JP2003120305A - 多シリンダーロータリーモータおよびその操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリー燃焼モータおよびその操作方法を
提供する。 【解決手段】 このロータリー燃焼エンジンは、１つの
大型ロータと、２つの小型ロータとを有し、これらロー
タが互いに相交わり上記大型ロータと、２つの小型ロー
タとの間に複数の燃焼室を形成している。ギアが各ロー
タの間のタイミングを制御し、１つの回転出力を与え
る。複数のブロックが積み重ね、接合され、付加的出力
が与えられ、その場合、各ブロックは１つの大型ロータ
と、２つの小型ロータとを有する。小型のロータは三日
月形をなし、大型ロータの両側にて積み重ね、接合され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本願は、１９９９年２月１６日に出願され
たアメリカ合衆国仮出願第６０／１２０，０６０号の利
益を主張するアメリカ合衆国特許願第０９／５０１，８
３２号（２０００年２月１０日出願）の一部継続出願で
ある。

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリーモータ
に係り、特に、ロータの形状および配置を含めて改良さ
れた多シリンダーロータリーエンジンに関する。これら
のロータリーシリンダーは積み重ねられ、ロータはその
１個当たり複数のブレード又はチャンバーを有するもの
であってもよい。これにより、モータの円滑な操作が可
能になる。

【０００２】

【従来の技術】今日、市場にあるレシプロエンジンモー
タは、一般に複数のピストンを含み、これらは燃焼の結
果、１方向に推進されるようになっている。一般に、１
つのピストンが上に向けて推進されると、第２のピスト
ンが下に向けて推進される。しかし、これらのピストン
は互いに非垂直角度に配置させ、より側方へ移動するよ
うにしてもよい。いずれの場合も、ピストンが一旦、最
大速度に達した後、完全に停止させ、反対方向に強制的
に向けさせなければならい。このプロセスはエンジンが
稼動している間は、何度も繰返えされる。この往復動部
材のバージョンを備えたモータの基本的設計は非効率的
である。つまり、この往復動部材のバージョンを備えた
モータは、ピストンの各ストロークを完全に停止させな
ければならないという潜在的な欠点を伴う。

【０００３】より効率的な往復動部材を備えた内燃モー
タについての要望が長い間、満たされない状態にあっ
た。ロータリーモータ（しばしば、ワンケルモータと呼
ばれている）の使用については、従来、種々の形態のも
のが知られている。ワンケルロータリーエンジンは、フ
ェリックス・ワンケルの名をとって付けられたものであ
り、彼の最初のロータリーエンジンは１９５４年に商業
的に作られた。ロータリーエンジンの種々のバージョン
のものがCitroenおよびMazda RX7を含む種々の自動車に
適用されている。ロータがステ-タ（トロコイドとも呼
ばれる）内にてエピトロコイドとして知られる動きを以
って回転するようになっている。この場合、シャフト
は、ロータの速度の３倍で回転することになる。又、こ
の場合、部材の数は通常のピストン型エンジンに用いら
れる部材の数の約１／１０である。更に、重量が可成り
減少し、効率の改善と、製造コストの軽減とが図られ
る。しかし、ワンケルロータリーエンジンには２つの主
な問題が依然として存在する。第１の問題は、ロータリ
ーチップが疲労し、オイルおよび燃料の消費が高くな
り、出力の損失と、排出物質の増大がもたらされる。第
２の問題は、加速についてのトルクカーブがほぼ直線的
となり、トルクマルチプライア、ギアボックスおよび他
のアダプターの使用を低エンジン速度において要するこ
とになる。

【０００４】ワンケルロータリーエンジンは、開発され
た最初のロータリー型エンジンではない。１５８８年
に、Agostino Ramelliにより、ロータリーピストン・ウ
ォータポンプが設計されている。James Wattはロータリ
ーシステムエンジンについて幾つかの特許を得ている。
英国特許庁は、ロータリー型ポンプおよびエンジンに関
する数千の特許を与えている。おそらく、これらの発明
で成功したものは皆無に近いものと思われる。なぜなら
ば、商業的販売に供されたものがないからである。実用
的なロータリーエンジンの開発のために、その他の開発
が継続してなされている。

