JP2009024694A - Rotary engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary engine, capable of using various types of fuel, such as gasoline, diesel oil, and heavy oil, improving combustion efficiency, expediting clean emission, conducting compression/explosion/exhaust/intake during one rotation of one rotor, and efficiently conducting compression/explosion at a plurality of positions of a casing. <P>SOLUTION: This rotary engine includes four rotors respectively having at least five blade sections which form an involute curve in the casing. The four rotors have the identical number of blades sections, and are rotatably supported and placed in the casing, two in the vertical direction and two in the transverse direction so that the blade sections are engaged with each other, thus compressing vaporized fuel between the blade sections and a rotor base section according to rotation of each blade section of the four rotors for explosion. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータリーエンジンに関し、より詳細には複数の羽根部を有するロータを4つケーシング内に有し、該ロータの回転によって圧縮爆発を行えるロータリーエンジンに関する。   The present invention relates to a rotary engine, and more particularly, to a rotary engine having four rotors having a plurality of blade portions in a casing and capable of performing compression explosion by rotation of the rotor.

従来より、ロータリーエンジンはトロコイド曲線に基づく内周輪郭を有するいわゆる繭形をしたケーシング内に、トロコイド曲線内包絡線を外周輪郭とした略おむすび形のロータが該ケーシング内部に摺接しながら遊星回転運動し、ケーシング内面とロータ面とで形成される空間の容積の変化に伴って、吸気・圧縮・爆発・排気を繰り返すものであった。
この他、トロコイド曲線内包絡線を外周輪郭とした略おむすび形のロータではなく複数の羽根形状を有するロータを用いたロータリーエンジンとして特開2008-45534号(特許文献1)と、特開2006-70776号(特許文献2)、特開2005-315205号(特許文献3)が存在する。
特開2008-45534号 特開2006-70776号 特開2005-315205号
Conventionally, a rotary engine has a so-called saddle-shaped casing having an inner peripheral contour based on a trochoidal curve, and a generally rice ball-shaped rotor whose outer contour is an envelope inside a trochoidal curve, while rotating in planetary motion while sliding in contact with the casing. However, as the volume of the space formed by the casing inner surface and the rotor surface changes, intake, compression, explosion, and exhaust are repeated.
In addition, as a rotary engine using a rotor having a plurality of blade shapes instead of a substantially rice ball-shaped rotor having an envelope in a trochoid curve as an outer peripheral contour, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-45534 (Patent Document 1) No. 70776 (Patent Document 2) and JP-A-2005-315205 (Patent Document 3) exist.
JP 2008-45534 A JP 2006-70776 A JP-A-2005-315205

以上の様に、従来よりロータリーエンジンはトロコイド曲線内包絡線を外周輪郭とした略おむすび形のロータではない複数の羽根形状を有するロータを用いたエンジンも存在しているものである。
係る場合、まず特許文献1に示す構造においてはインボリュート曲線を用いたものであるが、は先端部が切り書くときにできる曲面部を有するものであり、刃先部分における破損などのおそれが高く、又燃料効率をより高められる他の方法が求められる。
As described above, there are some rotary engines that use a rotor having a plurality of blade shapes instead of a substantially rice ball-shaped rotor having a trochoidal curve inner envelope as an outer peripheral contour.
In such a case, in the structure shown in Patent Document 1, an involute curve is used. However, the tip portion has a curved surface portion that can be formed when cutting and writing, and there is a high risk of damage at the blade edge portion. There is a need for other methods that can increase fuel efficiency.

又、特許文献2及び特許文献3に関しては、3つのロータを用いるものとして提唱されている。
これ等の場合において、更に燃料効率を高められる何らかの別のロータリーエンジンの提唱が求められている。
また、更に効率のよい燃焼を可能とし、高出力及び高回転を可能とするロータリーエンジンの提供を課題とする。
Further, Patent Document 2 and Patent Document 3 are proposed as using three rotors.
In these cases, there is a need to propose some other rotary engine that can further increase fuel efficiency.
It is another object of the present invention to provide a rotary engine that enables more efficient combustion and enables high output and high rotation.

係るために請求項1の発明は、ケーシング内にインボリュート曲線からなるそれぞれ少なくとも5枚以上の羽根部を有する4つのロータを有し、該4つのロータとも同一数の羽根部を有するロータであり、これらが回転自在に軸支されているものであって、該ロータはケーシング内で上下方向に2つ左右方向に2つ配設され、羽根部同士がかみ合うように配置されており、該ケーシングは夫々の羽根部の延長上であって羽根部の回転に沿った内径を有するケーシングであり、該4つのロータの夫々の羽根部同士が回転に伴って羽根部同士とロータ基部との間で気化燃料を圧縮することによって爆発させるロータリーエンジンよりなるものであり、係る発明によって前記課題を解決できる。   Therefore, the invention of claim 1 is a rotor having four rotors each having at least five blade portions each having an involute curve in the casing, and each of the four rotors has the same number of blade portions, These are rotatably supported by the shaft, and the rotor is disposed in the casing in the vertical direction, two in the lateral direction, and arranged so that the blade portions are engaged with each other. A casing having an inner diameter along the rotation of the blades on the extension of each blade, and the blades of the four rotors are vaporized between the blades and the rotor base as they rotate. The invention consists of a rotary engine that explodes by compressing fuel, and the above-mentioned problems can be solved by the invention.

この場合、請求項2に係る発明のようにインボリュート曲線からなるそれぞれ6枚の羽根部を有する4つのロータからなるロータリーエンジンを用いるものであってもよい。
これらの場合、請求項3に係る発明の様に隣り合う2箇所のロータの羽根部の回転による圧縮に基づく爆発は、夫々のロータ基部方向で交互に行なわれるものであってもよく、又、請求項4に係る発明の様に夫々隣り合う計4つのロータの回転に伴う羽根部の圧縮による爆発は、異なる2つずつのロータの爆発が2箇所で同時になされるロータリーエンジンであってもよい。
In this case, as in the invention according to claim 2, a rotary engine including four rotors each having six blade portions each having an involute curve may be used.
In these cases, as in the invention according to claim 3, the explosion based on the compression caused by the rotation of the blade portions of two adjacent rotors may be alternately performed in the direction of the respective rotor bases, As in the invention according to claim 4, the explosion caused by the compression of the blades accompanying the rotation of the four adjacent rotors may be a rotary engine in which two different rotors are exploded at two locations simultaneously. .

