JP2002089277A - 4サイクルロータリーエンジン - Google Patents

4サイクルロータリーエンジン

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JP2002089277A
JP2002089277A JP2000317197A JP2000317197A JP2002089277A JP 2002089277 A JP2002089277 A JP 2002089277A JP 2000317197 A JP2000317197 A JP 2000317197A JP 2000317197 A JP2000317197 A JP 2000317197A JP 2002089277 A JP2002089277 A JP 2002089277A
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JP
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rotor
casing
vanes
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exhaust valve
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JP2000317197A
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Sumiyuki Nagata
純之 永田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 【目的】4サイクルロータリーエンジンの新タイプのも
のを成立させる事を目的とし、騒音や振動が少なく、コ
ンパクトで少燃費のエンジンを提供することを目的とす
る. 【構成】駆動軸(7)を中心に内面円筒状のケーシング
(1)中に円筒状のローター(2)が駆動軸(7)に編
心して固着しケーシング(1)内面には4枚以上のベー
ン(3)を有しさらにベーン(3)とベーン(3)が形
成する間の内周面に吸気弁(4)及び排気弁(5)や点
火プラグ(8)を設け又、前記吸気弁(4)及び排気弁
(5)が前記ローター(2)の駆動軸(7)に連動して
作動することを特徴とする4サイクルロータリーエンジ
ン.

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は4サイクルロータリ
ーエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】燃料を燃焼爆発したエネルギーを、効率
良く回転運動する回転ピストン内燃機関であるロータリ
ーエンジンは、バンケルタイプ(KKM型)の開発から
アペックスシールの種々の改良がなされ、その他多数の
改良技術がある.
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、4サイクルロータリーエンジンの新タイ
プのものを成立させることであり、揺動が少なく、吹き
返しの無いエンジンを提供することを課題とする.
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は内面円筒状のケ
ーシング(1)中に円筒状のローター(2)が編心され
て設けられケーシング(1)及びローター(2)との間
に容積室(23)が形成されさらに4枚以上のベーン
(3)が在りベーン(3)とベーン(3)の間に吸気弁
(4)及び排気弁(5)やプラグ(8)(インジェクタ
ー)を設けたことを特徴とする4サイクルロータリーエ
ンジンである.前記ローター(2)が円筒状で前記ケー
シング(1)に編心して設けられかつ前記ケーシング
(1)の内周面に4枚以上のベーン(3)を有するもの
や前記ケーシング(1)に設けられたベーン(3)とベ
ーン(3)が形成する間の内週面に吸気弁(4)及び排
気弁(5)や点火プラグ(8)を設けたものや、前記吸
気弁及(4)び排気弁(5)が前記ローター(2)の駆
動軸(7)に連動され作動するものや前記駆動軸(7)
とローター(2)とをエキセントリックシャフト(2
1)連結してなるものや又、インナーローター(2)が
円筒状で前記ケーシングローター(14)に編心して設
けられかつ前記インナーローター(15)の外周面に4
枚以上のベーン(3)を有するものや前記インナーロー
ター(15)に設けられたベーン(3)とベーン(3)
が形成する間の外周面にそれぞれ吸気弁(4)及び排気
弁(5)やプラグ(8)(インジェクター)を設けたも
のや、前記吸気弁(4)及び排気弁(5)が前記ケーシ
ングローター(14)の駆動軸(7)に連動して作動す
るものを本発明は達成し、提供する。
【0005】基本形態は、内面円筒状のケーシング
(1)中に円筒状のローター(2)がケーシング(1)
側面中心部に回転自在に軸受け(16)で軸支し、前記
ケーシング(1)内面にはベーン溝(29)が在り4枚
以上のベーン(3)がはめ込まれてローター(2)の外
周面にバネ(24)で押し付けてあり又、前記ベーン
(3)の作動を前記駆動軸(7)からクランク作動する
仕組みであってもよい.ローター(2)とケーシング
(1)は軸が編心して設けられ、前記ベーン(3)とロ
ーター(2)とケーシング(1)の内面とで容積室(2
3)を形成するものである.又、ローター(2)は真円
のみならず.略楕円状にすることもできる.さらに前記
各容積室(23)のケーシング(1)内面には吸気弁
(4)及び排気弁(5)やプラグ(8)(インジェクタ
ー)が設けている.それらの吸気弁(4)と排気弁
(5)は、ローター(2)が回転すると駆同軸(7)に
連結する主歯車(11)から1対2のギヤー比で連動さ
れる副歯車(=タイミングギヤー(10)からカム軸
(9)に固着するカム(6)の回転するタイミングによ
って吸気弁(4)、排気弁(5)が作動する仕組みであ
る.