【０００５】これら多数の特許の内、本発明に最も近い
ものとして、Knickerbockerの発明に対し与えられた特
許がある。すなわち、米国特許No.3,923,014(Knickerboc
ker)には、典型的なピストン構造の代わりに一対の相補
ロータを利用したロータリーモータが開示されている。
しかし、Knickerbockerは最も控えめな効率を達成する
のに必要な規制された吸気機構を開示していない。この
規制された吸気機構なしでは、点火された燃料および空
気混合物が空気供給部に入り、その効率を可成り減少さ
せる。Knickerbockerはその他の欠点もある。即ち、実質
的な変更なしに、二重点火機構を設けることはできな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、効率
の良いロータリーモータを提供することである。本発明
の他の目的は、近傍のプレナムの加圧を保持させる制御
された吸気を利用したロータリーモータを提供すること
である。本発明の他の目的は、単一のピストンアッセン
ブリー内にて二重の点火を効果的に利用し得るロータリ
ーモータを提供することである。本発明の更に他の目的
は、モータの全体能力を最大限に活用すべく、全てのロ
ータリーチャンバーにおいて十分な燃焼域を与えるロー
タリーモータを提供することである。本発明の更に他の
目的は、排気の位置に基づいて消費された燃料の完全な
除去を可能にし得るロータリーモータを提供することで
ある。本発明の更に他の目的は、振動の少ないバランス
の良い構造のロータリーモータを提供することである。
本発明の更に他の目的は、ポンプ、空調コンプレッサ
ー、エアコンプレッサーとして高い利用性を有するロー
タリーモータを提供することである。本発明の更に他の
目的は、シールの有無を問わず、効率的な冷却および給
油手段を備えたロータリーモータを提供することであ
る。本発明の更に他の目的は、第２のピストンロータリ
ーアッセンブリーと関連させて駆動されるようにした第
１のピストンロータリーアッセンブリーを提供し、それ
により、２又は４個の点火ロータリーモータを提供する
ことである。本発明の更に他の目的は、ロータリーエン
ジンのための多ロータリーシリンダーを提供することで
ある。本発明の更に他の目的は、各ロータに多重ブレー
ドを持たせ、これらロータを積み重ねて多シリンダーを
形成し、それによりエンジンのより円滑な操作を可能に
することである。本発明の更に他の目的は、エンジンの
出力および効率を最大にするための特異な形状のロータ
を提供することである。本発明の更に他の目的は、公知
のものよりも効率よくロータリーエンジンを操作する方
法を提供することである。本発明の上記および他の関係
する目的を達成するため、特別に設計した制御された吸
気機構と、二重点火手段とにより、良好な効率および性
能を有する新規なロータリーモータを提供することであ
る。これら効率および性能以外の他の特徴については以
下の記載から明らかであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の観点か
らなされたものであって、その主たる構成は、第1のモ
ータブロックと、該第1のモータブロック内に回転自在
に収容された大型ロータと、該第1のモータブロック内
に回転自在に収容された第1および第2の小型ロータと、
該第1のモータブロック内に形成された第1および第2の
燃焼室であって、回転の間、該大型ロータとそれぞれ回
転的に相互作用する該第1および第2の小型ロータにより
形成されたものと、該第1および第2の燃焼室の下流側に
配置された第1および第2の排気口と、を具備してなる内
燃エンジン用ロータリーモータ、及び、ロータリーモー
タの操作方法であって、該操作方法が以下の工程、第1の
モータブロック内で大型ロータを回転させる工程と、該
第1のモータブロック内にて、第１の小型ロータを第１
の面にて最初に回転させ、該大型ロータと交差させ、そ
の間に第１の燃焼室を形成させる工程と、該第1のモー
タブロック内にて、第２の小型ロータを該第１の面にて
最初に回転させ、該大型ロータと交差させ、その間に第
２の燃焼室を形成させる工程と、該第1の燃焼室内に
て、燃料を最初に発火させ、該第１の小型ロータと該大
型ロータとの回転を増大させる工程と、該第２の燃焼室
内にて、燃料を次に発火させ、該第２の小型ロータと該
大型ロータとの回転を増大させる工程と、該第1および
第2の小型ロータと、該大型ロータと回転力を組合せ、組
合わされた回転出力を与える工程とを具備してなる方法
を提供しようとするものである。

【０００８】

【発明の実施の態様】図１は自動車１００を示してい
る。この自動車１００は本発明の好ましい例が適用し得
る多数のシステムの内の１つを示している。図２は自動
車１００の断面図であって、本発明の好ましい例を好ま
しく配置させた状態を示している。当然、他の配置の仕
方も可能である。本発明の十分な理解のため、典型的自
動車１００の始動経路をたどることは重要である。自動
車１００をスタートさせる場合、キー（図示しない）を
点火キースイッチ１１７に差込み、キースイッチ１１７
をスタート位置に回転させる。このキースイッチ１１７
は、スタータ１２０内のスタータソレノイド１１９にワ
イヤーなどにより接続されている。

【０００９】点火キースイッチ１１７がスタート位置に
回転させると、バッテリー１３３とスタータソレノイド
１１９との間の回路が閉じて、バッテリー１３３のプラ
ス端子から電荷がプラスバッテリーケーブル１２９に沿
ってスタータソレノイド１１９へ流れる。バッテリー１
３３のマイナス端子は、接地ワイヤー１２８を介して自
動車１００の側方に接地されている。

