JPH03164528A - ロータリーエンジン - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、これまでに全く見られない新規構造のロータ
リーエンジンに関する。

（従来技術） 従来、実施されているロータリーエンジンは、トロコイ
ド曲面からなるハウジングの中を、その内包絡線からな
るロータが偏芯運動と回転運動を合わせ行うバンケル型
のものが、振動、騒音が少なく、小型大出力で、部品点
数が少ない等の利点から一般的である。

しかし、このバンケル型のロータリーエンジンも、ロー
タに大径のインターナルギアを刻みこれに小径の回転ギ
アを噛み合わせて回転力を得るため、複数ギアが絡んで
機構が複雑であり、その摩擦抵抗が大きく効率が悪い。

又、燃焼室が扁平になるためＩ１１張領域をうまく確保
できず、しかも燃焼中に燃焼室が移動するため反作用に
よる回転力伝達が悪く、燃焼効率が極めて劣るという欠
点を有している。

（発明が解決しようとする課Ｍ） そこで本発明は、機構の複雑さを避けるため偏芯運動の
ない真円軌跡運動のエンジンとし、且つそのロータの内
外に（即ち出力軸中心から異なる位置に）完全に区画さ
れた二つのチャンバーを設け、ローター回転において両
チャンバーを出没往来するピストンバルブの画成作用に
より内側チャンバーで吸入・圧縮を、外側チャンバーで
燃焼・排気を同時に行い、出力軸と直結するピストンバ
ルブにトルクを受けるようにしたものであり、これによ
り、サイクルの合理化、燃焼効率の向上、振動低減、高
出力を意図したものである。

［発明の構成コ （実施例） 以下図面の実施例によって説明すると、要素を分解した
第１図、組立て完成状態を示す第２図（縦断正面図）、
第３図（縦断側面図）において、ｌがハウジング本体、
２がサイドハウジング、３が出力軸と直結したロータ、
９がそのロータに組込むピストンバルブで、これらを組
合わせて本発明のロータリーエンジンを完成する。

より詳しく説明すると、 まずハウジング本体１は、真円の一部にロータ３の曲率
と等しくロータ３の外ＪＪ３ａ一部がＮ接する弧状凸部
１ａを膨出させた双円型を成す。そしてその中心部には
、ロータ３の前記外壁３ａ−部の対向側一部の内壁３ｂ
が摺接する、上部が圧扁状に形成されたカム案内環４を
一体的に設けである。

次にロータ３は、内向き真円カップ状を成し、その中心
に出力軸５が直結される。そしてそのカップｌ１ｌｌＩ
壁半径方向には挿入孔６を貫設して、前記ロータ３の封
入によって生ずる該ロータ３内チャンバー７と前記ハウ
ジング本体１内チャンバー８とを連絡する連通斜孔】０
を有するピストンバルブ９を挿入し、その基端部９ａ内
側に突設したガイドビン１１を前記ハウジング本体１の
カム案内環４に回設したカム溝４ａに嵌入させてロータ
回転に伴い前記挿通孔６に沿って出没可能に設けである
。

さらにサイドハウジング２は、ハウジング本体１と合致
する双円型で、その中心部に出力軸５の貫通孔１２を設
けて成り、周縁部間隔置きにボルト孔１３を設け、前記
ハウジング本体１の対応部位に設けたボルト孔１ｂと符
合させた上、ボルト１４で本体１側と結合するものとす
る。

そして前記ロータ３の一回転に伴い、没状態のピストン
バルブ９によって画成されるロータ３内のチャンバー７
において吸入・圧縮行程を、出状態のピストンバルブ９
によって画成されるロータ３外のハウジング本体内チャ
ンバー８において膨張・排気行程を行い、該ピストンバ
ルブ９を介して高い回転出力を得る仕組みである。

なお図面中１５がサイド式に設けた吸気ボート、１６が
ペリヘエラル方式に設けた排気ボート、１７が点火プラ
グ、１８．１９はシールである。

（作用） 次に吸入、圧縮、膨張、排気の各行程を示す第４図を基
に作用について説明すると、 まず、ロータ３が回転しそのピストンバルブ９が没状態
（即ちロータ３内チャンバー７０画成状態）で吸気ボー
ト１５を通過し始めると、画成された手前側のチャンバ
ー７ａの容量漸増に伴ってガソリンと空気の混合ガスが
吸入され、これと同時に後側のチャンバー７ｂの写ＩＩ
ｋ漸減に伴って一回転前のロータ３の該チャンバー７ｂ
に吸入された混合ガスが圧縮される（同図イ、ローター
回転・圧縮行程）。

次いで、前記ピストンバルブ９が点火プラグｌ７の少し
手前に至ると該ピストンバルブ９が没状態から出状態に
移り始め、点火プラグ１７の直前において該ピストンバ
ルブ９に設けた連通斜孔ｌＯが縮小されたロータ３内チ
ャンバー７ｂとロータ３外に開拡始めたハウジング本体
１内チャンバー８ａとを連絡して、遂に前記ロータ３内
チャンバー７ｂの容積が零の段階で最大圧縮比の混合ガ
スを前記ハウジング本体１内チャンバー８ａ側へ移動さ
せ、その直後において、点火プラグ１７がスパークして
混合ガスが爆発し、その連続により燃焼ガスの膨張（圧
力変化）をもたらす。そしてこれと同時に、一回転前に
完全燃焼したチャンバー８ｂ内の排気ガスが排気ボート
１６より全て排気される（同図ハ、ニーーー膨張・排気
行程）。

