に納めた斜
視図、図３は動作原理の説明に供するため、主に棒状突
起、ロータの溝および太陽歯車、遊星歯車との相対位置
をロータ（１）に関わるものとロータ（２）に関わるも
のとを並べて平面上に展開した模式図である。棒状突起
に掛かる力とそれらの回転方向及び軸方向の分力を示し
ている。

【００２９】 図１においてロータ（１）（２）はそれ
ぞれロータヘッド（３）（５）と（４）（６）及び偏心
させずに設けた軸穴（７）（８）を持ち、ハウジング
（１１）（１２）に入れる。各部を回動自在に当接する
寸法に設定し、気密を保つに必要なシール材を装着す
る。ハウジングには点火装置（１７）、吸気口（１
８）、排気口（１９）を各１個備える。吸気弁及び排気
弁はない。

【００３０】 左右ハウジング（１１）（１２）の両内
側面の出力軸穴（１３）（１４）の回りに円筒形の突出
壁（１５）（１６）を設け、突出壁（１６）の先端に太
陽歯車（２１）を形成する。両突出壁がロータの回転を
支える固定軸となるので両ロータの軸穴（７）（８）の
内径を該突出壁の外周に当接する寸法にし、両者間には
焼結含油メタルを装着する。

【００３１】 出力軸（２０）に固着されたロッド（２
３）の一端に、出力軸に直交する平面に沿って回転自由
となるよう遊星歯車（２２）を保持して太陽歯車（２
１）に噛み合わせる。遊星歯車（２２）の胴は軸方向に
突出しており、その胴部分を回転軸としてロッドに保持
させている。該遊星歯車の両側面に出力軸の軸方向に突
き出る形で棒状突起（２５）（２６）を設ける。両棒状
突起の遊星歯車側面上の相対位置は側面のほぼ両端であ
る。太陽歯車と遊星歯車との歯数比は１：１である。

【００３２】 ２つのロータの、該棒状突起に対面する
側面に該側面を一周する巴形の溝（９）（１０）を刻設
する。巴形の向きは、両ロータとも、正回転するとき出
力軸から径方向に伸ばした想像線を、巴形の尖った点か
ら曲線部を経由して凹んだ点、凹んだ点から直線部を経
由して尖った点という順番で横切るような向きである。
該溝の尖った点及び凹んだ点は、遊星歯車に設けた棒状
突起が遊星歯車の公転に伴って描く軌跡の、軸心から一
番遠い点及び近い点に等しくなるようにする。

【００３３】 棒状突起（２５）（２６）は外径がロー
タに刻設した溝の幅と略等しい円形断面をしており、そ
れぞれをロータの溝（９）（１０）に同時に嵌入する。
ロータに刻設した溝と棒状突起との間には焼結含油メタ
ルを装着する。該棒状突起はそれぞれの溝に沿って滑動
可能である。両ロータの側面間に、ロッド及び遊星歯車
が回転したときにそれぞれの側面に当たらないよう空間
を設ける。なおロッド（２３）の、遊星歯車を保持して
ない方の端は機能上必要ないが、重心の調整用に長く設
けてある。

【００３４】 ロータヘッド（３）と（４）とが点火装
置（１７）を挟んで接近している位置にあるときに棒状
突起（２６）がロータ（２）の溝（１０）の巴の尖った
点より少し直線部へ下りた点に来ており、このときロー
タヘッド（５）と（６）とは吸気口（１８）を挟んで接
近している位置にあって且つ棒状突起（２５）はロータ
（１）の溝（９）の巴の凹んだ点よりやや進んだ点にあ
る。

【００３５】 本実施例のキャットアンドマウス型ロー
タリーエンジンは上述のように構成されており、いまロ
ータヘッド（３）と（４）が点火装置（１７）を挟んで
接近している位置にあると、この２つのロータヘッド間
で爆発サイクルが始まる。それ以降の動きについては上
の『作用』に説明したとおりであるので説明は省略す
る。