【００１０】このスタータソレノイド１１９は電磁石で
あり、電流を運び、この電磁石を流れる電流の量は、そ
の磁力に正比例する。このスタータソレノイド１１９の
磁界により、スタータ１２０内のベンジックス（bendi
x）（図示しない）が回転し始める。ベンジックス（図示
しない）上のギアは、はずみ車１2１の歯と歯合してい
る。ついで、はずみ車１2１がカムシャフト（図示しな
い）と係合し、カム（図示しない）の回転を開始させ
る。このカム（図示しない）はピストン又は小型ロータ
１３７(図３ａ参照)と係合し、小型ロータ１３７(図３
ａ参照)を時計回りに回転させる。この小型ロータ１３
７(図３ａ参照)はギアアッセンブリー(図５ａおよび図
５ｂ参照)を介して大型ロータ１３８(図３ａ参照)を反
時計回りに回転させる。これらロータ１３７，１３８
(図３ａ参照)の回転は、モータブロック１０３内で一定
の機械的出力を維持させる燃焼室として作用する。この
機械的出力源は、逆に交流発電機１０６内において電気
的出力に変換される。この交流発電機１０６は本発明に
おいて電流源を維持するものである。燃焼プロセスの副
産物は排気ポート１５８(図３ａ参照)を介して排気パイ
プ１１１、マフラー/触媒コンバータ１１４を通って排
気テールパイプ１３４から排出される。

【００１１】いったんエンジンが始動されると、運転者
はトランスミッション１０９を操作することにより自動
車１００を運転モードにセットすることができる。この
トランスミッション１０９はトルクコンバータ１２２を
具備し、このトルクコンバータ１２２は一端においてド
ライブシャフト・ユニバーサル（"U"）ジョイント１１６
を介してドライブシャフト１３５に接続し、他端におい
て自動車１００の後端のデファレンシャル１３６に係止
されている。このデファレンシャル１３６におけるギア
により、ホイル１３０と係合する駆動軸が回転される。

【００１２】図３ａ−３ｈに、小型ロータ１３７、大型
ロータ１３８およびモータブロック１０３の断面図が示
されている。図３ａにおいて、小型ロータ１３７および
大型ロータ１３８は相互に固定された位置関係にある。
これらロータは互いに隣接するが、燃焼サイクルの間、
如何なる点においても接触しない。つまり、図３ａ−３
ｆにおいて、これらロータ間の直接的接触は生じない。
小型ロータ１３７および大型ロータ１３８についての回
転面は、好ましくは水ジャケットにより囲まれる。

【００１３】特に図３ｄを参照すると、より小さな第１
の燃焼室１３９が、より大きい第２の燃焼室１４０と対
照的に現われる。閉じた使用済み燃料室１４１もこの時
点で現われる。これらロータの固定位置から始まって(図
３ａに示す)、小型ロータ１３７が時計回りに前進し、
６０°毎に図３ｆに至るまでの状態が示されている。大
型ロータ１３８は同じ過程において反時計回りに前進す
ることが示されている。この進行は燃焼サイクルの間の
動きを表している。

【００１４】図３ａ−３ｆは更に、モータブロック１０
３に係合するハウジング１４４内の第１の弁体１４２お
よび第２の弁体１４３を示している。これら弁体１４２
および１４３の固定位置から始まって(図３ａに示す)、
第１の弁体１４２が時計回りに移動、前進し（小型ロー
タ１３７と同一の速度）、６０°毎に図３ｆに至る状態
が示されている。第２の弁体１４３はこの同じ過程にお
いて、反時計回りに移動、前進する（大型ロータ１３８
と同一の速度）。これは燃焼サイクルの間の弁の動きを
表している。

【００１５】特に図３ｄを参照すると、より大きい第２
の燃焼室１４０および使用済み燃料室１４１が、排気ポ
ート１５８と連通している状態が示されている。更に図
３ｄを参照すると、排気ポート１５８が使用済み燃料室
１４１を構成する部分の端部近傍に旨く配置されてい
る。これにより、使用済み燃料の最大の排出が可能にな
る。更に、小型ロータ１３７および大型ロータ１３８
は、第１の燃焼室１３９および第２の燃焼室１４０内に
最大の容積を与えるように設計されている(図３ｄに示
すように)。

【００１６】次に、図４を参照すると、プレナムケース
１４５およびプレナム１４６が設けられ、これらは一般
にスーパーチャージャー１０１（図２参照）に見られる
ものである。プレナムケース１４５はプレナム１４６内
に圧縮空気を封止するもので、弁機構１４７を介しての
み解放されるよう規制されている。この弁機構１４７
は、第１の入口ポート１４８を有する第１の弁体１４２
と、第２の入口ポート１４９を有する第２の弁体１４３
とからなっている。この弁機構１４７はハウジング１４
４内に収納されている。このハウジング１４４は、第１
の上方ハウジングポート１５０と、第１の下方ハウジン
グポート１５１とを有し、これらは第１の弁体１４２に
より封止することができるようになっている。このハウ
ジング１４４は、更に、第２の上方ハウジングポート１
５２と、第２の下方ハウジングポート１５３とを有し、
これらは第２の弁体１４３により封止することができる
ようになっている。これら下方ハウジングポート１５１
および１５３は、それぞれ第１のブロックポート１５４
および第２のブロックポート１５５と整合、連通してい
る。図４には、更に第１のスパークプラグ１５６と、第
２のスパークプラグ１５７とが示されている。これらス
パークプラグ１５６、１５７を示したが、その他の燃焼
手段も採用し得る。