これ等のロータリーエンジンにおいて、請求項5にかかる発明の様にロータを覆うケーシングに設けられた燃焼室であって、ケーシングとロータ間に隙間を設けて、相隣り合うロータ同士の順次行われる圧縮爆発によるロータ基部の爆発ポイント同士を連接する点火溝を有する燃焼室からなり、順次続く爆発ポイント同士を燃焼室の点火溝によってつなげ、連続する圧縮に際して点火を促すロータリーエンジンであってもよい。
この場合、請求項6に係る発明の様に燃焼室の位置を移動する移動機構を有し、燃焼室の移動によって点火溝の位置を変更させ点火のタイミングを調整可能とするものでもよい。
In these rotary engines, as in the invention according to claim 5, the combustion chamber is provided in the casing covering the rotor, and a gap is provided between the casing and the rotor so that the adjacent rotors are sequentially compressed. The rotary engine may include a combustion chamber having an ignition groove that connects the explosion points of the rotor base due to the explosion, and the successive explosion points are connected by the ignition groove of the combustion chamber to promote ignition during successive compression.
In this case, as in the invention according to claim 6, it may have a moving mechanism that moves the position of the combustion chamber, and the ignition timing can be adjusted by changing the position of the ignition groove by the movement of the combustion chamber.

このような本発明に係るロータリーエンジンには更に、請求項7のようにロータの羽根部の突出表面の先端方向から少なくとも、半分程度以上の表面にシールドを着脱自在に装着したものでもよい。
更に、請求項8に係る発明の様にロータの基部内部から各羽根部内部にわたって連通する内部導通路を有すると共に該導通路内に冷却オイルを封入するものであって、該内部導通路内を冷却オイルが循環してロータを冷却するものを用いてもよい。
Such a rotary engine according to the present invention may further be one in which a shield is detachably attached to at least about half of the surface from the front end direction of the protruding surface of the rotor blade portion as in claim 7.
Further, as in the invention according to claim 8, there is an internal conduction path that communicates from the inside of the base of the rotor to the inside of each blade, and cooling oil is enclosed in the conduction path, You may use what circulates cooling oil and cools a rotor.

以上のように構成したことから以下のような効果を発揮するものである。
まず、従来のロータリーエンジンとは異なる構成のロータリーエンジンの提供が行なえるものであり、4つのロータに設けた羽根部同士がロータの回転に伴ってその間隔を狭め、又、広げることを繰り返すことができるものであり、ロータの一回の回転で基本的には羽根部の一の面においては2回の圧縮を行なうことができるものであり、更には羽根部の両面を考えると計4回の圧縮を行なうことができるものである。
Since it is configured as described above, the following effects are exhibited.
First, it is possible to provide a rotary engine having a configuration different from that of a conventional rotary engine, and the blade portions provided on the four rotors are repeatedly narrowed and widened as the rotor rotates. Basically, one rotation of the rotor can perform two compressions on one surface of the blade, and a total of four times considering both surfaces of the blade. Can be compressed.

従って、羽根部の一の面の2回の圧縮により、排気工程と圧縮爆発工程を行なうことができ、更に羽根部の両面においてそれぞれこの工程が行なわれることから一回の回転において極めて効率的にかつ高回転での回転を行うことを可能とするものである。
更に、排気を残すために圧縮爆発の直前のポイントで排気と吸気を行なった場合には、ロータの羽根部同士がかみ合わないケーシング内での回転状態の位置において、ロータのほぼ半回転程度において排気煙を残余することとなり、燃焼の効率を高め排出される排気煙をきれいに燃焼させることができる。
Therefore, the exhaust process and the compression / explosion process can be performed by performing the compression of one surface of the blade part twice, and furthermore, since this process is performed on both surfaces of the blade part, it is extremely efficient in one rotation. In addition, it is possible to perform rotation at a high rotation.
Furthermore, when exhaust and intake are performed at a point immediately before the compression explosion in order to leave the exhaust, the exhaust is performed at about a half rotation of the rotor at a rotational position in the casing where the blade portions of the rotor do not mesh with each other. Smoke remains and the combustion efficiency is increased and the exhaust smoke discharged can be burned cleanly.

反面、排気を爆発後早期に排気するために圧縮爆発の直後のポイントで排気と吸気を行なった場合には、高温の排気煙は早期に排出されることとなることからケーシングの高温化を 防止でき、ロータの羽根部同士がかみ合わないケーシング内での回転状態の位置において吸気した気体をロータのほぼ半回転程度において加熱することができ、効率のよい燃焼を可能とするものである。
従って、極めて応用が広くかつ有効に燃焼を可能とするロータリーエンジンの提供ができるものである。
On the other hand, if exhaust and intake are performed at a point immediately after the compression explosion in order to exhaust the exhaust early after the explosion, high temperature exhaust smoke will be exhausted early, preventing the casing from becoming hot. In addition, the gas sucked at the position of the rotating state in the casing where the blade portions of the rotor do not mesh with each other can be heated in about the half rotation of the rotor, thereby enabling efficient combustion.
Therefore, it is possible to provide a rotary engine that is extremely versatile and capable of effective combustion.

尚、この様に燃料効率を高められることから、各種燃料即ちガソリンのみならず軽油や重油等を用いることが可能となる。
特に請求項1に係る発明によって極めて効率のよいロータリーエンジンの提供が可能となるばかりでなく、請求項2にかかる発明によって、更に効率性と耐久性を担保するエンジンの提供が図れる。
更に請求項3に係る発明によって、高速での圧縮爆発を繰り返すことができ、高速回転に対応するエンジンの提供が行える。
In addition, since fuel efficiency can be improved in this way, it is possible to use not only various fuels, that is, gasoline, but also light oil and heavy oil.
In particular, the invention according to claim 1 can provide an extremely efficient rotary engine, and the invention according to claim 2 can provide an engine that further ensures efficiency and durability.
Further, according to the invention of claim 3, it is possible to repeat the compression explosion at a high speed, and to provide an engine corresponding to the high speed rotation.