【００３６】 次に図４は、本発明のキャットアンドマ
ウス型ロータリーエンジンの第２実施例を示す図であっ
て、本発明の請求項１に記載のキャットアンドマウス型
ロータリーエンジンのうち、各ロータにロータヘッドを
４個設け、１本のロッドの一端に遊星歯車を１つ回転自
由に保持して該遊星歯車の両側面に棒状突起を設け、２
つのロータの、該棒状突起に対面する側面に４つの尖っ
た点を持つ風車形の溝を刻設して、吸気圧縮爆発排気の
各サイクルが同時に２つ行われるタイプのキャットアン
ドマウス型ロータリーエンジンの、一部を透視図とした
装置全体の分解斜視図である。吸気口排気口及び点火装
置は各２個設けてある。太陽歯車と遊星歯車との歯数比
は２：１である。

【００３７】 本例ではロータヘッド（３）と（４）が
点火装置（１７）を挟んで接近し、ロータヘッド（２
７）と（２８）が点火装置（３１）を挟んで接近してい
る。そしてロータヘッド（５）（図示せず）と（６）が
吸気口（１８）を挟んで接近し、ロータヘッド（２９）
と（３０）が吸気口（３２）を挟んで接近している。そ
れらのロータヘッド間で爆発サイクルと吸気サイクルが
同時に２つ始まる。それ以降の動きについては上の『作
用』に説明したのと、２カ所で同じサイクルが同時に起
こる以外は、ほぼ同じであるので説明は省略する。な
お、本例の図中注釈のない番号は先に出た実施例の図の
ものと同一であるので説明は省略する。

【００３８】 次に図５は、本発明の第３実施例を示す
図であって、本発明の請求項１に記載のキャットアンド
マウス型ロータリーエンジンのうち、各ロータにロータ
ヘッドを２つ持ち、２本のロッドを使用して、２つのロ
ータの側面に巴形の溝を刻設して吸気圧縮爆発排気の各
サイクルが同時に１つ行われるタイプのキャットアンド
マウス型ロータリーエンジンの、一部を透視図とした装
置全体の分解斜視図を示している。

【００３９】 出力軸（２０）に２本のロッド（２３）
（２４）を同方向に向けて略ロータ２枚分、離して固着
しそれぞれの一端に出力軸に直交する平面に沿って回転
自由となるよう遊星歯車（２２）（３４）を保持して太
陽歯車（２１）（３５）に噛み合わせる。両遊星歯車の
胴は軸方向に突出しており、その胴部分を回転軸として
ロッドに保持させて、その胴の側面に出力軸の軸方向に
突き出る形で棒状突起（２５）（２６）を設ける。該棒
状突起を２つのロータの溝（９）（１０）に嵌入する。
該棒状突起はそれぞれの溝に沿って滑動可能である。

【００４０】 出力軸がロータの回転を支える軸となる
ので両ロータの軸穴（７）（８）の内径を出力軸に当接
する寸法にし、ロータの軸穴には焼結含油メタルを装着
する。ハウジング内側面とロータ側面との間に、ロッド
及び遊星歯車が回転したときにそれぞれの側面に当たら
ないよう空間を設ける。太陽歯車と遊星歯車との歯数比
は１：１である。作用については第１実施例と全く同じ
であるので説明は省略する。

【００４１】 この構造においては、太陽歯車を使用せ
ず、ハウジングの側面にロッド及び遊星歯車が当たらな
いよう設けたへこみの円筒部内周に内歯車を形成して、
それと遊星歯車を噛み合わせる構造にすることもでき
る。太陽歯車又は内歯車と遊星歯車とをハスバ歯車等
の、９０度角度を持った噛み合いにすることもできる。

【００４２】 次に図６は、本発明の第４実施例を示す
装置の模式図であって、本発明の請求項２に記載のハウ
ジング内部冷却機能付きキャットアンドマウス型ロータ
リーエンジンの例を、ロータ（１）側からロータ（２）
側を見た透視図にして示している。各ロータにロータヘ
ッドを３個設け、吸気圧縮爆発排気のサイクルをそれぞ
れ１つ行わせながら、同時に単に吸気と排気のサイクル
を１つ並行して行わせてそれで外部から空気を取り入れ
てハウジング内部及びロータヘッドの冷却を行わせてい
る。