【0006】
【発明実施の形態】本発明に係わるサイクルロータリー
エンジンの一実施形態を図面に基いて説明する.図1
は、本発明の4サイクルロータリーエンジンの主要部の
正面図、図2は図1のものの側面図である。
【0007】内部空間を円筒状にするケーシング(1)
中に、円筒状のローター(2)をケーシング(1)正面
の中央に回転自在に軸支する.ケーシング(1)とロー
ター(2)は編心して設けられている、さらにケーシン
グ(1)内面に溝を設け4枚のベーン(3)がケーシン
グ(1)外周部からローター(2)の外周部のカムリン
グ(30)面に接している前記4枚のベーン(3)は正
面視で十字の方向に向けて設けられ、容積室(23)を
4分割して4個の点火プラグ(8)が設けられる。4枚
のベーン(3)の先端及び側面には機密性を保持するた
めにベーンシール(31)等を設けている.尚、図示し
ていないが、さらにベーン(3)の作動をベーンバネ
(24)にたよらず駆動軸(7)の回転を利用してこれ
らとクランク連動によってベーン(3)を強制的に作動
することも考えられる.
【0008】さて前述のように、4枚のベーン(3)に
よって4分割に各容積室(23)が形成される。そし
て、各容積室(23)のケーシング(1)内面にはそれ
ぞれタッペト式の吸気弁(4)及び排気弁(5)が設け
られる.吸気弁(4)及び排気弁(5)は各容積室(2
3)に一組として全部で4室に合計4組設けられてい
る、図示では各バルブ(4)、(5)が2個ずつ4室に
合計16バルブ設けられる.それらの吸気弁(4)、排
気弁(5)は、ローター(2)が回転するとその駆動軸
(7)に固着する主歯車(11)から一対二のギャー比
で連動されるタイミングギヤー(10)(=副歯車)か
らカム軸(9)に固着するカム(6)の回転するタイミ
ングによって、戻りバネ(26)を押し上げ、吸気弁
(4)と排気弁(5)が作動する仕組みである.主歯車
(11)の回転は、2分の1ピッチの副歯車(10)に
連動し当該副歯車(10)に固着する副歯車軸=カム軸
(9)をへて、カム(6)に連動する.このギヤ比によ
り、ローター(2)が2回転する間に、カム(6)は1
回転する.原理上は、従来の4サイクルピストンエンジ
ンと同じ行程であり従来のエンジンヘッド部がケーシン
グ(1)に備えたような発想であり、カム(6)が戻り
バネ(26)等に接触し、吸気弁(4)と排気弁(5)
を作動するものである.
【0009】図1では吸気弁(4)と排気弁(5)がそ
れぞれ独立したカム軸(9)を形成しているがロッカー
アーム等を使用して1つのカムシャフトで伝達すること
も可能であり、さらに駆動軸(7)からのカム(6)伝
達は従来のピストンエンジン同様に歯車に限らずオーム
ナット、チェーン、又はベルト等の仕組みに変更が可能
である.
【0010】さらにローター(2)正面、外周方向には
内部縮もれを防ぐサイドシール(22)が設けてある.
ケーシング(1)には吸気孔(19)、及び排気孔(2
0)があり、夫々吸気マニホールド(17)と排気マニ
ホールド(18)で外部へ吸排気される.