そして再び先の吸入・圧縮行程に移る。

即ちロータ３の１／２回転（１８０度）で吸入・圧縮を
同時に、次の１７２回転（１８０度）で膨張・排気を同
時に行い、四行程をローター回転（３６０度）で完了す
るものである。

〔発明の効果コ 本発明のロータリーエンジンは以上のようで、まず基本
的には、ロータ３が出力軸５に直結し、クランク運動（
レシプロ型）や偏芯運動（バンケル型）を伴わない完全
円運動により熱エネルギーを直接回転運動に変えるもの
であること、及び吸気ボートおよび排気ボートに吸気弁
や排気弁を用いないことなどから、全体としての構造が
極めて間潔で、ロスの少ない高出力のエンジンを得られ
る。

より具体的には、ガス交換時のロータ３の回転速度の変
化がなく速やかなガス交換が行われるから所謂回転ロス
が最小限に留められて充分な回転力を得られ、且つ滑ら
かな回転を得られ、振動の少い機構とすることができた
。

またチャンバーを、ロータ３の内外で完全に二つに区画
し、ピストンバルブ９によって画成されるロータ３内の
チャンバー７　（７ａ、７ｂ）において吸入・圧縮行程
を、ピストンバルブ９によって画成されるロータ３外の
ハウジング本体内チャンバー８　（８ａ、８ｂ）におい
て膨張・排気行程を行うものであるから、各チャンバー
７．８が出力軸５中心から異なった位置（距離）に設け
られることになり、吸入・圧縮の抵抗を少なくするとと
もに燃焼、膨張による回転力を大きくすることができる
。即ちチャンバー７は出力軸５中心から力が作用する半
径が短いため作用する抵抗が小さいのに対し、チャンバ
ー８は出力軸５中心から力が作用する半径が長いためピ
ストンバルブ９を介してより大きなトルクを得ることが
できるものである。

そして、このピストンバルブ９が、チャンバー８ａで膨
張しようとするガス圧を直接受け、その膨張力によって
ロータ３が回転し、充分な膨張領域においてチャンバー
８ａが容量増大するものであるから、回転方向により大
きな膨張力を受け、これと直結する出力軸５に、より高
い回転出力を効率的に得られるものである。

さらに画成されたロータ３内チャンバー７（７ａ、７ｂ
）において、混合ガスの圧縮時に同時的に吸入が行われ
るものであるから、圧縮時における空気の流入を防止で
き、この点からも効率を高めることができる。

なお実際の設計にあたっては、気密性（ガス漏れ）、熱
負荷等に対する充分な配慮がなさるべきであることは言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は分解状態の斜視
図、第２図は縦断正面図、第３図は縦断側面図、第４図
は各行程を模式的に示し、（イ）と（ロ）が吸入・圧縮
行程の縦断正面図、（ハ）と（ニ）が膨張・排気行程の
縦断正面図である。 １−ｍ−ハウジング本体、１　ａ　−−一弧状凸部、２
−ｍ−サイドハウジング、３−ｍ−ロータ、３ａ　−−
一その外壁、３ｂ−ｍ−内壁、４−ｍ−カム案内環、４
ａ−ｍ−カム溝、５−ｍ−出力軸、６−−−挿入孔、７
−−−ロータ３内チャンバー８−−−ハウジング本体１
内チャンバー　９−ｍ−ピストンバルブ、９　ａ　−−
一その基端部、１０−ｍ一連通斜孔、１１−一一ガイド
ビン、１２−−一出力軸の貫通孔。 僧（４と旦ｎ ３容二２１胚灯 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ハウジング本体１とサイドハウジング２とロータ３とか
   ら組成され、 ハウジング本体１は、真円の一部にロータ３の曲率と等
   しくロータ３外壁３ａ一部が摺接する弧状凸部１ａを膨
   出させた双円型を成し、その中心部にはロータ３の前記
   外壁３ａ一部の対向側一部の内壁３ｂが摺接する、上部
   が圧扁状に形成されたカム案内環４を一体的に設け、 ロータ３は、内向き真円カップ状を成し、その中心に出
   力軸５が直結され、その側壁半径方向に貫設した挿入孔
   ６に、前記ロータ３の封入によって生ずる該ロータ３内
   チャンバー７と前記ハウジング本体１内チャンバー８と
   を連絡する連通斜孔１０を有するピストンバルブ９を、
   その基端部９ａと前記カム案内環４に回設したカム溝４
   ａに嵌入させたガイドピン１１とを連係させて前記挿通
   孔６に沿って出没可能に設け、 サイドハウジング２は、ハウジング本体１と合致する双
   円型で、その中心部に出力軸５の貫通孔１２を設けて成
   り、 前記ロータ３の一回転に伴い、没状態のピストンバルブ
   ９によって区画されるロータ３内のチャンバー７におい
   て吸入・圧縮行程を、出状態のピストンバルブ９によっ
   て区画されるロータ３外のハウジング本体内チャンバー
   ８において膨張・排気行程を行うことを特徴とするロー
   タリーエンジン。