JP2017201149A - 圧縮機及び内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で製作の容易な圧縮機及び内燃機関を提供する。
【解決手段】圧縮機１は、同軸上に配置された固定軸２０ａ、２０ｂと、チェーン３５ａ、３５ｂを介して固定軸歯車２１ａ、２１ｂに接続される遊星歯車３１ａ、３１ｂと、遊星歯車３１ａ、３１ｂに固定されたローター回転軸３２ａ、３２ｂと、ローター回転軸３２ａ、３２ｂに固定されたローター３０ａ、３０ｂと、ローター回転軸３２ａ、３２ｂの端部が接続され固定軸２０ａ、２０ｂに回転可能に取付けられるローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂと、入力歯車５１ａ、５１ｂと、入力軸５０ａ、５０ｂと、入力軸５０ａ、５０ｂを回転させる回転駆動装置と、ローター３０ａ、３０ｂを収容し吸入口及び吐出口が形成されたケーシング１１と、を備える。ローター３０ａ、３０ｂは、断面円形のケーシング１１内部を２つの小流体室に区画する。
【選択図】図２

Description

この発明は、圧縮機及び内燃機関に関する。

従来より、比較的小型で圧縮比の小さい圧縮機として、各種のロータリー圧縮機が用いられている。

例えば、特許文献１には、ケーシングと、ケーシングの内径に対して偏心したローターと、ローターに設けられた溝を出入りする羽根によって流体室を構成し、ローターを回転させて流体を圧送する圧縮機（スライドベーン式）が開示されている。

また、特許文献２には、２つのローターとケーシングによって流体室が区画されるように構成し、吸入側から吐出側へと流体を移送する圧縮機（ルーツ式）が開示されている。

特開平５−１９５９６４号公報 特開２０１４−１６３２７５号公報

特許文献１のスライドベーン式圧縮機は、ローターの回転に伴って羽根が動作するため、構造が複雑であり、製作には高い精度が必要となる。また、特許文献２のルーツ式圧縮機は、ケーシングやローターの形状が複雑であるため、製作が困難であるという問題があった。

本発明は上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造で製作の容易な圧縮機及び内燃機関を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る圧縮機は、
歯車を有し、同軸上に離間して配置された第１の固定軸及び第２の固定軸と、
前記第１の固定軸の歯車に第１のチェーンを介して接続されて前記第１の固定軸の周りを旋回する第１の遊星歯車と、
前記第２の固定軸の歯車に第２のチェーンを介して接続されて前記第２の固定軸の周りを旋回する第２の遊星歯車と、
一方の端部が前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
一方の端部が前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
前記第１のローター回転軸の一方の端部が摺動可能に接続されるとともに、前記第１の固定軸に取り付けられ、前記第１の固定軸を軸にして回転する第１のローター旋回用歯車と、
前記第２のローター回転軸の一方の端部が摺動可能に接続されるとともに、前記第２の固定軸に取り付けられ、前記第２の固定軸を軸にして回転する第２のローター旋回用歯車と、
前記第１のローター旋回用歯車又は前記第２のローター旋回用歯車と直接或いは間接的に噛み合って回転可能な入力歯車と、
前記入力歯車に固定された入力軸と、
前記入力軸を回転させる回転駆動装置と、
前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸入口及び吐出口が形成されたケーシングと、を備え、
前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
ことを特徴とする。

また、前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成されることが好ましい。

また、前記第１の固定軸と前記第２の固定軸の歯車の歯数が同数であり、
前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸の歯車の歯数の２倍であり、
前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転することが好ましい。

また、前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸が同一平面上に配置されていることが好ましい。

また、前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角であることが好ましい。

本発明の第２の観点に係る圧縮機は、
周面に歯を有する太陽歯車と、
それぞれ遊び歯車を介して前記太陽歯車と接続し、前記太陽歯車の周りを旋回する第１の遊星歯車及び第２の遊星歯車と、
前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
前記太陽歯車に摺動可能に接続された入力軸部と、前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸がそれぞれ摺動可能に接続された回転板部を有するローター旋回用回転板と、
前記ローター旋回用回転板を回転させる回転駆動装置と、
前記太陽歯車が固定され、前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸入口及び吐出口が形成されたケーシングと、を備え、
前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
ことを特徴とする。

また、前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成されることが好ましい。

また、前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記太陽歯車の歯数の２倍であり、
前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記太陽歯車の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転することが好ましい。

また、前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記ローター旋回用回転板の回転軸が同一平面上に配置されていることが好ましい。

また、前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角であることが好ましい。

本発明の第３の観点に係る内燃機関は、
周面に歯を有する太陽歯車と、
それぞれ遊び歯車を介して前記太陽歯車と接続し、前記太陽歯車の周りを旋回する第１の遊星歯車及び第２の遊星歯車と、
前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
前記太陽歯車に摺動可能に接続された出力軸部と、前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸がそれぞれ摺動可能に接続された回転板部を有するローター旋回用回転板と、
前記ローター旋回用回転板を回転させる回転駆動装置と、
前記太陽歯車が固定され、前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸気口及び排気口が形成されたケーシングと、
前記ケーシングに配置され、前記吸気口から吸入した混合気に点火する点火手段と、を備え、
前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
ことを特徴とする。

また、前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成されることが好ましい。

また、前記内燃機関は、前記ローター旋回用回転板と同軸上に配置され、前記ローター旋回用回転板に同期して回転するバルブ開閉用歯車と、
前記ケーシングに回転可能に支持され、前記バルブ開閉用歯車に接続される吸気カムギアを有する吸気カムシャフトと、
前記ケーシングに回転可能に支持され、前記バルブ開閉用歯車に接続される排気カムギアを有する排気カムシャフトと、
前記吸気カムシャフトに設けられた吸気カムに当接する吸気バルブと、
前記排気カムシャフトに設けられた排気カムに当接する排気バルブと、を備えることが好ましい。