【００４３】 太陽歯車と遊星歯車との歯数比は３：２
で、ロータ側面の溝は３個の尖った点を持つ風車形であ
る。ロッド及び遊星歯車、太陽歯車は第１実施例と同じ
く各１個ある。図において、ロータヘッド（５）と
（６）の間で吸入サイクル、ロータヘッド（６）と
（３）の間で圧縮サイクル、ロータヘッド（３）と
（４）の間で爆発サイクル、ロータヘッド（４）と（２
７）の間で排気サイクル、がそれぞれ行われ、同時にロ
ータヘッド（２７）と（２８）の間で吸気口（３２）を
使用して外部から空気を取り入れ、ロータヘッド（２
８）と（５）の間で排気口（３３）を使用して取り入れ
た空気を排出してハウジング内部とロータヘッドを冷却
している。なお、本例の図中、注釈のない番号は先に出
た例の図のものと同一であるので説明は省略する。

【００４４】 次に図７は、本発明の第５実施例を示す
装置の模式図であって、本発明の請求項３に記載の流体
圧縮機又は送風機付きキャットアンドマウス型ロータリ
ーエンジンのうち空気圧縮機付きキャットアンドマウス
型ロータリーエンジンの例を、ロータ（１）側からロー
タ（２）側を見た透視図にして示している。構造は第４
実施例における冷却用の排気口（３３）に圧縮空気用パ
イプ（３６）を繋いでタンク（３７）に接続し、第４実
施例と同様に途切れなく吸気圧縮爆発排気のサイクルを
行いながら同時に空気圧縮を行って、圧縮した空気をタ
ンクに貯めて、圧縮機と一体となったキャットアンドマ
ウス型ロータリーエンジンを構成している。ここでタン
クの代わりにノズルを取り付ければ送風機付きキャット
アンドマウス型ロータリーエンジンとなるのは言うまで
もないことである。なお、本例の図中、注釈のない番号
は先に出た例の図のものと同一であるので説明は省略す
る。

【００４５】 次に図８は、本発明の第６実施例を示す
装置の模式図であって、本発明の請求項４に記載の外部
の動力を用いるキャットアンドマウス型ロータリー式流
体圧縮機あるいは送風機のうちキャットアンドマウス型
ロータリー式空気圧縮機の例を、ロータ（１）側からロ
ータ（２）側を見た透視図にし、且つハウジング及び太
陽歯車、圧縮空気タンク、軸、ロッド、遊星歯車及び棒
状突起、モータを並べて示している。

【００４６】 構造は第１実施例における出力軸を入力
軸にして外部のモータ（３８）をつなぎ、図１において
点火装置のあった辺りに吸気口（３２）及び排気口（３
３）を設けて、元からあった排気口（１９）と新たに設
けた排気口（３３）に圧縮空気用パイプ（３６）を繋い
でタンク（３７）に接続し、キャットアンドマウス型ロ
ータリー式空気圧縮機を構成している。ここでタンクの
代わりにノズルを取り付ければキャットアンドマウス型
ロータリー式送風機となるのは言うまでもないことであ
る。なお、本例の図中、注釈のない番号は先に出た例の
図のものと同一であるので説明は省略する。

【００４７】 以上６つの実施例を示したが、これらは
当発明のキャットアンドマウス型ロータリーエンジンの
わずかの実施例であり、当発明のキャットアンドマウス
型ロータリーエンジンがこれらに限定されるものではな
い。溝やロッド、棒状突起の形状またはそれらの設置形
態にはいろいろのものが考えられ非常にバリエーション
の広いものである。また摩擦軽減の材料、方法も焼結含
油メタルやベアリング、ローラに限られるものではなく
様々な形態でエネルギーロスと摩耗を少なくするように
出来る。

【００４８】

【発明の効果】 上述したように、本発明のキャットア
ンドマウス型ロータリーエンジン及び流体圧縮機又は送
風機は、先に出願（特願平１１−３７６９０４及び特願
２０００−１０４１８１）したキャットアンドマウス型
ロータリーエンジン及び流体圧縮機又は送風機が、往復
運動するロッドを使用していたものを動作中の振動を抑
えるために回転機構に置き換えるという、本出願の主要
目的を達成することが出来た。また部品の損傷やひどい
磨耗を起こさず、スムースに回転する、エネルギーを効
率よく回転力に変換する、各部品は工業的に生産可能で
全体の構造も工業的に量産出来る、全体を小型にまとめ
られる、かつ小型であることで材料コストが下がる、特
殊な加工が必要なく加工コストを下げ、生産性を向上さ
せるという他の課題も達成できるという効果がある。