【００１７】図４において、第１の弁体１４２が停止位
置（図３参照）から少なくとも３0度（図示しない）移
動したとき、第１の上方ハウジングポート１５０および
第１の入口ポート１４８を介して、圧縮空気がプレナム
１４６から導入され、第１の弁体１４２が更に３0度を
超えて移動したとき、第１の入口ポート１４８を介し
て、圧縮空気が第１の下方ハウジングポート１５１およ
び第１のブロックポート１５４に導入され、これは少な
くとも75度に達するまで継続する。この回転の間（即
ち、30度と75度との間）において、可燃物質、即ち燃料
が、第1のスパークプラグ１５６の背後の小さな第1の燃
焼室１３９内に導入される（図３ｂ参照）。この燃料自
体は燃料タンク１１３から供給されるものである（図２
参照）。この燃料は燃料ポンプ１１２によって燃料ライ
ン１１５に供給される（図２参照）。この燃料ライン１
１５は燃料注入分配器１０５内にて終り、この燃料注入
分配器１０５（図２参照）が燃料インジェクター１２７
（図２参照）を介して燃料をモータブロック１０３へ分
配するようにしている。

【００１８】一旦、弁体１４２，１４３およびロータ１
３７，１３８が７５度の位置に達したとき、完全に閉じ
られた小さな第１の燃焼室１３９が形成される（例え
ば、図３c参照）。この時点で、燃料が第1のスパークプ
ラグ１５６により点火され、大型ロータ１３８の回転を
生じさせる。

【００１９】このプロセスが、第２の弁体１４３および
小型ロータ１３７について繰り返される。すなわち、第
２の弁体１４３が更に約８0度の位置（図示しない）を
超え、少なくとも約１２０度に達するまで移動したとき
（図３c参照）、圧縮空気が第２の上方ハウジングポー
ト１５２および第２の入口ポート１４９を介してプレナ
ム１４６から導入される。この圧縮空気は更に、第２の
弁体１４３が１２０度を超えて移動たとき、第２の入口
ポート１４９を介して第２の下方ハウジングポート１５
３および第２のブロックポート１５５に導入される。こ
の圧縮空気の導入は、第２の弁体１４３が１８０度に達
するまで継続する。この回転の間（即ち、１２0度と１
８０度との間）において、燃料が第２のスパークプラグ
１５７の背後の大きい第２の燃焼室１４０内に導入され
る。一旦、弁体１４２，１４３およびロータ１３７，１
３８が少なくとも１８０度の位置に達したとき、完全に
閉じられた大きな第２の燃焼室１４０が形成される（図
３ｄ参照）。この時点で、燃料が第２のスパークプラグ
１５７により点火され、小型ロータ１３７の回転を生じ
させる。この点火により、小型ロータ１３７が、使用済
み燃料室１４１内にて時計回りに回転し、３００度の位
置に近づいたとき、燃焼生成物が排気ポート１５８から
排出される。

【００２０】ロータ１３７,１３８および弁体１４２，
１４３は、継続して出発位置に戻される(図３ａに示す
ように)。個のプロセスはロータ１３７,１３８又は弁体
１４２，１４３の如何なる停止もなく継続される。スー
パーチャージャー１０１（図２）によって取り込まれな
かった空気はターボ高圧空気チューブ１０７（図２参
照）を通過し、排気ターボチャージャー１０８に送られ
る。

【００２１】図５ａを参照すると、これはモータの後部
断面図であって、ロータ１３７,１３８（図４参照）
（図示しない）と弁体１４２，１４３との間のギア機構
が表されている。図示のタイミングギア１５９は、小型
ロータ１３７の小型ロータギア１６０および第１の弁体
１４２の第１のバルブギア１６１を、それぞれ回転させ
る。このようにして、小型ロータ１３７と第１の弁体１
４２とはモータが駆動されている間、同等の回転速度が
維持される。大型ロータ１３８の大型ロータギア１６２
（図４参照）も示されていて、これは小型ロータギア１
６０に歯合され、小型ロータ１３７と大型ロータ１３８
について同等の回転速度が維持されるようになっている
（図４参照）。同様に、第２の弁体１４３の第２のバル
ブギア１６３は第１のバルブギア１６１と歯合し、第１
の弁体１４２と第２の弁体１４３について同等の回転速
度が維持されるようになっている。これは全ての回転部
品の間のタイミングを維持するために選択された方法で
あるが、他の手段を採用することも可能である。しか
し、吸気システムと、ロータ１３７,１３８との間のタ
イミングを維持することは本発明の本実施例にとって重
要である。

【００２２】図５ｂを参照すると、これはモータの後部
断面図であって、オイルチャンバー１６４とウォータチ
ャンバー１６５が表されている。冷却および給油につい
て特定の構造が選択されているが、これは本発明におい
ていかに容易に冷却および給油をなし得るかを示すもの
で、このモータの構成によれば、冷却および給油を小型
ロータ１３７の周りに均一に施すことができる。