また、前記吸気カムギア及び前記排気カムギアのそれぞれの歯数が前記バルブ開閉用歯車の歯数の２倍であり、
前記バルブ開閉用歯車が２回転したとき、前記吸気カム及び前記排気カムはそれぞれ１回転することが好ましい。

また、前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記太陽歯車の歯数の２倍であり、
前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記太陽歯車の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転することが好ましい。

また、前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記ローター旋回用回転板の回転軸が同一平面上に配置されていることが好ましい。

また、前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角であることが好ましい。

本発明に係る圧縮機及び内燃機関は、ケーシング内面の断面形状が円形であるとともに、ローターとケーシングとでケーシング内部を区画するので、構造が簡易で容易に製作することができる。

本発明の実施の形態に係る圧縮機の斜視図である。 図１のＡ−Ａ’線でケーシングを切断して圧縮機の内部構造を示した内部構造図である。 図１のＡ−Ａ’線で圧縮機を切断して圧縮機の内部構造を示した内部構造図である。 図２のＢ−Ｂ’方向を見た場合のローター、ローター回転軸、遊星歯車、固定軸、ケーシング内周面、吸入口及び吐出口の配置関係を示す状態図である。 ローターの断面形状を示す詳細図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）は入力軸が回転入力を受けた際のローター、ローター回転軸、遊星歯車の動きを示す状態図である。 他の実施の形態に係る圧縮機の斜視図である。 図７のＣ−Ｃ’線でケーシングを切断して圧縮機の内部構造を示した内部構造図である。 図７のＣ−Ｃ’線で圧縮機を切断して圧縮機の内部構造を示した内部構造図である。 図８のＤ−Ｄ’方向を見た場合のローター、ローター回転軸、遊星歯車、太陽歯車、遊び歯車、ケーシング内周面、吸入口及び吐出口の配置関係を示す状態図である。 他の実施の形態に係る内燃機関の斜視図である。 （Ａ）が内燃機関の上面図であり、（Ｂ）が内燃機関の側面図である。 図１１のＥ−Ｅ’線でケーシングを切断して内燃機関の内部構造を示した内部構造図である。 図１１のＥ−Ｅ’線で内燃機関を切断して内燃機関の内部構造を示した内図構造図である。 図１１のＥ−Ｅ’方向を見た場合のローター、バルブ開閉用歯車、吸気カムギア、吸気カム、吸気バルブ、吸気口、排気カムギア、排気カム、排気バルブ及び排気口の配置関係を示す状態図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）及び（Ｈ）はローターの動き及び吸気バルブ並びに排気バルブの開閉状態を示す状態図である。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る圧縮機について、図を参照しつつ説明する。図１〜図３に示すように、圧縮機１は、ケーシング１１内に設置された、一部に固定軸歯車２１ａ，２１ｂを有する固定軸２０ａ、２０ｂと、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂと、ローター３０ａ、３０ｂがそれぞれ固定されるとともに遊星歯車３１ａ、３１ｂがそれぞれ固定されたローター回転軸３２ａ、３２ｂと、固定軸歯車２１ａと遊星歯車３１ａ、固定軸歯車２１ｂと遊星歯車３１ｂをそれぞれ接続するチェーン３５ａ、３５ｂと、入力歯車５１ａ、５１ｂが固定された入力軸５０ａ、５０ｂと、回転駆動装置９０ａ、９０ｂを備える。

ケーシング１１は、上面及び底面が開放された円筒状であって内部に配置されるローター３０ａ、３０ｂと摺接して流体室を構成する流体室部材１１２と、流体室部材１１２の開放されたそれぞれの面を塞ぐように配置され圧縮機１を駆動するための駆動機構を収容する第１の駆動機構収容部材１１１及び第２の駆動機構収容部材１１３を備える。

流体室部材１１２は、図４に示すように、吸入口１１２ａと吐出口１１２ｂを備えており、後述するローター３０ａ、３０ｂの回転動作によって、吸入口１１２ａから吸入した流体が吐出口１１２ｂを通じて外部へと圧送される。

第１の駆動機構収容部材１１１と第２の駆動機構収容部材１１３の中心部近傍に固定軸２０ａ、２０ｂがそれぞれ固定されている。固定軸２０ａ、２０ｂは同軸上に離間して対称に配置されている。固定軸２０ａ、２０ｂは半月キー等の固定部材２２ａ、２２ｂによって第１の駆動機構収容部材１１１、第２の駆動機構収容部材１１３にそれぞれ固定されている。第１の駆動機構収容部材１１１、第２の駆動機構収容部材１１３からケーシング１１内方に突出した固定軸２０ａ、２０ｂは、ケーシング１１の側面側に凹凸のない摺動面を有し、ケーシング１１の内側にはチェーン３５ａ、３５ｂを懸架可能な固定軸歯車２１ａ、２１ｂが配置されている。

ローター３０ａ、３０ｂは断面が略楕円形の楕円柱状であり、その寸法はいずれも同じである。ローター３０ａ、３０ｂの断面形状は、図４に示すように、短径ｒ１と長径ｒ２の和がケーシング１１の内径Ｒｃよりも僅かに小さい楕円形状であることを基本とする。２つのローター３０ａ、３０ｂの外周面と流体室部材１１２の内周面は、後述するように、ローター３０ａ、３０ｂの回転動作中、常に互いに摺接し、流体室を２つの小流体室に区分けする。