【００４９】 しかも、先の出願（特願平１１−３７６
９０４及び特願２０００−１０４１８１）ではハウジン
グ内部冷却機能付きキャットアンドマウス型ロータリー
エンジン及び流体圧縮機又は送風機付きキャットアンド
マウス型ロータリーエンジンとしたときに、内部冷却及
び流体圧縮又は送風のために吸気排気のサイクルが複数
必要であったのが、本発明では１つのサイクルで済むの
で、エンジンの出力を相対的に上げることが出来るとい
うメリットも生まれた。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のキャットアンドマウス型ロータリー
エンジンの第１実施例を示す、一部を透視図とした装置
全体の分解斜視図。

【図２】 図１の主にロッド、遊星歯車、棒状突起、ロ
ータの溝および太陽歯車を所定の位置に納めた斜視図。

【図３】 図１の動作原理の説明に供するためロータ
（１）に関わるものとロータ（２）に関わるものとを並
べて平面上に展開した模式図。

【図４】 本発明のキャットアンドマウス型ロータリー
エンジンの第２実施例を示す、一部を透視図とした装置
全体の分解斜視図。

【図５】 本発明のキャットアンドマウス型ロータリー
エンジンの第３実施例を示す、一部を透視図とした装置
全体の分解斜視図。

【図６】 本発明の第４実施例を示す、ハウジング内部
冷却機能付きキャットアンドマウス型ロータリーエンジ
ンの、ロータ（１）側からロータ（２）側を見た模式
図。

【図７】 本発明の第５実施例を示す、空気圧縮機付き
キャットアンドマウス型ロータリーエンジンの、ロータ
（１）側からロータ（２）側を見た模式図。

【図８】 本発明の第６実施例を示す、外部の動力を用
いるキャットアンドマウス型ロータリー式流体圧縮機
の、ロータ（１）側からロータ（２）側を見て主要部品
を並べた模式図。

【符号の説明】

１ ロータ（１） ２ ロータ（２） ３ ロータ（１）のロータヘッド ４ ロータ（２）のロータヘッド ５ ロータ（１）のロータヘッド ６ ロータ（２）のロータヘッド ７ ロータ（１）の軸穴 ８ ロータ（２）の軸穴 ９ ロータ（１）の内側面の溝 １０ ロータ（２）の内側面の溝 １１ ハウジングの左ピース １２ ハウジングの右ピース １３ ハウジング左ピース（１１）の軸穴 １４ ハウジング右ピース（１２）の軸穴 １５ ハウジング左ピース（１１）の円筒形突出壁 １６ ハウジング右ピース（１２）の円筒形突出壁 １７ 点火装置あるいは燃料噴射装置 １８ 吸気口 １９ 排気口 ２０ 出力軸 ２１ 太陽歯車 ２２ 遊星歯車 ２３ ロッド ２４ ロッド ２５ 棒状突起 ２６ 棒状突起 ２７ ロータ（１）のロータヘッド ２８ ロータ（２）のロータヘッド ２９ ロータ（１）のロータヘッド ３０ ロータ（２）のロータヘッド ３１ 点火装置 ３２ 吸気口 ３３ 排気口 ３４ 遊星歯車 ３５ 太陽歯車 ３６ 圧縮空気用パイプ ３７ 圧縮空気用タンク ３８ 外部のモータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのロータの側面に回転方向に対し部
   分的に異なる角度を成しながら該側面を一周する溝を刻
   設し、出力軸に固着したロッドに遊星歯車を回転自由に
   保持して、ハウジング内側面に形成した円筒形壁と一体
   化した歯車と噛み合わせ、該遊星歯車の側面に設けた棒
   状突起を、ロータ側面の溝に滑動可能に嵌入させてなる
   キャットアンドマウス型ロータリーエンジン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のキャットアンドマウス
   型ロータリーエンジンにおける一部の気密室を冷却用と
   したハウジング内部冷却機能付きキャットアンドマウス
   型ロータリーエンジン。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のキャットアンドマウス
   型ロータリーエンジンにおける冷却用の排気口にタンク
   又は吹き出し口を設けた、流体圧縮機又は送風機付きキ
   ャットアンドマウス型ロータリーエンジン。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のキャットアンドマウス
   型ロータリーエンジンにおける出力軸を入力軸として外
   部の動力を用い、点火装置又は燃料噴射装置をなくして
   タンク又は吹き出し口を設けたキャットアンドマウス型
   ロータリー式流体圧縮機あるいは送風機。