又、請求項4に係る発明によって、爆発による回転に際してより強力な回転力を付与できるものとなり、高出力のエンジンの提供が行なえるものである。
又、請求項5にかかる発明によって、相隣り合いロータの回転によって順次行なわれる夫々のロータ基部での圧縮爆発による爆発ポイント同士を点火溝によって連接することができ、これによって一の爆発の点火炎を次の圧縮爆発の熱源例えば点火炎を 付与することができ、次の爆発の点火の契機を与えるものとなる。
これによって爆発した場合には更に次の圧縮ポイント即ち対向するロータの基部での圧縮ポイントにこの熱源となる点火炎を付与するものとなり、これが順次続くことから特段の点火プラグ等を用いずとも圧縮時点での爆発の契機を与えるものとなる。
Further, according to the invention of claim 4, a stronger rotational force can be applied upon rotation due to an explosion, and a high output engine can be provided.
According to the fifth aspect of the present invention, the explosion points caused by the compression and explosion at the respective rotor bases sequentially performed by the rotation of the adjacent rotors can be connected by the ignition groove. The heat source of the next compression explosion, for example, an ignition flame, can be applied, and it will trigger the ignition of the next explosion.
In the event of an explosion, an ignition flame serving as a heat source is applied to the next compression point, that is, the compression point at the base of the opposing rotor, and this continues in sequence, so compression without using a special spark plug or the like. It will give an opportunity to explode at that time.

又、請求項6に係る発明の様に構成することによって、熱源である点火炎を付与する時点を任意位置に変更させることができ、爆発のポイントを任意にずらすことが可能となる。
従って回転の速度などの変更を任意に制御することができるものである。
更に請求項7に係る発明によれば、羽根部をシールドによって保護することができると共に交換可能とすることによってロータの耐久性とメンテナンス性を高めることができる。
又、請求項8に係る発明によれば、ロータの冷却を効率よく行えることとなる。
Moreover, by comprising like the invention which concerns on Claim 6, the time of giving the ignition flame which is a heat source can be changed to arbitrary positions, and it becomes possible to shift the point of explosion arbitrarily.
Therefore, it is possible to arbitrarily control changes in the rotation speed and the like.
Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 7, durability and maintenance property of a rotor can be improved by enabling it to replace | exchange while being able to protect a blade | wing part with a shield.
According to the eighth aspect of the invention, the rotor can be efficiently cooled.

図1は、本発明に係るロータリーエンジンの基本的構成の概略の一例を示す図である。
本図に示す通り、ケーシング1内において4箇所にインボリュート曲線からなる羽根形状の羽根部21を有するロータの基部20に有するロータ2が配設されている。
該ロータ2の基部20には計6枚の羽根部21を有するものであり、夫々のロータ2が上下方向に2つ左右方向に2つ配設され、羽根部21同士がかみ合うように配設されているものである。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a rotary engine according to the present invention.
As shown in this figure, a rotor 2 having a base 20 of a rotor having blade-shaped blade portions 21 each having an involute curve is disposed at four locations in the casing 1.
The base portion 20 of the rotor 2 has a total of six blade portions 21, and each rotor 2 is disposed two in the vertical direction and two in the left-right direction so that the blade portions 21 are engaged with each other. It is what has been.

該ロータ2は、該基部20の夫々の羽根部21の延長上に羽根部21の回転に添った内径を有するケーシング1内に配置されており、ロータ2は夫々回転自在に軸支されているものである。
更に夫々吸気部Iと排気部Oを有していると共に点火用の点火部を有する。
又、図示しないが気化燃料をインジェクションによってケーシング1内に噴出するものである。
The rotor 2 is disposed in the casing 1 having an inner diameter along with the rotation of the blade portion 21 on the extension of each blade portion 21 of the base portion 20, and the rotor 2 is rotatably supported by the rotor 2. Is.
Furthermore, each has an intake part I and an exhaust part O, and also has an ignition part for ignition.
Although not shown, vaporized fuel is ejected into the casing 1 by injection.

したがって計4つのロータ2は、夫々回転を行うと共に必要な吸気、気化燃料の噴出、圧縮、点火による爆発、排気を繰り返すこととなる。
本図において、吸気部Iと排気部Oと圧縮爆発ポイントEを示すがこれは、具体的な場所や形状を示すものではなく、ほぼこのあたりに該機構を有すればよいものとして示すものである。
従って該印のある箇所より外れて異なる場所に吸気部Iと排気部Oと圧縮爆発ポイントEがあるものであっても、もちろん本発明に含まれるものであり、該印は単に概略的な構造を示すに過ぎないものである。
Therefore, the total of the four rotors 2 rotate and repeat the necessary intake, ejection of vaporized fuel, compression, explosion due to ignition, and exhaust.
In this figure, the intake part I, the exhaust part O, and the compression / explosion point E are shown, but this does not show a specific place or shape, but shows that it is sufficient to have the mechanism around here. is there.
Accordingly, even if there are the intake portion I, the exhaust portion O, and the compression / explosion point E in different places away from the place with the mark, it is of course included in the present invention, and the mark is merely a schematic structure. It is only a thing showing.

更に、ロータ2に関しては、ロータAとロータBとロータCとロータDとからなり、ロータAは、ロータCの羽根部21とのかみ合いによってまず排気がなされ、更にその後吸気を行ない、ロータBの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
ロータBは、ロータDの羽根部21とのかみ合いによって排気がなされ、更にその後吸気を行ない、ロータAの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
ロータCは、ロータAの羽根部21とのかみ合いによって排気がなされ、更にその後吸気を行ない、ロータDの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
Further, the rotor 2 is composed of a rotor A, a rotor B, a rotor C, and a rotor D. The rotor A is first exhausted by meshing with the blade portion 21 of the rotor C, and then intakes the air. A compression explosion is performed by meshing with the blade portion 21.
The rotor B is exhausted by meshing with the blade portion 21 of the rotor D, and after that, performs intake, and performs compression explosion by meshing with the blade portion 21 of the rotor A.
The rotor C is exhausted by meshing with the blade portion 21 of the rotor A, and then performs intake, and performs compression explosion by meshing with the blade portion 21 of the rotor D.