ローター３０ａ、３０ｂの断面形状は、流体室の密閉性を考慮して、多少の変形が許容される。例えば、ローター３０ａ、３０ｂの短径ｒ１を１００ｍｍ、長径ｒ２を１６０ｍｍとし、流体室部材１１２の内径Ｒｃを２６０ｍｍとする。このとき、ローター３０ａ、３０ｂの断面形状を通常の楕円とすると、図５に長破線で示す楕円１（焦点間距離は約６２．４ｍｍ）となる。一方、本実施の形態では、図５に破線で示す楕円２（短径ｒ１は１００ｍｍ、長径ｒ２は１４６ｍｍ、焦点間距離は約５３．６ｍｍ）を基礎として、長軸方向端部を通常の楕円形よりも僅かに長く調整している。具体的には、楕円２の中心を回転中心として、長軸を４５°回転させた線と楕円２との交点Ｐを求め、短軸から交点Ｐまでの距離をＰｘとする。そして、短軸からの距離がＰｘ以下の範囲は楕円２の外形とする。短軸からの距離がＰｘ以上となる長軸方向端部では、交点Ｐと端点Ｑ（楕円１と長軸の交点）を繋ぐ円弧を外形とする。これにより、小流体室の密閉性を高めつつ、ローター同士を滑らかに摺動させることができる。ローター３０ａ、３０ｂの断面形状及び流体室部材１１２とローター３０ａ、３０ｂとの隙間の設定は、流体室をシールするオイルの粘度等に応じて調整すればよい。

ローター３０ａ、３０ｂの中心部に、それぞれ円柱状のローター回転軸３２ａ、３２ｂが固定されている。

ローター３０ａから突出したローター回転軸３２ａの一方の端部には、端部側から順にローター旋回用歯車４０ａ、遊星歯車３１ａが配置されている。また、ローター回転軸３２ａの他方の端部には、ローター旋回用歯車４０ｂが配置されている。ローター回転軸３２ａと遊星歯車３１ａとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸３２ａとローター旋回用歯車４０ａ及びローター旋回用歯車４０ｂとは、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受け４２ａ、４２ｂを介して接続されており、ローター回転軸３２ａはローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂに摺動可能に軸支されている。

ローター回転軸３２ｂの一方の端にも上記と同様に、端部側から順にローター旋回用歯車４０ｂ、遊星歯車３１ｂが配置されている。また、ローター回転軸３２ｂの他方の端部には、ローター旋回用歯車４０ａが配置されている。ローター回転軸３２ｂと遊星歯車３１ｂとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸３２ｂとローター旋回用歯車４０ｂ及びローター旋回用歯車４０ａとは、ローター旋回用歯車４０ｂ、４０ａにそれぞれ設けられた滑り軸受け４２ｄ、４２ｃを介して接続されており、ローター回転軸３２ｂはローター旋回用歯車４０ｂ、４０ａに摺動可能に軸支されている。

２つの遊星歯車３１ａ、３１ｂは同じ構造であり、その周面にチェーン３５ａ、３５ｂが懸架可能な歯を有している。そして、チェーン３５ａが遊星歯車３１ａと固定軸歯車２１ａに懸架されている。また、チェーン３５ｂが遊星歯車３１ｂと固定軸歯車２１ｂに懸架されている。遊星歯車３１ａ、３１ｂの歯数は固定軸２０ａ、２０ｂに形成された固定軸歯車２１ａ、２１ｂの歯数の２倍である。

ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂは、それぞれ中心に円形の穴が形成された円盤状の歯車であり、それらの穴にそれぞれ固定軸２０ａ、２０ｂの摺動面が挿入されて配置されている。そして、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂと固定軸２０ａ、２０ｂとはベアリング４１ａ、４１ｂを介して摺動可能に配置されており、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂは、それぞれ固定軸２０ａ、２０ｂを軸にして回転可能である。

図４に、図２のＢ−Ｂ’方向に見たローター３０ａ、３０ｂ、ローター回転軸３２ａ、３２ｂ、遊星歯車３１ａ、３１ｂ及び固定軸２０ａ、２０ｂの配置関係を示しているが、ローター回転軸３２ａ、３２ｂは固定軸２０ａ、２０ｂを中心にして対向配置されている。言い換えれば、ローター回転軸３２ａと固定軸２０ａ、２０ｂとローター回転軸３２ｂは同一直線上に配置されている。このため、ローター３０ａとローター３０ｂも固定軸２０ａ、２０ｂを中心にして同一直線上に配置されている。更に言えば、ローター回転軸３２ａと固定軸２０ａ、２０ｂとローター回転軸３２ｂは同一平面上に位置している。そして、ローター３０ａの長軸とローター３０ｂの長軸とのなす角度が略直角である。そして、この角度は、後述するように、動作時においても維持される。

また、ローター３０ａ、３０ｂと遊星歯車３１ａとの間には回転板６０ａが配置され、ローター３０ａ、３０ｂと遊星歯車３１ｂとの間には回転板６０ｂが配置されている。回転板６０ａ、６０ｂは、それぞれ第１の駆動機構収容部材１１１、第２の駆動機構収容部材１１３に対して摺動可能であり、ローター回転軸３２ａ、３２ｂのそれぞれの両端部が摺動可能に挿入されている。

回転板６０ａ、６０ｂは、ケーシング１１の内部を、駆動機構を収容する部分と流体室に区分けする。すなわち、流体室部材１１２、回転板６０ａ及び回転板６０ｂで囲われて、流体室が形成される。そのため、回転板６０ａと第１の駆動機構収容部材１１１の摺動部及び回転駆動６０ｂと第２の駆動機構収容部材１１３の摺動部は、グリース、オイル等によってシールされており、流体室中の流体が駆動機構を収容する部分に流入しないよう密閉される。

また、入力歯車５１ａ、５１ｂがローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂと噛み合うように配置されている。入力歯車５１ａ、５１ｂの中心には、入力軸５０ａ、５０ｂが固定部材５３ａ、５３ｂによってそれぞれ固定されており、入力軸５０ａ、５０ｂはそれぞれベアリング５２ａ、５２ｂを介して摺動可能に第１の駆動機構収容部材１１１、第２の駆動機構収容部材１１３に軸支されている。

