JP2011032877A - 回転ピストン機械 - Google Patents
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Abstract
回転子の回転に偏心を伴わない真円回転とする回転ピストン機関であり、圧縮気体を単純な構造の元で燃焼気体に移行させることが出来るものであることを課題とする。
【解決手段】
この機関は、回転子13の外周部分のやや内側で回転ピストン21g又は21hが公転及び自転運動を行いながら上下左右の位置関係を維持する機構をギアハウジング61内に有する。
この機構により、回転ピストン21g又は21hは固定されたシリンダーヘッド34m又は34pを円滑に摺動しつつ回避する事が出来る。従って、全運動部分は純粋に円滑な円運動を行う。
更に、機関容積室内の気体の圧縮室から燃焼室への移動は、圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pと圧縮燃焼側ピストンヘッド29pに圧縮気体の移動のための隙間29qを持つ回転ピストン21g又は21hとの間で行われ、圧縮気体の燃焼室への移動を簡単確実に行うことが出来る。
【選択図】 図19
Description
メインハウジングの内面32は半径R1+R2の円33nと回転ピストン21gを回転子の出力軸中心14fにおいた場合の回転ピストン21gの4つの頂点26を中心とする半径R1の4つの円15nで構成される。外側のハッチング部がメインハウジング部分となる。
吸入行程。回転ピストン21gが吸排気側シリンダーヘッド34mに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pへ移動するまでの回転ピストンの吸気側28iでの機関容積室則ち吸気室91iの増加行程。
圧縮行程。回転ピストン21gが吸排気側シリンダーヘッド34mに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pへ移動するまでの回転ピストンの圧縮側28jでの機関容積室則ち圧縮室91jの減少行程。
燃焼行程。回転ピストン21gが圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド34mに移動するまでの回転ピストンの燃焼側28kでの機関容積室則ち燃焼室91kの増加行程。
排気行程。回転ピストン21gが圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド34mに移動するまでの回転ピストンの排気側28lでの機関容積室則ち排気室91lの減少行程。
この4行程はシリンダーヘッドの吸気側34i位置から容積室が発生する度にスタートする。
しかし、ギア側ハウジング隔壁41rとギア側回転子隔壁71r及び副吸排気口付きハウジング隔壁41sと副吸排気口付き回転子隔壁71sの各摺動面、シリンダーヘッド34mと34p、及び図5aと図5bに示す回転ピストン21gの4つの頂26に気密シールを設けてもよい。
吸入行程。回転ピストン21hが吸排気側シリンダーヘッド34mに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pへ移動するまでの回転ピストンの吸気側28iでの機関容積室則ち吸気室91iの増加行程。
圧縮行程。回転ピストン21hが吸排気側シリンダーヘッド34mに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pへ移動するまでの回転ピストンの圧縮側28jでの機関容積室則ち圧縮室91jの減少行程。
燃焼行程。回転ピストン21hが圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド34mに移動するまでの回転ピストンの燃焼側28kでの機関容積室則ち燃焼室91kの増加行程。
排気行程。回転ピストン21hが圧縮燃焼側シリンダーヘッド34pに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド34mに移動するまでの回転ピストンの排気側28lでの機関容積室則ち排気室91lの減少行程。
この4行程はシリンダーヘッドの吸気側34i位置から容積室が発生する度にスタートする。