ロータDは、ロータBの羽根部21とのかみ合いによって排気がなされ、更にその後吸気を行ない、ロータCの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
したがって、極めて効率的に回転を与えることができるものである。
この場合、ケーシング1内に爆発後の燃焼状態を約半回転近く維持することから、ガスの完全燃焼が図れる。
The rotor D is exhausted by meshing with the blade portion 21 of the rotor B, and after that, intake is performed and compression explosion is performed by meshing with the blade portion 21 of the rotor C.
Therefore, the rotation can be given extremely efficiently.
In this case, since the combustion state after the explosion is maintained in the casing 1 for approximately half a rotation, complete combustion of the gas can be achieved.

図2は、回転を逆にした場合の一例である。
構成は一緒であるが、排気吸気等の位置が若干変更されるものである。
ロータAは、ロータBの羽根部21とのかみ合いで排気を行い、両ロータの羽根部21の開きによって吸気を行った上で、ロータCの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
ロータBは、ロータAの羽根部21とのかみ合いで排気を行い、両ロータの羽根部21開きによって吸気を行った後に、ロータDの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
FIG. 2 is an example when the rotation is reversed.
Although the configuration is the same, the positions of exhaust intake and the like are slightly changed.
The rotor A performs exhaust by engaging with the blade portion 21 of the rotor B, performs intake by opening the blade portions 21 of both rotors, and then performs compression explosion by engaging with the blade portion 21 of the rotor C.
The rotor B exhausts by engaging with the blade portion 21 of the rotor A, and after performing intake by opening the blade portions 21 of both rotors, performs compression explosion by engaging with the blade portion 21 of the rotor D.

ロータCは、ロータDの羽根部21とのかみ合いで排気を行い、両ロータの羽根部21の開きによって吸気を行った後に、ロータAの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
ロータDは、ロータCの羽根部21とのかみ合いで排気を行い、両ロータの羽根部21の開きによって吸気を行った後に、ロータBの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう。
The rotor C exhausts by engaging with the blade portion 21 of the rotor D, performs intake by opening the blade portions 21 of both rotors, and then performs compression explosion by engaging with the blade portion 21 of the rotor A.
The rotor D performs exhaust by engaging with the blade portion 21 of the rotor C, performs intake by the opening of the blade portions 21 of both rotors, and then performs compression explosion by engaging with the blade portion 21 of the rotor B.

図3は、図1の圧縮爆発ポイントEを変えて、異なる圧縮爆発ポイントE及び吸排気I、Oの位置を用いて燃焼させる一例を示す。
ロータAは、ロータCの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なうものであり、その後に、ロータBの羽根部21とのかみ合いによって排気を行い、更に両ロータの羽根部21の間隔の開きによって吸気を行なうものである。
FIG. 3 shows an example in which the compression / explosion point E in FIG. 1 is changed and combustion is performed using different compression / explosion points E and intake / exhaust positions I and O.
The rotor A performs compression explosion by meshing with the blade portion 21 of the rotor C, and thereafter exhausts by meshing with the blade portion 21 of the rotor B, and further opens an interval between the blade portions 21 of both rotors. Inhalation is performed.

この場合、羽根部21同士がかみ合わないケーシング1内でのロータ2の回転である約半回転程度には、吸気後となることからケーシング1内の高温の燃焼状態を速やかに排気することができるものであり、不必要な高温化を防止できる。
尚、この場合、吸気状態で半回転程度行なうことから以後圧縮爆発するために吸気した期待の高温化が図れるものとなる。
In this case, about half a rotation, which is the rotation of the rotor 2 in the casing 1 where the blade portions 21 do not engage with each other, is after the intake, so that the high-temperature combustion state in the casing 1 can be quickly exhausted. It can prevent unnecessary high temperatures.
In this case, since the half-rotation is performed in the intake state, the expected intake temperature can be increased because of the subsequent compression and explosion.

更に、ロータBは、ロータDの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なうものであり、その後にロータAの羽根部21とのかみ合いによって排気を行い、更に両ロータの羽根部21の間隔の開きによって吸気を行なうものである。
この状態でロータBが半回転程度し、ロータDとのかみ合いで圧縮爆発を行なう。
Further, the rotor B performs compression explosion by meshing with the blade portion 21 of the rotor D, and thereafter exhausts by meshing with the blade portion 21 of the rotor A, and further the interval between the blade portions 21 of both rotors. Inhalation is performed by opening.
In this state, the rotor B is rotated about half a half, and the compression explosion is performed by meshing with the rotor D.

又、ロータCはロータAの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なうものであり、その後にロータDの羽根部21とのかみ合いによって排気を行い、更に両ロータの羽根部の間隔の開きによって吸気を行なうものである。
この状態でロータCが半回転程度し、ロータAとのかみ合いで圧縮爆発を行なう。
In addition, the rotor C performs compression explosion by engaging with the blade portion 21 of the rotor A, and then exhausts by engaging with the blade portion 21 of the rotor D, and further, by opening the space between the blade portions of both rotors. Intake air.
In this state, the rotor C makes a half rotation, and a compression explosion is performed by meshing with the rotor A.

ロータDは、ロータBの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なうものであり、その後にロータCの羽根部21とのかみ合いによって排気を行い、更に両ロータの羽根部21の間隔の開きによって吸気を行なうものである。
この状態でロータDが半回転程度し、ロータBとのかみ合いで圧縮爆発を行なう。
The rotor D performs compression explosion by meshing with the blade portion 21 of the rotor B, and thereafter exhausts by meshing with the blade portion 21 of the rotor C, and further by opening an interval between the blade portions 21 of both rotors. Intake air.
In this state, the rotor D is rotated about half a half, and a compression explosion is performed by meshing with the rotor B.