そして入力軸５０ａ、５０ｂの端部はそれぞれ第１の駆動機構収容部材１１１、第２の駆動機構収容部材１１３から突出し、回転駆動装置９０ａ、９０ｂに接続している。回転駆動装置９０ａ、９０ｂとして、電気エネルギーを回転力に変換するモーター等、公知の装置を用いることができる。

続いて、図６を参照して、圧縮機１の動作の流れについて説明する。

まず、図６（Ａ）の状態において、流体室部材１１２の内部は、ローター３０ａ及びローター３０ｂによって２つの小流体室に分けられている。２つの小流体室は、同様の流れで動作するため、以下、図６（Ａ）に示す右側網掛け部分の小流体室Ｃ１に注目して説明する。

回転駆動装置９０ａ、９０ｂを回転駆動させることにより、入力軸５０ａ、５０ｂ及びこれらに固定されている入力歯車５１ａ、５１ｂが回転する。入力歯車５１ａ、５１ｂの回転により、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂが回転する。ここで、入力軸５０ａ、５０ｂは、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂが図６上時計回りに回転する方向に入力を与えるものとする。

ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂに接続されているローター回転軸３２ａ、３２ｂは固定軸２０ａ、２０ｂの周りを旋回（公転）する。ローター回転軸３２ａ、３２ｂには遊星歯車３１ａ、３１ｂ及びローター３０ａ、３０ｂが固定されているため、チェーン３５ａ、３５ｂを介し、遊星歯車３１ａ、３１ｂが固定軸２０ａ、２０ｂの周りを旋回するとともに、ローター３０ａ、３０ｂも自転しつつ固定軸２０ａ、２０ｂの周りを公転することになる。

上記の回転が進むと、図６（Ｂ）に示すように、図面上ローター３０ａが左側に、ローター３０ｂが右側に位置する。図６（Ａ）から図６（Ｂ）へ動作が進む間、ローター３０ａ、３０ｂの自転によって、小流体室Ｃ１の容積は拡大する。小流体室Ｃ１は、容積の拡大によって、内部圧力が低下するのに伴って、吸入口１１２ａを通じて外部から流体を吸入する。

さらに回転が進むと、図６（Ｃ）に示すように、ローター３０ａ、３０ｂが図面上左右対称の位置に達する。この位置で、小流体室Ｃ１の容積が最大となり、小流体室Ｃ１は吸入工程から吐出工程へと移行する。具体的には、図６（Ｃ）から回転が進むと、ローター３０ａと流体室部材１１２との摺動部が吐出口１１２ｂに達し、小流体室Ｃ１内の流体が吐出され始める。吐出の開始に合わせて、ローター３０ｂと流体室部材１１２との摺動部が吸入口１１２ａに達し、小流体室Ｃ１内への流体の吸入は終了する。

吐出開始と吸入終了の時期は、吸入口１１２ａ及び吐出口１１２ｂの位置によって決定される。吐出開始と吸入終了のタイミングは、圧縮機の使用目的、ローターの定常的な運転速度等の各要素によって設定される。本実施の形態では、小流体室Ｃ１から見て吐出口１１２ｂが開いた後に、僅かに遅れて吸入口１１２ａが閉じて吐出工程を開始するように設定している。これは、図６（Ｅ）で後述するように、より多くの流体を吐出することを優先するためである。

吐出工程では、小流体室Ｃ１内の容積は徐々に縮小するため、内部圧力が高まり、小流体室Ｃ１内の流体は外部へと圧送される。

図６（Ｄ）に示すように、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂがそれぞれ半回転（１８０°）自転すると、図６（Ａ）に示す状態から、２つのローター３０ａ、３０ｂが丁度入れ替わった状態となり、小流体室Ｃ１は図面上の左側に位置している。ローター３０ａ、３０ｂはいずれも９０°自転している。

さらに回転が進むと、図６（Ｅ）に示すように、ローター３０ａ、３０ｂが図面上左右対称の位置に達する。この位置で、小流体室Ｃ１の容積は最小となり、小流体室Ｃ１は吐出工程から吸入工程へと移行する。具体的には、図６（Ｅ）の状態で、吸入口１１２ａは閉じている一方、吐出口１１２ｂは開いている。これにより、小流体室Ｃ１の容積が最小となる位置まで吐出工程は継続され、より多くの流体を吐出することができる。

また、図６（Ｅ）から回転が進むと、ローター３０ｂと流体室部材１１２との摺動部が吐出口１１２ｂに達し、小流体室Ｃ１内の流体の吐出が終了する。小流体室Ｃ１から見て吐出口１１２ｂが閉じた後、ローター３０ａと流体室部材１１２との摺動部が吸入口１１２ａに達し、小流体室Ｃ１内への流体の吸入が開始される。

図６（Ｆ）に示すように、吸入工程では、小流体室Ｃ１内の容積は徐々に拡大するため、内部圧力が低下し、吸入口１１２ａを通じて小流体室Ｃ１内に流体が吸入される。

そして、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂが一回転（３６０°）自転すると、ローター３０ａ、３０ｂはそれぞれ図６（Ａ）に示した配置に戻る。このように、ローター旋回用歯車４０ａ、４０ｂが一回転（３６０°）自転した場合、ローター３０ａ、３０ｂは半回転（１８０°）自転することになる。

以上のように、回転駆動装置９０ａ、９０ｂからの入力を受けてローター３０ａ、３０ｂが流体室部材１１２内を回転することにより、２つに区分けされた小流体室が、交互に流体を吐出する。

このように、圧縮機１は、流体室部材１１２の内面の断面形状が円形であるとともに、ローター３０ａ、３０ｂの外周面及び流体室部材１１２の内周面が互いに摺接することによって、流体室部材１１２の内部を２つの小流体室に区分けするので、簡易な構造となり、容易に制作することができる。