【００２３】図６ａおよび６ｂを参照して説明すると、
小型ロータ１３７と大型ロータ１３８がモータブロック
１０３とから独立して示されている。この小型ロータ１
３７と大型ロータ１３８の正確な構成は任意に変更し得
るが、これらはバランスに留意して設計されるべきであ
る。すなわち、使用時におけるモータブロック１０３の
振動を少なくし得るように設計されるべきである。これ
は各ロータ１３７、１３８に、その長手方向に沿う中空
領域１６６，１６７，１６８，１６９を穿設することに
より達成することができる。理想的には大きな中空領域
１６６，１６７，１６８を大型ロータ１３８の長手方向
に沿って設けることにより達成することができる。

【００２４】図７を参照すると、これにはモータのポン
プの第２の態様が示されている。この実施例では二重点
火の可能性を依然として残しているが、弁機構１４７は
設けられていない。すなわち、弁機構１４７は真空制御
装置１７０で置き換えられている。このモータの例は図
示の構成のロータ１３７、１３８により生じる自然の真
空を反映するものである。真空の力が第１および第２ブ
ロックポート１５４，１５５、すなわち、モータの吸気
領域で自然に現われる。従って、種々の構成の真空制御
部１７０を、当然、前記の弁機構１４７の代わりに用
い、この真空力を利用することもできる。制御された吸
気をなし得ないが、得られるポンプは、それでも効率を
向上させることができる。なぜならば、二重点火がなさ
れ、前述の他の特徴が生かされるからである。更に、こ
の真空ポンプをコンプレッサーとして働くよう変形させ
ることもできる。

【００２５】図８は、二重シリンダー型のモータの前方
断面図であって、４個の点火モータを与えられている。
多シリンダーロータリーエンジンが図９に示されてお
り、これは参照符合２００として表されている。ターボ
チャージャー２０２は多シリンダーロータリーエンジン
２００の排気ポート２０４内に配置されている。空気は
ターボチャージャー２０２の羽根２０６により引き込ま
れ、吸気マニホルド２０８内にて加圧される。排気ガス
が排気ポート２０４およびターボチャージャー２０２を
介して通過し、排気マニホルド２１０から排出される間
において、圧縮空気が吸気マニホルド２０８を介してス
ロットル体２１２に流れる。コネクター２１４により、
圧縮空気がこのスロットル体２１２から弁体２１６を介
して入力ポート２１８へ向けられる。プーリーベルト２
２２を備えたプーリー２２０が弁体２１６中の弁（図示
しない）の一連の動作を制御する。アイドラ-２２４は
単にプーリーベルト２２２の張りを保つためのものであ
る。

【００２６】プーリーベルト２２２の反対側はローラプ
ーリ２２６に接続されており、このローラプーリ２２６
は多シリンダーロータリーエンジン２００の内側のロー
タ（図９に示していない）の動作を制御する。ローラプ
ーリ２２６は図１１に示すように小型ロータ２２８に接
続されている。この図１１は多シリンダーロータリーエ
ンジン２００のブロックの断面図を示している。小型ロ
ータ２２８は三日月型の羽根からなり、この小型ロータ
２２８の一連の動作は大型ロータ２３２のポケット２３
０内に受理されるようタイミングがとられている。この
小型ロータ２２８が入口ポート２１８を通り過ぎて回転
するとき、圧縮された燃料/空気混合物がシリンダー２
３４内に流入する。このシリンダー２３４内で燃料/空
気混合物を点火させることにより、小型ロータ２２８が
反時計回りに回転し、大型ロータ２３２が時計回りに回
転するようになっている。小型ロータ２２８が排気ポー
ト２３６を通り過ぎたとき、燃焼した燃料/空気混合物
がシリンダー２３８を通って流れ、排気マニホルド２４
０から排出される。

【００２７】他方、ターボチャージャー２３８は、羽根
２４２により加圧空気を引き込み、吸気マニホルド２４
４の内側の空気を加圧し、スロットル体２４６およびコ
ネクター２４８を通って弁体２５０内に送り込むように
なっている。この弁体２５０から空気が入力ポート２５
２へ向けられる。プーリーベルト２５６によって接続さ
れたプーリ２５４は多シリンダーロータリーエンジン２
００のツインシリンダー（図１１参照）のロータプーリ
２５８に接続されている。アイドラ-２６０はベルト２
５６の張りを保つためのものである。

【００２８】図１１を参照して説明すると、加圧された
燃料/空気混合物は、入力ポート２５２を通ってシリン
ダー２６２へ導入される。小型ロータ２６４は、シリン
ダー２６２内にて回転し、大型ロータ２３２のポケット
２３０と嵌合する。小型ロータ２６４が反時計回りに回
転し、入力ポート２５２を通過すると、加圧燃料/空気
混合物がシリンダー２６２内に流入する。加圧燃料/空
気混合物が点火されると、小型ロータ２６４並びに大型
ロータ２３２の回転が継続される。小型ロータ２６４が
回転し、排気ポート２０４を通過すると、燃焼した燃料
/空気混合物が排気ポート２０４から流出し、ターボチ
ャージャー２０２（図９との関連で先に説明した）に導
入される。