以上のように、各種対応によって羽根部21同士の間隔の狭まりに伴い、圧縮爆発と排気を行なえるものであればよい。
尚、第1図乃至第3図における吸排気ポイントの吸気位置Iや排気位置Oは概略を示すものであり、現実にはロータ2の羽根部21の噛み合いによって間隔が狭まった任意の位置に排気部を有し、また間隔が広がって有効に吸気できる位置に吸気部を有しているものであればよい。
As described above, it is only necessary to be able to perform compression explosion and exhaust as the interval between the blade portions 21 is narrowed by various measures.
The intake position I and the exhaust position O at the intake / exhaust point in FIGS. 1 to 3 are schematic, and in actuality, the exhaust is exhausted to an arbitrary position whose interval is narrowed by the meshing of the blade portion 21 of the rotor 2. It is sufficient if the air intake portion is provided at a position where the air intake portion is provided and the interval is widened and the air can be taken in effectively.

図4は、ロータAの羽根部21とロータBの羽根部21とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう工程の一例を示す図であり、図1に示す両者の圧縮爆発行程の一例を示す図である。
図4(a)に示す通り、まず、ロータAの羽根部A−2とロータBの羽根部B‐1とがかみ合い、ロータAの基部20との隙間部分で圧縮爆発が起こる。
更に、ロータ2の回転が行われてより両羽根部21が回転すると、本図のようにロータBの羽根部B‐1とロータAの羽根部A−1とがかみ合い、両者の間隔が狭まってロータBの基部20との隙間部分で圧縮爆発が起こる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a process of performing a compression explosion by meshing between the blade portion 21 of the rotor A and the blade portion 21 of the rotor B, and is a diagram illustrating an example of the compression explosion process of both shown in FIG. .
As shown in FIG. 4A, first, the blade A-2 of the rotor A and the blade B-1 of the rotor B are engaged with each other, and a compression explosion occurs in a gap portion between the base 20 of the rotor A.
Further, when the rotor 2 is rotated and the blades 21 are further rotated, the blade B-1 of the rotor B and the blade A-1 of the rotor A are engaged with each other as shown in this figure, and the distance between the two is reduced. Thus, a compression explosion occurs in a gap portion with the base 20 of the rotor B.

次に図4(b)に示す通り、更に、ロータ2の回転が行われより両羽根部21が回転すると、ロータAの羽根部A−1とロータBの羽根部B‐6とがかみ合い、さらに回転によって両者の間隔が狭まることによって圧縮され、ロータAの基部20との隙間部分で圧縮爆発が起こる。
更に、図4(c)に示す通りロータ2の回転が行われより両羽根部21が回転すると、ロータBの羽根部B‐6とロータAの羽根部A−6とがかみ合い、さらに回転によって両者の間隔が狭まることによって圧縮され、ロータBの基部20との隙間部分で圧縮爆発が起こる。
Next, as shown in FIG. 4B, when the rotor 2 is further rotated and both blade portions 21 are further rotated, the blade portion A-1 of the rotor A and the blade portion B-6 of the rotor B are engaged, Further, the compression is caused by the narrowing of the distance between the two due to the rotation, and the compression explosion occurs in the gap portion with the base 20 of the rotor A.
Further, as shown in FIG. 4 (c), when the rotor 2 is rotated and both the blade portions 21 are rotated, the blade portion B-6 of the rotor B and the blade portion A-6 of the rotor A are engaged, and further, When the distance between the two is narrowed, the air is compressed, and a compression explosion occurs in a gap between the rotor B and the base 20.

このように連続して爆発を発生させられることから極めて高出力を得られると共に効率のよい燃焼を可能とする。
更に、連続する燃焼を与えられることから、点火溝を用いることによって燃焼室と点火室とを連接して連続する点火を可能とすることもできる。
このようにすれば例えはず始動時にのみ熱線やプラグ等で点火することによって、その後順次続く点火を引き継げることとなる。
Since explosions are continuously generated in this way, extremely high output can be obtained and efficient combustion can be performed.
Furthermore, since continuous combustion is given, continuous ignition can be made possible by connecting the combustion chamber and the ignition chamber by using the ignition groove.
In this way, for example, ignition is performed with a hot wire or a plug only at the time of start-up, so that subsequent ignition can be succeeded.

図5は、燃焼室の一例を示す図である。
ロータ2を覆うケーシング1に設けられたロータAとロータBのそれぞれの羽根部21がかみ合う両ロータ2の基部20の爆発ポイントE同士を連接する燃焼室3からなり、ロータAの基部30との隙間部分で圧縮爆発の熱源をさらにロータBの基部30との隙間部分で圧縮爆発に際する点火用の熱源として活用できるものである。
したがって、高回転でロータ2が回転して圧縮爆発が連続して起こる際にはこの燃焼室3によって順次続く爆発ポイントE同士がつながることから、連続する圧縮に際して点火点として燃焼室3を用いることができるものである。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a combustion chamber.
Composed of the combustion chamber 3 connecting the explosion points E of the bases 20 of both rotors 2 where the blades 21 of the rotor A and the rotor B provided in the casing 1 covering the rotor 2 mesh with each other. The heat source of the compression explosion can be used as a heat source for ignition at the time of the compression explosion in the gap portion with the base portion 30 of the rotor B.
Therefore, when the rotor 2 rotates at a high speed and compression explosion occurs continuously, the combustion chamber 3 connects the explosion points E that are successively connected. Therefore, the combustion chamber 3 is used as an ignition point for continuous compression. It is something that can be done.

なお、もとよりこれは連続回転が成立したのちにおいて初めて活用できるものであり、始動時や低回転時においてはたとえば熱線等4によって加熱するものであってもよい。
たとえば従来の点火プラグなどを用いてもよい。
なお、燃焼室3の形状は少なくとも相隣り合うロータ2同士の順次行われる圧縮爆発によるロータ基部20の爆発ポイントE同士を連接する燃焼室3であればよい。
This can be used for the first time after the continuous rotation is established, and may be heated by, for example, a hot wire 4 at the time of start-up or at a low rotation.
For example, a conventional spark plug or the like may be used.
In addition, the shape of the combustion chamber 3 should just be the combustion chamber 3 which connects the explosion points E of the rotor base 20 by the compression explosion performed sequentially at least between the rotors 2 adjacent to each other.