また、ローター３０ａ、３０ｂの断面形状が略楕円形であるので、より構造が簡易で容易に制作することができる。

また、ローター３０ａ、３０ｂによって区分けされた２つの小流体室が交互に流体を吐出する構造となっているので、効率よく流体を圧送することが可能である。

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２に係る圧縮機について説明する。本実施の形態に係る圧縮機は、ローター３０ａ、３０ｂの駆動機構が、流体室に対して片側に集約されている点、及びローター３０ａ、３０ｂを自転させる遊星歯車が遊び歯車を介して固定歯車（太陽歯車）と接続される点で、上記実施の形態１と異なる。

圧縮機２は図７〜図９に示すように、ケーシング１２内に設置された、固定歯車である太陽歯車２３と、第１のローター旋回用回転板４３と、第２のローター旋回用回転板４４と、ローター３０ａ、３０ｂがそれぞれ固定されるとともに遊星歯車３１ａ、３１ｂがそれぞれ固定されたローター回転軸３２ａ、３２ｂと、太陽歯車２３と遊星歯車３１ａ、太陽歯車２３と遊星歯車３１ｂをそれぞれ接続する遊び歯車３６ａ、３６ｂと、回転駆動装置９２を備える。

ケーシング１２は、円筒状の凹部を有するとともに、内部に配置されるローター３０ａ、３０ｂと摺接して流体室を構成する流体室部材１２２と、流体室部材１２２の開放された面を塞ぐように配置され圧縮機２を駆動するための駆動機構を収容する駆動機構収容部材１２１を備える。

流体室部材１２２は、図１０に示すように、吸入口１２２ａと吐出口１２２ｂを備えており、上述の実施の形態１と同様にローター３０ａ、３０ｂの回転動作によって、吸入口１２２ａから吸入した流体が吐出口１２２ｂを通じて外部へと圧送される。

駆動機構収容部材１２１の中心部近傍に、太陽歯車２３が、図示しない固定部材によって固定されている。太陽歯車２３は、周面に歯が形成されるとともに、中心に円形の穴が形成された円盤状の歯車である。また、駆動機構収容部材１２１には、太陽歯車２３の穴と同軸の円形の穴が形成されている。これら太陽歯車２３の穴及び駆動機構収容部材１２１の穴には、後述する第１のローター旋回用回転板４３の回転軸部４３ａが摺動可能に挿入される。

ローター３０ａ、３０ｂは、実施の形態１と同様の楕円柱状であり、２つのローター３０ａ、３０ｂの外周面と流体室部材１２２の内周面とが、常に互いに摺接することで、流体室部材１２２の内部を２つの小流体室に区分けする。

ローター３０ａから突出したローター回転軸３２ａの一方の端部には、端部側から順に遊星歯車３１ａ、第１のローター旋回用回転板４３が配置されている。また、ローター回転軸３２ａの他方の端部には、第２のローター旋回用回転板４４が配置されている。ローター回転軸３２ａと遊星歯車３１ａとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸３２ａと第１のローター旋回用回転板４３及び第２のローター旋回用回転板４４とは、第１のローター旋回用回転板４３の回転板部４３ｂ、第２のローター旋回用回転板４４の回転板部４４ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受け４７ａ、４７ｂを介して接続されており、ローター回転軸３２ａは第１のローター旋回用回転板４３、第２のローター旋回用回転板４４に摺動可能に軸支されている。

ローター回転軸３２ｂの一方の端にも上記と同様に、端部側から順に遊星歯車３１ｂ、第１のローター旋回用回転板４３が配置されている。また、ローター回転軸３２ｂの他方の端部には、第２のローター旋回用回転板４４が配置されている。ローター回転軸３２ｂと遊星歯車３１ｂとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸３２ｂと第１のローター旋回用回転板４３及び第２のローター旋回用回転板４４とは、第１のローター旋回用回転板４３の回転板部４３ｂ、第２のローター旋回用回転板４４の回転板部４４ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受け４７ｃ、４７ｄを介して接続されており、ローター回転軸３２ｂは第１のローター旋回用回転板４３、第２のローター旋回用回転板４４に摺動可能に軸支されている。

２つの遊星歯車３１ａ、３１ｂは同じ構造であり、遊星歯車３１ａ、３１ｂの歯数は、太陽歯車２３の歯数の２倍である。

第１のローター旋回用回転板４３は、凹凸のない摺動面を有する回転軸部４３ａを備えており、太陽歯車２３の中心に形成されている穴に回転軸部４３ａが挿入されて配置されている。さらに、駆動機構収容部材１２１と回転軸部４３ａとは、駆動機構収容部材１２１に設けられたベアリング４５ａを介して摺動可能に配置されており、第１のローター旋回用回転板４３は、回転軸部４３ａを軸にして回転可能である。また、回転軸部４３ａは、駆動機構収容部材１２１に形成された穴を通じてケーシング１２の外部へ突出しており、回転駆動装置９２と接続されている。回転駆動装置９２としては、実施の形態１と同様に、電気エネルギーを回転力に変換するモーター等、公知の装置を用いることができる。

また、第１のローター旋回用回転板４３は、ケーシング１２の内部を、駆動機構を収容する部分と流体室に区分けする。すなわち、流体室部材１２２の開放された側が、駆動機構収容部材１２１と第１のローター旋回用回転板４３で塞がれて、流体室部材１２２内部の流体室が形成される。そのため、第１のローター旋回用回転板４３と駆動機構収容部材１２１の摺動部は、グリース、オイル等によってシールされており、流体室中の流体が駆動機構を収容する部分に流入しないよう密閉される。

第２のローター旋回用回転板４４は、凹凸のない摺動面を有する回転軸部４４ａを備えている。回転軸部４４ａは、流体室部材１２２の凹部に、ベアリング４５ａと同軸に配置されたベアリング４５ｂに挿入される。これにより、第２のローター旋回用回転板４４は、流体室部材１２２に対して回転可能に配置されている。