【００２９】小型ロータ２２８および２６４の双方、並
びに大型ロータ２３２が単一のブロック２６６に組合わ
される。従って、２つのシリンダーが多シリンダーロー
タリーエンジン２００の単一のブロック２６６に形成さ
れることになる。小型ロータ２２８および２６４の形状
は、三日月型であり、従ってこれらロータがそれぞれの
入力ポート２１８，２５２を通過し、燃料/空気混合物
が点火されたとき、最大出力が小型ロータ２２８および
２６４へ供給される。小型ロータ２２８および２６４の
外側先端は、それぞれシリンダー２３４，２６２の内壁
面と摺接し、あるいはポケット２３０の内側に位置する
ときは大型ロータ２３２の表面と摺接することになる。
小型ロータ２２８および２６４の外側先端部が良好な接
触を維持することは、最大効率および出力のために重要
である。

【００３０】燃料ポンプ２６８が燃料ライン２７０を介
して燃料タンク（図示しない）から燃料を汲み上げ、燃
料ブロック２７２に燃料を導入させる。燃料は、この燃
料ブロック２７２から、燃料ライン２７４，２７６を介
してインジェクター２７８，２８０にそれぞれ導入され
る。更に、燃料はインジェクター２７８，２８０を介し
てシリンダー２３４，２６２の入力ポート２１８，２５
２に注入される。

【００３１】コンピュータ２８２は、多シリンダーロー
タリーエンジン２００の動作を、接続部２８６を介して
の点火コイル２８４の動作を含めて制御する。この点火
コイル２８４からコイルワイヤー２８８が配電器２９０
へ延びている。この配電器２９０は、スパークプラグワ
イヤー２９６，２９８を介してそれぞれスパークプラグ
２９２，２９４に接続されている。コンピュータ２８２
は、多シリンダーロータリーエンジン２００の動作をモ
ニターするための種々のセンサーライン３００を有す
る。これらのセンサーライン３００は、コンピュータ２
８２にフィードバックされる各種のセンサーの単なる例
示に過ぎない。

【００３２】次に、図１０、１１、１２を組み合わせて
参照すると、積み重ねられたツインシリンダーが、６気
筒ロータリーエンジンと均等の様式で図示されている。
つまり、入力ポート２１８と、排気ポート２０４とを備
えたブロック２６６が図示されている。ギアボックス３
０２がギアボックスカバー３０４を備えたブロック２６
６の１側に接続されている。２つの付加的ブロック３０
６，３０８がブロック２６６に接続されており、チャン
バー分割プレート３１０が、それらの間に介装されてい
る。底プレート３１２を用いブロック３０８を閉じるよ
うにしてもよいし、あるいは追加のギアボックス（図示
しない）を含めるようにしてもよい。これらのブロック
３０６，３０８は入力ポート３１４，３１６と、排気ポ
ート３１８，３２０とをそれぞれ備えている。

【００３３】次に、図１１を参照すると、前述のよう
に、ブロック２６６における小型ロータ２２８および２
６４の動作が大型ロータ２３２との組合せで図示されて
いる。しかし、ブロック２６６の左側にある小型ロータ
２２８がブロック３０６に位置する小型ロータ３２４お
よびブロック３０８に位置する小型ロータ３２６と物理
的に接続している。言い換えれば、小型ロータ２２８、
３２４および３２６は同調して回転し、物理的に１つの
部品となっている。これら小型ロータ２２８、３２４お
よび３２６を一緒に接続させることにより、ロータをよ
り容易にバランスさせることができる。

【００３４】同様に、ブロック２６６の右側にある小型
ロータ３６４がブロック３０６、３０８に位置する小型
ロータ３２８およびブロック３３０とそれぞれ物理的に
接続している。前記同様に、これら小型ロータ３６４、
３２８および３３０を一緒に組合せることにより、小型
ロータをより容易にバランスさせることができる。大型
ロータ２３２をブロック３６６内に設ける一方、同様の
大型ロータ３３２，３３４（図１１中、破線で示す）は
ブロック３０６、３０８に設けられている。大型ロータ
３３２および３３４を一緒に組合せることにより、これ
らロータをより容易にバランスさせることができる。こ
れら大型ロータの各々は、各小型ロータのためのポケッ
ト２３０を規定している。

【００３５】ブロック２６６中のロータリーシリンダー
の動作との関連で多シリンダーロータリーエンジン２０
０の動作について図９に詳細に記載したが、同様のこと
が、ブロック３０６，３０８についても言える。同様に、
配電器２９０を、ブロック３０６，３０８中に設けたス
パークプラグ（図示しない）と接続させることができ
る。各シリンダー内のスパークプラグの点火並びに燃料
ブロック２７２を介して注入される燃料がコンピュータ
２８２により制御される。各小型ロータは、ターボチャー
ジャー２０２，２３８のような、それ自体のターボチャ
ージャーを具備することができる。