本図はケーシング1の一面にのみ突出して構成するが、両面に突出形成した燃焼室3を有するものであってもよい。
又、燃焼室3の一例として、本図では燃焼室としてケーシング1とロータ2間に隙間を有し、この相隣り合うロータ2同士の順次行われる圧縮爆発によるロータ基部20の爆発ポイントE同士を連接する点火溝30を有する燃焼室3を明示するものである。
以上のように構成することによって、爆発に伴う熱源例えば点火炎などを次の圧縮ポイントに付与できるものであり、次の圧縮ポイントにおいて点火部として爆発の契機を与えることとなる。
Although this figure protrudes and comprises only one surface of the casing 1, it may have the combustion chamber 3 which protruded and formed in both surfaces.
As an example of the combustion chamber 3, in this figure, as a combustion chamber, there is a gap between the casing 1 and the rotor 2, and the explosion points E of the rotor base 20 due to the compression explosion performed sequentially between the adjacent rotors 2 are shown. The combustion chamber 3 having the connected ignition groove 30 is clearly shown.
By configuring as described above, a heat source associated with an explosion, such as an ignition flame, can be applied to the next compression point, and an explosion is triggered as an ignition unit at the next compression point.

図6は、燃焼室3の形状の一例を示す図であり、ケーシング1に設けられた突出部によってケーシング1とロータ2間に隙間からなる点火溝30を設け、これによって燃焼室3を構成した一例を示す図であり、突出して形成された燃焼室3を明示する図面である。
このように構成することによって、両ロータ2の基部20での圧縮爆発ポイントEをつなぐことができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the shape of the combustion chamber 3, and an ignition groove 30 formed by a gap is provided between the casing 1 and the rotor 2 by a protrusion provided in the casing 1, thereby configuring the combustion chamber 3. It is a figure which shows an example, and is drawing which clearly shows the combustion chamber 3 formed protrudingly.
By comprising in this way, the compression explosion point E in the base 20 of both the rotors 2 can be connected.

図7は、燃焼室3の点火溝30の位置を任意に移動可能とした一例を示す図である。
点火溝30からなる燃焼室3の位置を変化させることによって、圧縮爆発ポイントEを任意位置に変化させることができるものであり、爆発のタイミングを変えて回転数の変化を起こすことができるようになる。
従って、任意の回転数に調整できることとなり、回転数の変更に伴う出力の変化を与えられる。
本図に示す例は、ケーシング1に設けた点火溝30からなる燃料室3を一定方向に往復運動できるように構成した一例を示す図である。
FIG. 7 is a view showing an example in which the position of the ignition groove 30 of the combustion chamber 3 can be arbitrarily moved.
By changing the position of the combustion chamber 3 comprising the ignition groove 30, the compression / explosion point E can be changed to an arbitrary position, and the rotation speed can be changed by changing the timing of the explosion. Become.
Therefore, it can be adjusted to an arbitrary rotational speed, and a change in output accompanying a change in the rotational speed can be given.
The example shown in this figure is a diagram showing an example in which the fuel chamber 3 formed of the ignition groove 30 provided in the casing 1 is configured to reciprocate in a certain direction.

従って点火溝30が移動することによって圧縮ポイントの任意位置において点火できることなり、爆発のタイミングの調整ができることとなる。
尚、この往復運動に関しては、一般的な一定方向に移動可能な移動機構を有していればよく、必要に応じて燃焼室3の点火溝30の位置を微動可能な移動装置を有するものであればよいものであって図示はしない。
尚、回転数を検知する検知機構を有するものであってももちろんよく、この回転数に対応して点火溝30の位置を移動可能な移動機構を有するものであってももちろんよい。
Accordingly, by moving the ignition groove 30, ignition can be performed at an arbitrary position of the compression point, and the timing of explosion can be adjusted.
The reciprocating motion only needs to have a general moving mechanism that can move in a certain direction, and has a moving device that can finely move the position of the ignition groove 30 of the combustion chamber 3 as necessary. It is only necessary and not shown.
Of course, it may have a detection mechanism for detecting the number of rotations, or may have a movement mechanism that can move the position of the ignition groove 30 in accordance with the number of rotations.

図8は、点火溝30よりなる燃焼室3の該点火溝30部分が回動することによって移動して、圧縮爆発ポイントEを任意位置に変化させることができるものであり、爆発のタイミングを変えて回転数の変化を起こすことができるようになる。
このように構成するものであっても点火溝30が移動することによって圧縮ポイントの任意位置において点火できることなり、爆発のタイミングの調整ができる。
尚、本図における回動運動に関しても、一般的な回動可能な移動機構を有していればよく、必要に応じて燃焼室3の点火溝30の位置を微動可能な移動装置を有するものであればよいものであって、本図上において図示はしない。
FIG. 8 shows that the portion of the ignition groove 30 of the combustion chamber 3 formed by the ignition groove 30 is moved by rotating to change the compression / explosion point E to an arbitrary position, and the timing of the explosion is changed. Can change the rotational speed.
Even in this configuration, the ignition groove 30 can be moved to ignite at an arbitrary position of the compression point, and the timing of the explosion can be adjusted.
In addition, regarding the rotational movement in this figure, it is sufficient if it has a general rotational movement mechanism, and it has a movement device that can finely move the position of the ignition groove 30 of the combustion chamber 3 as necessary. It is only necessary that it is not shown in the figure.

図9は、前記までに示した6枚の羽根部21を有するロータ2に代えて、8枚の羽根部21を有するロータ2を用いた一例を示す図である。
従って、ケーシング1内において4箇所にインボリュート曲線からなる羽根形状の羽根部21を有するロータ2が配設されていると共に該ロータ2は夫々8枚の羽根部21を有するものであって、夫々のロータ2が上下方向に2つ左右方向に2つ配設され、羽根部21同士がかみ合うように配設されているものである。
FIG. 9 is a diagram showing an example in which the rotor 2 having the eight blade portions 21 is used instead of the rotor 2 having the six blade portions 21 described above.
Accordingly, a rotor 2 having blade-shaped blade portions 21 each having an involute curve is disposed at four locations in the casing 1, and the rotor 2 has eight blade portions 21. Two rotors 2 are arranged in the up-down direction and two in the left-right direction, and the blade parts 21 are arranged to engage with each other.