【0011】前記容積室(23)が形成するベーン
(3)とベーン(3)との間のケーシング(1)内面に
それぞれ点火プラグ(8)(インジェクター)が配され
る・
【0012】図1において、容積室(23)の容積が一
番最小の位置、すなわちこの1図ではローター(2)の
上部がケーシング(1)のおよそ点火プラグ(8)の位
置に来たときを0度としたときに次第に容積室(23)
が大きくなりその反対方向180度が最大となり、その
時吸気弁(4)が開いて吸い込まれる。180度が過ぎ
ると吸気弁(4)は閉じ、容積室(23)は360度へ
次第に少なくなって圧縮していき360度で容積室(2
3)が最小になった時に点火プラグ(8)で点火され混
合気は爆発し容積を大きくしようと作用して、容積室
(23)が最大になる540度まで爆発する.次に排気
弁(5)が開いて、容積室(23)が最小になる720
度まで排気する.吸入行程、圧縮行程、点火・爆発行
程、排気行程としサイクル180度、360度、540
度、720度で4サイクルが終了するものである.一つ
の容積室(23)を見れば従来の4サイクルピストンエ
ンジンのシリンダーの作動と同じ理屈である.4サイク
ルピストンエンジンは4サイクルでピストンが2往復す
るが、本発明の4サイクルロータリーエンジンはロータ
ー(2)が2回転することで4サイクルピストンエンジ
ンと同様に4サイクルで駆動軸(7)が2回転する.
【0013】容積室(23)のひとつを見れば、従来の
4サイクルピストンエンジンのヘッド部がケーシング
(1)のベーン(3)で区切られた部分に配置されてい
るものと原理は同じである.又、駆動軸(7)からケー
シング(1)の作動カムに伝達する際も従来の4サイク
ルピストンエンジン同様に平歯車や直動カム連動限ら
ず、オームナット、チェーン、ベルト等やロッカーアー
ム等も考えられる
【0014】図3はローター(2)と駆動軸(7)連動
をエキセントリックシャフト(21)で形成する一実施
例を示す正面図であり図4は図3の側面図である.
【0015】図3に示すローター(2)は円筒状さらに
中心部が中空に形成されたローター(2)と駆動軸
(7)に編心されるエキセントリックシャフト(21)
でローター(2)中心に軸支される.前記ローター
(2)はエキセントリックシャフト(21)を介して駆
動軸(7)に伝達する仕組みである.
【0016】請求孔3の前記構成のでベーン(3)とロ
ーター(2)との接点摩擦及の低減や容積室の機密性の
加工が容易になる利点がある。
【0017】図5は原理上、請求項1記載の4サイクル
ロータリーエンジンはケーシング(1)をマウントに固
定してローター(2)の回転を直接駆動軸(7)に固着
伝達するものに対して、請求項2記載のインナーロータ
ー(15)をマウント固着してケーシングローター(1
4)が回転し駆同軸(7)に伝達するタイプの4サイク
ルロータリーエンジンの一実施例であり、図6は図5の
側面図である.
【0018】図5では内部空間を円筒状にするケーシン
グローター(14)中に円筒状のインナーローター(1
5)がマウントに固着されケーシングローター(14)
とインナーローター(15)は編心して設けられる.さ
らにインナーローター(15)の外周方向に溝を設け6
枚のベーン(3)がインナーローター(15)内部から
進退自在に設けられ、ケーシングローター(14)内面
に接している.前記6枚のベーン(3)は容積室(2
3)を6分割している.そして各容積室のインナーロー
ター(15)外周表面には、それぞれタペット式の吸気
弁(4)及び排気弁(5)が設けられる吸気弁(4)及
び排気弁(5)は各容積室(23)に一組として全部で
6室に合計6組設けられている.それらの吸気弁
(4)、排気弁(5)はケーシングローター(14)が
回転するとその駆動軸(7)に固着される主歯車(1
1)から1対2のギヤー比連動されるタイミングギヤー
(10)=副歯車から、カム軸(9)に固着するカム
(6)に連動する。
【0019】さらに図示していないが前記ローター
(2)及びケーシングローター(14)の形状を楕円形
に形成し主歯車(11)からカム(6)の連動を一対一
で伝達する構成も除外ではない.