第１のローター旋回用回転板４３には、遊び歯車回転軸４６ａ、４６ｂが配置されており、遊び歯車回転軸４６ａ、４６ｂには、それぞれ遊び歯車３６ａ、３６ｂが摺動可能に設置されている。遊び歯車３６ａ、３６ｂはいずれも同様の構造であり、それぞれ太陽歯車２３と遊星歯車３１ａ、３１ｂとを接続する。遊び歯車回転軸４６ａ、４６ｂと第１のローター旋回用回転板４３とは連結され、その位置関係が変わらないことから、遊び歯車回転軸４６ａ、４６ｂは、第１のローター旋回用回転板４３の回転に同調して、それぞれ太陽歯車２３の周りを旋回する。遊び歯車３６ａ、３６ｂは、アイドルギアとも呼ばれ、遊星歯車３１ａ、３１ｂの回転量（自転角度）を調節する機能を有する。すなわち、遊星歯車３１ａ、３１ｂの歯数が太陽歯車２３の歯数の２倍に設定されているので、後述するように、遊星歯車３１ａ、３１ｂが太陽歯車２３のまわりを一周（３６０°）旋回した際、遊星歯車３１ａ、３１ｂが半回転（１８０°）自転するように調節する機能を有する。

図１０に、図８のＤ−Ｄ’方向に見たローター３０ａ、３０ｂ、ローター回転軸３２ａ、３２ｂ、遊星歯車３１ａ、３１ｂ、太陽歯車２３、及び、遊び歯車３６ａ、３６ｂの配置関係を示している。遊星歯車３１ａ、３１ｂが遊び歯車３６ａ、３６ｂと接続される点を除いて、基本的な配置関係は実施の形態１と同様である。すなわち、ローター回転軸３２ａ、３２ｂは太陽歯車２３を中心にして対向配置されており、ローター３０ａの長軸とローター３０ｂの長軸とのなす角度が略直角である。

回転駆動装置９２を回転駆動させることにより、第１のローター旋回用回転板４３の入力軸部４３ａに回転が与えられ、第１のローター旋回用回転板４３が回転する。第１のローター旋回用回転板４３が回転するので、第１のローター旋回用回転板４３に接続されているローター回転軸３２ａ、３２ｂが太陽歯車２３の周りを旋回する。ローター回転軸３２ａ、３２ｂには遊星歯車３１ａ、３１ｂ及びローター３０ａ、３０ｂが固定されているため、遊び歯車３６ａ、３６ｂを介し、遊星歯車３１ａ、３１ｂが太陽歯車２３の周りを旋回するとともに、ローター３０ａ、３０ｂも自転しつつ太陽歯車２３の周りを公転することになる。そのほか、各要素の動き等は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

このように、圧縮機２は、流体室部材１２２の内面の断面形状が円形であるとともに、ローター３０ａ、３０ｂの外周面及び流体室部材１２２の内周面が互いに摺接することによって、流体室部材１２２の内部を２つの小流体室に区分けするので、簡易な構造となり、容易に制作することができる。

また、ローター３０ａ、３０ｂの断面形状が略楕円形であるので、構造が簡易で容易に制作することができる。

また、駆動機構を圧縮機２の片側に集約したので、装置をより小型化することができる。

また、ローター３０ａ、３０ｂの自転をチェーンではなく遊び歯車３６ａ、３６ｂによって行うので、チェーンへの注油やゆるみの確認等が不要となり、メンテナンスが容易である。

（実施の形態３）
続いて、実施の形態３に係る内燃機関について説明する。本実施の形態に係る内燃機関は、上記の実施形態に係る圧縮機の圧縮機構を用い、吸入した混合気を圧縮、燃焼させることにより動力を得る内燃機関である。

内燃機関３は、図１１〜図１４に示すように、ケーシング１３内に設置された、固定歯車である太陽歯車１２３と、第１のローター旋回用回転板１４３と、第２のローター旋回用回転板１４４と、ローター１２５ａ、１２５ｂがそれぞれ固定されるとともに遊星歯車１２７ａ、１２７ｂがそれぞれ固定されたローター回転軸１２６ａ、１２６ｂと、太陽歯車１２３と遊星歯車１２７ａ、太陽歯車１２３と遊星歯車１２７ｂをそれぞれ接続する遊び歯車１２８ａ、１２８ｂと、点火プラグ１５０と、第２のローター旋回用回転板１４４の回転軸部１４４ａに固定されたバルブ開閉用歯車１５３と、バルブ開閉用歯車１５３と接続されて回転する吸気カムシャフト１５４及び排気カムシャフト１５５を備える。

ケーシング１３は、円筒状の凹部を有するとともに、内部に配置されるローター１２５ａ、１２５ｂと摺接して流体室を構成する流体室部材１３２と、流体室部材１３２の開放された面を塞ぐように配置されローター１２５ａ、１２５ｂを自転させるためのローター回転機構等を収容するローター回転機構収容部材１３１と、バルブ開閉用歯車１５３、吸気カムシャフト１５４及び排気カムシャフト１５５を収容するカムカバー１３３を備える。

流体室部材１３２は、図１１及び図１２に示すように、吸気管１３２ａと排気管１３２ｃを備えている。吸気管１３２ａは、図示しない気化器に接続されている。気化器は、燃料となるガソリンを予め気化させるキャブレター等、公知の装置を用いることができる。

また、流体室部材１３２は、混合気を燃焼させる点火手段としての点火プラグ１５０を備えている。図１２（Ａ）に示すように、気化器によって生成された混合気は、吸気口１３２ｂから吸気管１３２ａを通じて流体室に吸入される。流体室に吸入された混合気は、ローター１２５ａ、１２５ｂの回転動作に伴って、圧縮され、燃焼した後、排気管１３２ｃ、排気口１３２ｄを通って、排出される。詳細は、図１６を用いて後述する。