このように構成しても、前記各内容と同様に可動することができるものである。
この他、以上の6枚と8枚の羽根部21に限ることはなく、ロータ2の羽根部21として一のロータ2にそれぞれ少なくとも5枚程度から12枚程度のまでの任意の枚数の羽根部21を有するものであってよい。
この場合、4つのロータ2が夫々同一の枚数の羽根部21を有するものであると最適である。
或いは、羽根部21の突出が小さい略ギア形の形態のものであればより多くの羽根部21を有するものとなり、このような形態であってもよい。
尚、4つのロータ2に関しては基本的には全て同数の羽根部21を有するロータ2を用いるものである。
Even if comprised in this way, it can move similarly to each said content.
In addition, the above-described six and eight blade portions 21 are not limited, and the blade portion 21 of the rotor 2 may be an arbitrary number of blade portions from at least about five to about twelve in each rotor 2. 21 may be included.
In this case, it is optimal that the four rotors 2 have the same number of blade portions 21.
Or if it is a thing of the shape of a substantially gear shape with small protrusion of the blade | wing part 21, it will have more blade | wing parts 21, and such a form may be sufficient.
The four rotors 2 basically use the rotor 2 having the same number of blade portions 21.

図10は、羽根部21の気密性を高めるためのシールド22を有する一例を示す図である。
羽根部21の突出表面の先端方向から少なくとも、半分程度以上は該シールド22によって覆うことにより気密性を保つことができ、燃焼効率の向上が図れると共に羽根部21の耐久性を高めることが可能となる。
このようにシールドを 用いることによって熱に対処できるものとなる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example having a shield 22 for improving the airtightness of the blade portion 21.
By covering at least about half or more from the front end direction of the projecting surface of the blade portion 21 with the shield 22, airtightness can be maintained, and combustion efficiency can be improved and durability of the blade portion 21 can be improved. Become.
In this way, heat can be dealt with by using a shield.

図11は、羽根部21へのシールド22の配設の一例を示す図であり、例えば嵌着部分220を有し、該嵌着部分220によって、簡単に装着できると共に必要に応じて交換可能なものとなる。
尚、本図は一例であり、この構成に限定されるものではない。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the shield 22 on the blade portion 21. For example, the shield 22 has a fitting portion 220, which can be easily attached and exchanged as necessary. It will be a thing.
In addition, this figure is an example and is not limited to this structure.

図12は、本発明にかかわるロータリーエンジンの羽根部21に内部導通路25を有し、該導通路25内にオイルを封入することによって、ロータ2の回転に伴って羽根部21内においてオイルが循環し、冷却を可能とする一例を示す図である。
羽根部21内にロータ2基部20には予めオイル溜24から羽根部21先端方向に向けた導通路25を有し、該導通路25は更にロータ2基部20方向に向かって延伸し、これがオイル溜24まで戻って、ロータ2全体に繋がって配される導通路25を構成しているものである。
In FIG. 12, the blade portion 21 of the rotary engine according to the present invention has an internal conduction path 25, and oil is sealed in the conduction path 25, so that the oil flows in the blade section 21 as the rotor 2 rotates. It is a figure which circulates and shows an example which enables cooling.
In the blade portion 21, the rotor 2 base 20 has a conduction path 25 in advance from the oil reservoir 24 toward the tip of the blade portion 21, and the conduction path 25 extends further toward the rotor 2 base 20 direction. It returns to the reservoir 24 and constitutes a conduction path 25 that is connected to the entire rotor 2.

この場合オイル溜24は2層構成であり、遠心力をよりかかりやすくしているものである。
即ち、この導通路25とオイル溜24内には冷却オイルを封入しており、ロータの回転に伴い羽根部21先端には遠心力によって圧力が掛かる反面中心部分においてはマイナスの圧がかかることとなるものであり、オイルの粘性によりこの圧の相違に基づいてオイルが二層構成のオイル溜24によって循環することとなる。
In this case, the oil reservoir 24 has a two-layer structure and is more easily subjected to centrifugal force.
That is, cooling oil is sealed in the conduction path 25 and the oil reservoir 24, and the tip of the blade portion 21 is subjected to a centrifugal force by the rotation of the rotor, while a negative pressure is applied to the central portion. The oil is circulated by the oil reservoir 24 having a two-layer structure based on the difference in pressure due to the viscosity of the oil.

したがって、ロータ基部20のみならず羽根部21にわたるロータ2全体に該導通路25を構成すると、該導通路25内部における回転に伴う圧力の相違に基づいてオイルが流動し、ロータ2全体を冷却することが可能となる。
尚、ロータ2の基部に循環用のポンプ等を有するものであってもよく、更に例えばオイル溜にオイル供給ポンプ等を有するものであっても、或いはオイル溜にケーシング外部からオイル供給ポンプによってオイルを供給すると共にオイルに圧をかけて強制的にオイルを循環させるものであってもよい。
Therefore, when the conduction path 25 is formed not only on the rotor base 20 but also on the entire rotor 2 across the blade part 21, the oil flows based on the pressure difference caused by the rotation inside the conduction path 25, thereby cooling the entire rotor 2. It becomes possible.
The rotor 2 may have a circulation pump or the like. Further, for example, the oil reservoir may have an oil supply pump or the like, or the oil reservoir may have an oil supply pump from the outside of the casing. In addition, the oil may be forcedly circulated by applying pressure to the oil.