【００３６】大型ロータ２３２，３３２，３３４との組
合せでの、小型ロータ２２８,３２４,３２６,３２８,３
３２の曲線は、各チャンバーにおいて燃料燃焼について
の最大の効率が得られるよう選択される。この小型ロー
タの三日月型は非常に重要である。大型ロータ２３２に
関し、その裏側を穿孔を設けロータのバランスをとるよ
うにすることができる。自動車の正しい動作のため、タ
イヤに対しバランスを持たせるのと同様にして、ロータ
にカウンターバランスを設けることも必要であろう。一
緒に結合された３個のロータを採用することにより、バ
ランスの問題も著しく改善されるであろう。ある種のロ
ータリーエンジンは、多重点火のため、１シリンダー当
たり複数のスパークプラグを備えている。これは、燃料/
空気混合物の完全燃焼を確実にするためのものである。
燃料/空気混合物のより完全な燃焼を確実にするため、所
望に応じて、追加のスパークプラグをシリンダーに具備
させてもよい。以上、本発明の好ましい具体例について
説明したが、これらは限定を意図するものではない。本
発明の趣旨を逸脱することなく、更に変更を加え得るこ
とは当業者に自明のことであり、そのような変更、改良
も本発明の範囲に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる好ましい具体例を最も良好に利
用される自動車の斜視図。

【図２】本発明に係わる好ましい具体例を装着させた自
動車の断面図。

【図３】図３ａは各ロータについて第１の固定位置にお
ける弁アッセンブリーとモータロータとの相互の位置関
係を表す図；図３ｂは各ロータについて第１の固定位置
から６０°移動した位置での弁アッセンブリーとモータ
ロータとの相互の位置関係を表す図；図３ｃは各ロータ
について第１の固定位置から１２０°移動した位置での
弁アッセンブリーとモータロータとの相互の位置関係を
表す図；図３ｄは各ロータについて第１の固定位置から
１８０°移動した位置での弁アッセンブリーとモータロ
ータとの相互の位置関係を表す図；図３ｅは各ロータに
ついて第１の固定位置から２４０°移動した位置での弁
アッセンブリーとモータロータとの相互の位置関係を表
す図；図３ｆは各ロータについて第１の固定位置から３
００°移動した位置での弁アッセンブリーとモータロー
タとの相互の位置関係を表す図。

【図４】モータの前方断面図であって、吸気、二重燃焼
および他の特徴を示す図。

【図５】図５ａは吸気システムと各モータとの間の連動
を詳細に示すモータの後部断面図；図５ｂはモータの後
部断面図であって、モータの冷却と給油機構を詳細に示
すモータの後部断面図。

【図６】図６ａはバランス特性を詳細に示す大型ロータ
の斜視図；図６ｂはバランス特性を詳細に示す小型ロー
タの斜視図。

【図７】モータの前方断面図であって、ポンプに変更し
た態様を示す図。

【図８】モータの前方断面図であって、４個の点火モー
タを与える二重シリンダー型にした態様を示す図。

【図９】本発明を利用した多シリンダーロータリーエン
ジンの模式図。

【図１０】合計６個のシリンダーを形成する積み重ねロ
ータリーエンジンシリンダーを示す図。

【図１１】図１０のロータリーエンジンシリンダーの前
面図であって、ロータが破線で示されている図。

【図１２】図１０のロータリーエンジンシリンダーの背
面図。

【符号の説明】

１００ 自動車 １０３ モータブロック １０９ トランスミッション １１２ 燃料ポンプ １１５ 燃料ライン １１７ キースイッチ １２０ スタータ １３３ バッテリー １３７ 小型ロータ １３８ 大型ロータ １３９ 第１の燃焼室 １４０ 第２の燃焼室 １４１ 使用済み燃料室 １４２ 第１の弁 １４３ 第２の弁 １４４ ハウジング １４５ プレナムケース １５８ 排気ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビール，ケビン アール. アメリカ合衆国 テキサス州 78733，オ ースティン，エヌ．タンブルウィード ト レイル 401