さらに2行程の基本的な回転ピストン機関として、高圧あるいは低圧の気体や液体による回転ピストン原動機、たとえば蒸気機関や発電用等の水力機関、波力発電用の空気力機関として使用できるが、特に、構造上シンプルであることから大型あるいは小型の機関も構成できる。
また、電磁的あるいは熱的影響がない回転数をコントロールできる原動機として利用できる可能性や、この機関の構造を利用してスターリングエンジンを開発できる可能性が十分にある。また、この機関の2行程の機能はポンプあるいはコンプレッサーと同一なので、ポンプ、コンプレッサーとしても利用できる。
11b 回転ピストンに固定されたスプロケット
11c 段付きベルト
12a ギアハウジングに固定された中心歯車
12b 回転ピストン歯車
12c アイドルギア
13 回転子
13d 回転子の回転ピストン用溝
14e 出力用中心軸
14f 回転子の出力軸中心
15n 半径R1の円又は円筒
16n 半径R1+αの円又は円筒
17 冷却用の穴
18 回転ピストンの軸用の穴
19 アイドルギアの軸用の穴
21g 回転ピストン
21h 実施例2での回転ピストン
22 回転ピストンの軸
23 回転ピストンの軸中心
24h 実施例2での回転ピストンの上下の凹部溝
25n 半径R2の円又は円筒
26 回転ピストンの4つの頂点又は頂
27n 回転ピストンの軸中心から水平方向にR1+α離れた左右2つの点
28i 回転ピストンの吸気側
28j 回転ピストンの圧縮側
28k 回転ピストンの燃焼側
28l 回転ピストンの排気側
29m 吸排気側ピストンヘッド
29p 圧縮燃焼側ピストンヘッド
29q 圧縮気体の移動のための隙間
31 メインハウジング
32 メインハウジングの内面
33n 半径R1+R2の円又は円筒
34i シリンダーヘッドの吸気側
34l シリンダーヘッドの排気側
34m 吸排気側シリンダーヘッド
34j シリンダーヘッドの圧縮側
34k シリンダーヘッドの燃焼側
34p 圧縮燃焼側シリンダーヘッド
35i 吸気口
35l 排気口
36 点火プラグ
37 冷却水用の穴
38 オイルゲージ口
39 ボルト穴
41r ギア側ハウジング隔壁
41s 副吸排気口付きハウジング隔壁
42 ハウジング隔壁の副吸排気口
51r ギア側冷却水用ハウジング
51s 出力側冷却水用ハウジング
51t 冷却水用溝
51u 冷却水出入口
61 ギアハウジング
71r ギア側回転子隔壁
71s 副吸排気口付き回転子隔壁
72 回転子隔壁の副吸排気口
81i 吸気
81l 排気
81j 圧縮気体
81k 燃焼気体
91i 吸気室
91l 排気室
91j 圧縮室
91k 燃焼室
91v 回転ピストン留気室
Claims (8)
- 回転子軸の中心を中心点とする、ハウジングに固定されたスプロケットと、それと同型で、2つ以上の回転ピストンの軸にそれぞれ固定されたスプロケットとをチェーン又は段付きベルトで結び、回転ピストンの上下左右位置を制御、維持する機構。
- 回転子軸の中心を中心点とする、ハウジングに固定された歯車と、2つ以上の回転ピストンの軸にそれぞれ固定された同型の歯車とをアイドルギアを介して組み合わせ、回転ピストンの上下左右位置を制御、維持する機構。
- 出力用中心軸を中心に持つ真円円柱構造を基本とし、回転ピストンを組み込むために、この真円円柱の外側より少し内側に中心を持ち、中心軸に平行な円筒を基本形とする凹形の溝を二つ以上持つ構造の回転子。
- 左右にピストンヘッドとなる凹型溝を持ち、圧縮燃焼側ピストンヘッドに圧縮気体を燃焼行程に移動させるための更なる隙間を設けるか、圧縮燃焼側ピストンヘッドの凹形溝自体をより深く設けた回転ピストン。
- 回転ピストンを回転子軸の中心上にその軸中心を合わせる様に置いた場合に、この回転ピストンの4つの頂点を中心とする、回転ピストンの公転円と同じ大きさの4つの円で、ハウジング内側の左右に構成されるシリンダーヘッド。
- メインハウジングを軸方向に挟むようにハウジングに固定され、シリンダーヘッド先端部まで機関容積室を気密にするハウジング隔壁。
- ハウジング隔壁と摺動し、回転ピストン付きの回転子を軸方向に挟むように回転子に固定された回転子隔壁。
- 吸排気口側のハウジング隔壁に副吸排気口を設け、併せて回転子隔壁にも副吸排気口を設けることで回転ピストン留気室に残される排気を、加圧或いは減圧装置を介して、適量の新気と入れ替える構造。
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