【0020】
【実施例】本発明に係わる小型4サイクルロータリーエ
ンジンを作成し、試験的に実施してみた.従来の4サイ
クルピストンエンジン同容積でありながら、回転が滑ら
かで、振動や騒音も少なく、排気がクリーンで、十分に
実現性があることが確認できた。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる4
サイクルロータリーエンジンは、内面円筒状のケーシン
グ(1)中に円筒状のローター(2)が編心して駆動軸
(7)に設け、ベーン(3)とベーン(3)の間に吸気
弁(4)、排気弁(5)及び点火プラグ(8)を設けた
ことを特徴とする4サイクルロータリーエンジンである
ので、次のような技術的特徴があるものでもある
【0022】請求項1の前記構成では、ケーシング
(1)の内面形状が単純な円筒であるので、チヤターマ
ーク(傷跡)の問題が少なく、又ローター(2)の回転
曲線が円形で単純であるという優れた効果がある、又4
枚以上の多数のベーン(3)を設ける構成は、容積室
(23)を小さく分割できるので、任意大きさの小空間
が形成できる.請求項2は、インナーローター(15)
から4枚以上の多数のベーン(3)を設ける構成は吸気
弁(4)及び排気弁(5)をローター(2)自体に設け
たという特徴は、4サイクルロータリーエンジン自体を
よりコンパクトにできるという優れた効果がある.請求
項3は、前記ローター(2)又はケーシングローター
(14)と駆同軸(7)に編心して固着するエキセント
リックシャフト(21)で連結にする構造によってベー
ン(3)とローター(2)との接点摩擦の低減や容積室
(23)の機密性の加工が容易になる効果がある.
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の4サイクルロータリーエンジ
ンの一実施形態を示す正面切開断面図。
【図2】図2は、図1の側面切開断面図.
【図3】図3は本発明の4サイクルロータリーエンジン
の異なる実施形態を示す正面切開断面図.
【図4】図4は図3の側面切開断面図
【図5】図5は本発明の4サイクルロータリーエンジン
の異なる実施形態を示す正面切開断面図.
【図6】図6は図5の側面切開断面図
【符号の説明】
(1)ケーシング (2)ローター (3)ベーン (4)吸気弁 (5)排気弁 (6)カム (7)駆動軸 (8)点火プラグ (9)カム軸 (10)副歯車(タイミングギヤー) (11)主歯車(スプラインギヤー) (12)ケーシングの正面 (13)ケーシングの正面板(反対側) (14)ケーシングローター (15 インナローター (16)軸受け (17)吸気マニホールド (18)排気マニホールド (19)吸気孔 (20)排気孔 (21)エキセントリックシャフト (22)サイドシール (23)容積室(シリンダー) (24)ベーンバネ (25)ロッカーアーム (26)戻りバネ (27)カム歯車 (28)副歯車軸 (29)ベーン溝 (30)カムリング (31)ベーンシール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動軸(7)を中心に内面円筒状のケーシ
    ング(1)中に円筒状のローター(2)が駆動軸(7)
    に編心して固着しケーシング(1)内面には4枚以上の
    ベーン(3)を有しさらにベーン(3)とベーン(3)
    が形成する間の内周面に吸気弁(4)及び排気弁(5)
    や点火プラグ(8)を設け前記吸気弁(4)及び排気弁
    (5)が前記ローター(2)の駆動軸(7)に連動して
    作動することを特徴とする4サイクルロータリーエンジ
    ン.
  2. 【請求項2】 駆動軸(7)を中心に回転自在し内面に
    カムリング(30)が在るケーシングローター(14)
    と、そのケーシングローター(14)の内部に駆動軸
    (7)を中心に略円筒状のインナーローター(15)が
    ある、さらにインナーローター(15)には4箇所以上
    の溝が在りその溝にはそれぞれベーン(3)がはめ込ま
    れさらにベーン(3)とベーン(3)が形成する外周面
    に吸気弁(4)及び排気弁(5)や点火プラグ(8)を
    設け、前記吸気弁(4)及び排気弁(5)が前記ケーシ
    ングローター(14)の駆動軸(7)に連動して作動す
    ることを特徴とする4サイクルロータリーエンジン.
  3. 【請求項3】前記駆動軸(7)から請求項1のローター
    (2)及び請求項2のケーシングローター(14)とを
    エキセントトリックシャフト(21)で連動することを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載の4サイクルロ
    ータリーエンジン.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102787909A (zh) * 2012-07-17 2012-11-21 汪辉 一种动子发动机

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