本発明に係るロータリーエンジンの基本的構成の概略の一例を示す図The figure which shows an example of the outline of the basic composition of the rotary engine which concerns on this invention 本発明に係るロータリーエンジンの基本的構成の概略の他の一例を示す図The figure which shows another example of the outline of the basic composition of the rotary engine which concerns on this invention 本発明に係るロータリーエンジンの基本的構成の概略の他の一例を示す図The figure which shows another example of the outline of the basic composition of the rotary engine which concerns on this invention ロータの羽根部とロータの羽根部とのかみ合いによって圧縮爆発を行なう工程の概略の一例を示す図The figure which shows an example of the outline of the process of performing a compression explosion by engagement with the blade | wing part of a rotor and the blade | wing part of a rotor ロータリーエンジンの燃焼室の一例を示す図The figure which shows an example of the combustion chamber of a rotary engine ロータリーエンジンの燃焼室の一例を示す図The figure which shows an example of the combustion chamber of a rotary engine ロータリーエンジンの移動可能な点火溝を有する燃焼室の一例を示す図The figure which shows an example of the combustion chamber which has the ignition groove which can move a rotary engine ロータリーエンジンの移動可能な点火溝を有する燃焼室の他の一例を示す図The figure which shows another example of the combustion chamber which has the ignition groove which can move a rotary engine 本発明に係るロータリーエンジンの基本的構成の概略の他の一例を示す図The figure which shows another example of the outline of the basic composition of the rotary engine which concerns on this invention 羽根部にシールドを有する一例を示す図The figure which shows an example which has a shield in a blade | wing part 羽根部にシールドを有する他の一例を示す図The figure which shows another example which has a shield in a blade | wing part 羽根部に内部導通路を有する一例を示す図The figure which shows an example which has an internal conduction path in a blade | wing part

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーシング
2 ロータ
20 基部
21 羽根部
22 シールド
220 嵌着部分
24 オイル溜
25 内部導通路
3 燃焼室
30 点火溝
4 熱線
I 吸気部
O 排気部
E 圧縮爆発ポイント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Rotor 20 Base 21 Blade part 22 Shield 220 Fit part 24 Oil reservoir 25 Internal conduction path 3 Combustion chamber 30 Ignition groove 4 Hot wire I Intake part O Exhaust part E Compression explosion point

Claims (8)

ケーシング1内にインボリュート曲線からなるそれぞれ少なくとも5枚以上の羽根部21を有する4つのロータ2を有し、
該4つのロータ2とも同一数の羽根部を有するロータであって、これらが回転自在に軸支されており、
該ロータ2はケーシング1内で上下方向に2つ左右方向に2つ配設され、羽根部21同士がかみ合うように配置されているものであり、
該ケーシング1は夫々の羽根部21の延長上であって羽根部21の回転に沿った内径を有するケーシングであり、
該4つのロータ2の夫々の羽根部21同士が回転に伴って羽根部21同士とロータ基部20との間で気化燃料を圧縮することによって爆発させることを特徴とするロータリーエンジン。
The casing 1 has four rotors 2 each having at least five blade portions 21 each having an involute curve,
The four rotors 2 are rotors having the same number of blade portions, and these are rotatably supported by shafts.
The rotor 2 is arranged in the casing 1 so that two in the vertical direction and two in the horizontal direction are arranged so that the blade portions 21 are engaged with each other,
The casing 1 is a casing having an inner diameter along the rotation of the blade portion 21 on the extension of each blade portion 21.
A rotary engine characterized in that each of the blade portions 21 of the four rotors 2 explode by compressing vaporized fuel between the blade portions 21 and the rotor base portion 20 as they rotate.
インボリュート曲線からなるそれぞれ6枚の羽根部21を有する4つのロータ2からなるものであることを特徴とする請求項1記載のロータリーエンジン。 2. The rotary engine according to claim 1, wherein the rotary engine comprises four rotors each having six blade portions 21 each having an involute curve. 隣り合う2箇所のロータ2の羽根部21の回転による圧縮に基づく爆発は、夫々のロータ基部20方向で交互に行なわれることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のロータリーエンジン。 3. The rotary engine according to claim 1, wherein explosions based on compression caused by rotation of blade portions 21 of two adjacent rotors 2 are alternately performed in the direction of each rotor base 20. 4. 夫々隣り合う計4つのロータ2の回転に伴う羽根部21の圧縮による爆発は、異なる2つずつのロータ2の爆発が2箇所で同時になされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のロータリーエンジン。 The explosion caused by the compression of the blade portion 21 accompanying the rotation of a total of four rotors 2 adjacent to each other is caused by two different explosions of the rotor 2 at two locations simultaneously. Rotary engine as described in ロータ2を覆うケーシング1に設けられた燃焼室3であって、
ケーシング1とロータ2間に隙間を設けて、相隣り合うロータ2同士の順次行われる圧縮爆発によるロータ基部20の爆発ポイント同士を連接する点火溝30を有する燃焼室3からなり、
順次続く爆発ポイント同士を燃焼室3の点火溝30によってつなげ、連続する圧縮に際して点火を促すものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のロータリーエンジン。
A combustion chamber 3 provided in a casing 1 covering the rotor 2,
Composed of a combustion chamber 3 having an ignition groove 30 connecting the explosion points of the rotor base 20 by the compression explosion performed sequentially between adjacent rotors 2 by providing a gap between the casing 1 and the rotor 2,
The rotary engine according to any one of claims 1 to 4, wherein successive explosion points are connected by an ignition groove (30) in the combustion chamber (3) to ignite ignition during continuous compression.
燃焼室3の位置を移動する移動機構を有し、燃焼室3の移動によって点火溝30の位置を変更させ点火のタイミングを調整可能としたことを特徴とする請求項5記載のロータリーエンジン。 6. The rotary engine according to claim 5, further comprising a moving mechanism for moving the position of the combustion chamber, wherein the ignition timing can be adjusted by changing the position of the ignition groove by moving the combustion chamber. ロータ2の羽根部21の突出表面の先端方向から少なくとも、半分程度以上の表面にシールド22を着脱自在に装着したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のロータリーエンジン。 The rotary engine according to any one of claims 1 to 6, wherein a shield 22 is detachably attached to at least a half or more of the surface of the protruding portion of the blade portion 21 of the rotor 2 from the front end direction. ロータ2の基部20内部から各羽根部21内部にわたって連通する内部導通路25を有すると共に、
該導通路25内に冷却オイルを封入するものであって、
該内部導通路25内を冷却オイルが循環してロータ2を冷却するものであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のロータリーエンジン。
While having an internal conduction path 25 communicating from the inside of the base portion 20 of the rotor 2 to the inside of each blade portion 21,
Cooling oil is sealed in the conduction path 25,
The rotary engine according to claim 1, wherein cooling oil circulates in the internal conduction path 25 to cool the rotor 2.
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