図１３及び図１４に示すように、ローター回転機構収容部材１３１の中心部近傍に、太陽歯車１２３が、図示しない固定部材によって固定されている。太陽歯車１２３は、周面に歯が形成されるとともに、中心に円形の穴が形成された円盤状の歯車である。また、ローター回転機構収容部材１３１には、太陽歯車１２３の穴と同軸の円形の穴が形成されている。これら太陽歯車１２３の穴及びローター回転機構収容部材１３１の穴には、後述する第１のローター旋回用回転板１４３の出力軸部１４３ａが摺動可能に挿入される。

ローター１２５ａ、１２５ｂは、実施の形態１及び実施の形態２と同様の楕円柱状であり、２つのローター１２５ａ、１２５ｂの外周面と流体室部材１３２の内周面とが、常に互いに摺接することで、流体室部材１３２の内部を２つの小流体室に区分けする。

ローター１２５ａから突出したローター回転軸１２６ａの一方の端部には、端部側から順に遊星歯車１２７ａ、第１のローター旋回用回転板１４３が配置されている。また、ローター回転軸１２６ａの他方の端部には、第２のローター旋回用回転板１４４が配置されている。ローター回転軸１２６ａと遊星歯車１２７ａとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸１２６ａと第１のローター旋回用回転板１４３及び第２のローター旋回用回転板１４４とは、第１のローター旋回用回転板１４３の回転板部１４３ｂ、第２のローター旋回用回転板１４４の回転板部１４４ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受け１４７ａ、１４７ｂを介して接続されており、ローター回転軸１２６ａは第１のローター旋回用回転板１４３、第２のローター旋回用回転板１４４に摺動可能に軸支されている。

ローター回転軸１２６ｂの一方の端にも上記と同様に、端部側から順に遊星歯車１２７ｂ、第１のローター旋回用回転板１４３が配置されている。また、ローター回転軸１２６ｂの他方の端部には、第２のローター旋回用回転板１４４が配置されている。ローター回転軸１２６ｂと遊星歯車１２７ｂとは、不図示の固定部材等で固定されている。また、ローター回転軸１２６ｂと第１のローター旋回用回転板１４３及び第２のローター旋回用回転板１４４とは、第１のローター旋回用回転板１４３の回転板部１４３ｂ、第２のローター旋回用回転板１４４の回転板部１４４ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受け１４７ｃ、１４７ｄを介して接続されており、ローター回転軸１２６ｂは第１のローター旋回用回転板１４３、第２のローター旋回用回転板１４４に摺動可能に軸支されている。

２つの遊星歯車１２７ａ、１２７ｂは同じ構造であり、遊星歯車１２７ａ、１２７ｂの歯数は、太陽歯車１２３の歯数の２倍である。

第１のローター旋回用回転板１４３は、凹凸のない摺動面を有する出力軸部１４３ａを備えており、太陽歯車１２３の中心に形成されている穴に出力軸部１４３ａが挿入されて配置されている。さらに、ローター回転機構収容部材１３１と出力軸部１４３ａとは、ローター回転機構収容部材１３１に設けられたベアリング１４５ａを介して摺動可能に配置されており、第１のローター旋回用回転板１４３は、出力軸部１４３ａを軸にして回転可能である。また、出力軸部１４３ａは、ローター回転機構収容部材１３１に形成された穴を通じてケーシング１３の外部へ突出しており、駆動力伝達装置１５２と接続されている。駆動力伝達装置１５２は、内燃機関３によって発生した回転駆動力を外部の駆動部に伝達するための装置であって、歯車を組み合わせた変速機等、公知の装置を用いることができる。

また、第１のローター旋回用回転板１４３は、ケーシング１３の内部を、駆動機構を収容する部分と流体室に区分けする。すなわち、流体室部材１３２の開放された側が、ローター回転機構収容部材１３１と第１のローター旋回用回転板１４３で塞がれて、流体室部材１３２内部の流体室が形成される。そのため、第１のローター旋回用回転板１４３とローター回転機構収容部材１３１の摺動部は、グリース、オイル等によってシールされており、流体室中の流体が駆動機構を収容する部分に流入しないよう密閉される。

第１のローター旋回用回転板１４３には、遊び歯車回転軸１４６ａ、１４６ｂが配置されており、遊び歯車回転軸１４６ａ、１４６ｂには、それぞれ遊び歯車１２８ａ、１２８ｂが摺動可能に設置されている。遊び歯車１２８ａ、１２８ｂはいずれも同様の構造であり、それぞれ太陽歯車１２３と遊星歯車１２７ａ、１２７ｂとを接続する。遊び歯車回転軸１４６ａ、１４６ｂと第１のローター旋回用回転板１４３とは連結され、その位置関係が変わらないことから、遊び歯車回転軸１４６ａ、１４６ｂは、第１のローター旋回用回転板１４３の回転に同調して、それぞれ太陽歯車１２３の周りを旋回する。遊び歯車１２８ａ、１２８ｂは、アイドルギアとも呼ばれ、遊星歯車１２７ａ、１２７ｂの回転量（自転角度）を調節する機能を有する。すなわち、遊星歯車１２７ａ、１２７ｂの歯数が太陽歯車１２３の歯数の２倍に設定されているので、遊星歯車１２７ａ、１２７ｂが出力軸部１４３ａのまわりを一周（３６０°）旋回した際、遊星歯車１２７ａ、１２７ｂが半回転（１８０°）自転するように調節する機能を有する。このローター１２５ａ、１２５ｂの基本的な回転動作は、実施の形態２と同様である。

第２のローター旋回用回転板１４４は、凹凸のない摺動面を有する回転軸部１４４ａを備えている。回転軸部１４４ａは、流体室部材１３２の凹部に、ベアリング１４５ａと同軸に配置されたベアリング１４５ｂに挿入される。これにより、第２のローター旋回用回転板１４４は、流体室部材１３２に対して回転可能に配置されている。回転軸部１４４ａの流体室部材１３２から突出した部分には、バルブ開閉用歯車１５３が不図示の固定部材等で固定されている。

