JP2013234647A - 円筒内回転型内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の回転機関はシリンダーとロータが線の接触にて回転する。これを面の接触にすることで、爆発燃焼ガスのリーク量を抑え、機関の燃費の向上を図る。
【解決手段】 円筒シリンダー１内に独立して回転する二つのロータ２を組み込み、シリンダー内部を分割する。各ロータと駆動軸４は楕円歯車３にて連結する。このとき、駆動軸には同方向に対して一方は長径、他方は短径となるよう楕円歯車を設置する。
駆動軸を回転させれば各室の容積は増減を繰返しながらロータ２は回転する。最小容積の時点で点火爆発による圧力を発生させれば、各ロータから正方向及び逆方向にトルクは駆動軸に伝達されるがこのトルクの差により回転し、動力が得られる。
所定の位置に吸気口、点火装置、排気口を設置することにより、吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程の一連の内燃機関のサイクルが得られる。
【選択図】図５

Description

この発明は自動車等に搭載される機関の構造と原理に関する。

背景の技術

従来の回転機関（バンケル機関）は往復機関に比べ、燃費が悪い。シリンダーとロータが線の接触にて回転する機構に要因があると思われる。

従来の回転機関（バンケル機関）はシリンダー内面の形状が長円形で内部に三角型のロータが入り燃焼室は線接触にて間仕切られ回転する構造である。図４に示すように円筒内面に接触部を円弧型のロータにすることにより接触面を多くとることができ、爆発時の燃焼ガスのリーク量は低減され、燃費性能は向上する。

図１から図４のように二つのロータ２を組合せることによりシリンダー１の内部に密閉の４室をつくる。各ロータは単独に回転するものとする。ロータの軸と平行に駆動軸４を設置する。各ロータと駆動軸は同歯数の楕円歯車３にて連結し、回転を伝達する。シリンダー内片側１室に圧力を発生させれば駆動軸４に各ロータより伝達されるトルクに差が生じ、回転し、動力が得られる。
駆動軸を回転させれば、各ロータの回転速度は図４のａとｃの位置で最小となり、ｂとｄの位置で最大となる。また、４室共、容積は増大、減少を繰り返し、ａとｃの位置で最少となり、ｂとｄの位置で最大となる。
楕円歯車３の接点の位置がロータ軸と駆動軸の中間位置にきたとき、駆動軸に伝達される各トルクは同じであり、このときの出力はゼロである。この位置を図５に示す。ａ側は吸気行程、ｂ側は圧縮行程，ｃ側は爆発行程，ｄ側は排気行程の各開始位置である。ａ側に吸気口、排気口、又、ｃ側に点火装置を設置すれば回転式内燃機関となる。
図７は駆動軸の１回転における吸気行程→圧縮行程→爆発行程→排気行程の行程図であり、Ａ室からＤ室の各行程の開始と実行中の各位置を示す。Ａ室、Ｂ室、Ｃ室、Ｄ室共に１サイクルが行われ、合計４サイクルが行われる。

滑り面は全て面の接触となりリーク量の低減により、機関の効率が向上する。又、回転物の重心は回転軸芯にあり、回転による振動は皆無となる。

図６の例に示すように二つのロータは片方に軸、他方に穴を設けて組み合わせ、中央部の強度の補強を図り、回転を円滑にする。

組立図は回転機関の構造を示す。 断面図はシリンダー内のロータの断面を示す。 矢視図はＡ方向から見た楕円歯車の位置を示す。 矢視図はＢ方向から見た楕円歯車の位置を示す。 断面図は各行程の開始位置を示す。 構造図はロータの回転を円滑にするための一例を示す。軸を穴に挿入し、強度の向上、高精度の回転性を図る。 行程図は回転機関の行程を示す。▲１▼から▲４▼の符号は各室を明確にするためのロータ間仕切りの番号である。

１はシリンダーであり、内面は円筒形とし、一対のロータ２を装入後、側板部を固定する。
２はロータであり、二つを組合せ、シリンダー内に装入し、密閉の４室をつくり、外側の軸に楕円歯車を固定する。
３は楕円歯車であり、各ロータの軸、駆動軸に固定し、ロータの軸に発生したトルクを駆動軸に伝達する。
４は駆動軸であり、負荷先に接続する。
５は軸受である。

Claims (1)

1. 図１に示すように内部に円筒形の中空部を有するシリンダー（１）と、シリンダー内を４分割するための２つの仕切り部を持つローター（２）と、ローターの軸と出力軸（４）を同歯数の楕円歯車（３）にて連結させ、図７の行程図を実行できるように所定の位置に吸気口、点火装置、排気口を設置したことを特徴とする回転式内燃機関。

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