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第1のモータブロックと；該第1のモータ
   ブロック内に回転自在に収容された大型ロータと；該第
   1のモータブロック内に回転自在に収容された第1および
   第2の小型ロータと；該第1のモータブロック内に形成さ
   れた第1および第2の燃焼室であって、回転の間、該大型
   ロータとそれぞれ回転的に相互作用する該第1および第2
   の小型ロータにより形成されたものと；該第1および第2
   の燃焼室の下流側に配置された第1および第2の排気口
   と；を具備してなることを特徴とする内燃エンジン用ロ
   ータリーモータ。
2. 【請求項２】 該第1および第2の小型ロータが三日月形
   であり、該第1および第2の燃焼室での燃焼の間に最大エ
   ネルギーを受理し得るようになっている請求項１記載の
   内燃エンジン用ロータリーモータ。
3. 【請求項３】 該第1および第2の排気口からの排ガスに
   より駆動されるターボチャージャーを更に具備し、該第
   1および第2の排気口を介してそれぞれ該第1および第2の
   燃焼室に移送される空気を加圧し得るようになっている
   請求項１記載の内燃エンジン用ロータリーモータ。
4. 【請求項４】 該第1および第2の燃焼室への燃料供給タ
   イミングと、燃料の発火を制御するためのコンピュータ
   を更に具備してなる請求項３記載の内燃エンジン用ロー
   タリーモータ。
5. 【請求項５】 該第1および第2の燃焼室のそれぞれに複
   点火装置を有する請求項４記載の内燃エンジン用ロータ
   リーモータ。
6. 【請求項６】 該第1のモータブロックに取着された複
   数の付加モータブロックを更に具備してなり、各付加モ
   ータブロックは付加的大型ロータと、付加的第1および第
   2の小型ロータとを有し、それぞれ付加的第1および第2
   の燃焼室を形成する請求項１記載の内燃エンジン用ロー
   タリーモータ。
7. 【請求項７】 該大型ロータの左側にある小型ロータの
   全ては、互いに接続されており、該大型ロータの右側に
   ある小型ロータの全ても、互いに接続されての請求項６
   記載の内燃エンジン用ロータリーモータ。
8. 【請求項８】 第２のモータブロックと、第３のモータ
   ブロックとを有し、これら全てが積み重ねられ、第１の
   モータブロックと共に接合され、各モータブロックが同
   様の部材を有する請求項１記載の内燃エンジン用ロータ
   リーモータ。
9. 【請求項９】 積み重ねられ、第１のモータブロックと
   共に接合された複数のモータブロックを有し、各モータ
   ブロックが同様の部材を有し、全てのモータブロックの
   出力が単一の出力のために組合わされている請求項１記
   載の内燃エンジン用ロータリーモータ。
10. 【請求項１０】 ロータリー吸気弁を含む請求項１記載
    の内燃エンジン用ロータリーモータ。
11. 【請求項１１】 該ロータリー吸気弁が、該ロータリー
    吸気弁の各端部から延びたシャフトに支持されている請
    求項1０記載の内燃エンジン用ロータリーモータ。
12. 【請求項１２】 該ロータリー吸気弁を通る空気通路
    が、３６０度の回転の間に１度だけ開口する請求項１０
    記載の内燃エンジン用ロータリーモータ。
13. 【請求項１３】 複数の該ロータリー吸気弁が釣り合い
    が保たれている請求項１０記載の内燃エンジン用ロータ
    リーモータ。
14. 【請求項１４】 ロータリーモータの操作方法であっ
    て、該操作方法が以下の工程；第1のモータブロック内で
    大型ロータを回転させる工程と；該第1のモータブロッ
    ク内にて、第１の小型ロータを第１の面にて最初に回転
    させ、該大型ロータと交差させ、その間に第１の燃焼室
    を形成させる工程と；該第1のモータブロック内にて、
    第２の小型ロータを該第１の面にて最初に回転させ、該
    大型ロータと交差させ、その間に第２の燃焼室を形成さ
    せる工程と；該第1の燃焼室内にて、燃料を最初に発火
    させ、該第１の小型ロータと該大型ロータとの回転を増
    大させる工程と；該第２の燃焼室内にて、燃料を次に発
    火させ、該第２の小型ロータと該大型ロータとの回転を
    増大させる工程と；該第1および第2の小型ロータと、該
    大型ロータと回転力を組合せ、組合わされた回転出力を
    与える工程と；を具備してなることを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 上記の最初および次の点火の前にそれ
    ぞれ、ターボチャージャーを介して燃料と、加圧空気と
    を該第1および第2の燃焼室へ注入する請求項１４記載の
    ロータリーモータの操作方法。
16. 【請求項１６】 該第1および第2の小型ロータのそれぞ
    れの１回転の間に、該第1および第2の燃焼室において、
    追加的点火工程を更に含む請求項１５記載のロータリー
    モータの操作方法。
17. 【請求項１７】 複数のモーターブロックが該第1のモ
    ータブロックと共に接続され、該複数のモーターブロッ
    クのそれぞれが前述の工程に似た操作方法を有し、全て
    のモータブロックの全ての回転力が該組合わされた回転
    出力に組合わされている請求項1４記載のロータリーモ
    ータの操作方法。
18. 【請求項１８】 該第１の小型ロータが該大型ロータの
    左側にある小型ロータの全てに接続され、該第２の小型
    ロータが該大型ロータの右側にある小型ロータの全てに
    接続されている請求項１７記載のロータリーモータの操
    作方法。
19. 【請求項１９】 該第1および第2の小型ロータおよび該
    大型ロータの釣り合いを保たせる工程を含む請求項１４
    記載のロータリーモータの操作方法。