また、ローター１２５ａ、１２５ｂを円滑に回転させるため、第１のローター旋回用回転板１４３及び第２のローター旋回用回転板１４４の少なくとも一方の慣性モーメントを大きくし、フライホイールとしての役割を持たせてもよい。第１のローター旋回用回転板１４３及び第２のローター旋回用回転板１４４の慣性モーメントを大きくするための重量設定は、ローター１２５ａ、１２５ｂの定常回転速度に応じて行われる。

吸気カムシャフト１５４は、バルブ開閉用歯車１５３と接続する吸気カムギア１５４ａと、吸気カム１５４ｂを備えている。図１３及び図１４に示す排気カムシャフト１５５と同様に、吸気カムシャフト１５４の一方の端部は、流体室部材１３２の外面に形成された円筒状の凹部に、回転可能に挿入されている。カムカバー１３３の内面には、流体室部材１３２の円筒状凹部と同軸上に、円筒状の凹部が形成されている。このカムカバー１３３側の円筒状凹部に吸気カムシャフト１５４の他方の端部が挿入されている。これにより、吸気カムシャフト１５４は、流体室部材１３２とカムカバー１３３で回転可能に軸支されている。

吸気バルブ１５６は、流体室部材１３２に一体的に設けられた吸気管１３２ａに組み込まれている。具体的には、図１５に示すように、吸気バルブヘッド１５６ａが吸気管１３２ａ内部に位置し、バルブステム１５６ｂが吸気管１３２ａに形成された穴から吸気管１３２ａ外部へ突出している。吸気バルブ１５６は、不図示のバルブスプリングによって吸気カム１５４ｂの回転軸中心に向かって付勢されており、バルブステム端部１５６ｃが吸気カム１５４ｂのカム面に押圧されている。

吸気管１３２ａは、内部に吸気口１３２ｂを備えている。吸気口１３２ｂは、吸気バルブヘッド１５６ａによって密閉可能な形状となっている。したがって、吸気バルブヘッド１５６ａが、バルブスプリングの付勢力によって吸気口１３２ｂに押圧されて吸気口１３２ｂを閉じることができる。また、吸気カム１５４ｂが、バルブスプリングの付勢力に抗して吸気バルブ１５６を押すことで、吸気口１３２ｂを開くことができる。

図１３及び図１４に示すように、排気カムシャフト１５５は、バルブ開閉用歯車１５３と接続する排気カムギア１５５ａと、排気カム１５５ｂを備えている。排気カムシャフト１５５の一方の端部は、流体室部材１３２の外面に形成された円筒状の凹部に、回転可能に挿入されている。カムカバー１３３の内面には、排気カムシャフト１５５が挿入される流体室部材１３２の円筒状凹部と同軸上に、円筒状の凹部が形成されている。このカムカバー１３３側の円筒状凹部に排気カムシャフト１５５の他方の端部が挿入されている。これにより、排気カムシャフト１５５は、流体室部材１３２とカムカバー１３３で回転可能に軸支されている。

排気バルブ１５７は、流体室部材１３２に一体的に設けられた排気管１３２ｃに組み込まれている。具体的には、図１５に示すように、吸気バルブヘッド１５７ａが排気管１３２ｃ内部に位置し、バルブステム１５７ｂが排気管１３２ｃに形成された穴から排気管１３２ｃ外部へ突出している。排気バルブ１５７は、不図示のバルブスプリングによって排気カム１５５ｂの回転軸中心に向かって付勢されており、バルブステム端部１５７ｃが排気カム１５５ｂのカム面に押圧されている。

排気管１３２ｃは、内部に排気口１３２ｄを備えている。排気口１３２ｄは、吸気バルブヘッド１５７ａによって密閉可能な形状となっている。したがって、吸気バルブヘッド１５７ａが、バルブスプリングの付勢力によって排気口１３２ｄに押圧されて排気口１３２ｄを閉じることができる。また、排気カム１５５ｂが、バルブスプリングの付勢力に抗して排気バルブ１５７を押すことで、排気口１３２ｄを開くことができる。

図１６に、図１３のＦ−Ｆ’方向に見たローター１２５ａ、１２５ｂの配置関係及び吸気管１３２ａ、排気管１３２ｃの開閉状態を示している。以下、図１６を参照して、内燃機関３の動作の流れについて説明する。なお、ローター１２５ａ、１２５ｂの回転動作に伴う遊星歯車１２７ａ、１２７ｂ、遊び歯車１２８ａ、１２８ｂ、太陽歯車１２３の基本的な配置関係は実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。また、内燃機関３の始動方法は、セルモーターを用いて出力軸部１４３ａに回転を与える方法、手動で出力軸部１４３ａを回転させる方法等、公知の方法を用いることができるため、詳細な説明は割愛する。

まず、図１６（Ａ）の状態において、流体室部材１３２の内部は、ローター１２５ａ及びローター１２５ｂによって２つの小流体室に分けられている。２つの小流体室は、同様の流れで動作するが、本実施の形態では、図１６（Ａ）に示す右側網掛け部分の小流体室Ｃ１のみで混合気の燃焼が行われる場合について説明する。

図１６（Ａ）は、吸気工程が開始される状態を示している。具体的には、ローター１２５ａと流体室部材１３２との摺動部が、図面上時計回りに回転し、吸気管１３２ａの開口に達して、小流体室Ｃ１と吸気管１３２ａが連通する。また、吸気カム１５４ｂが吸気バルブ１５６を押圧し、吸気口１３２ｂが開かれた状態となっている。

ローター１２５ａ、１２５ｂの回転が進むと、図１６（Ｂ）のように、小流体室Ｃ１の容積は拡大する。容積が拡大すると、小流体室Ｃ１の内部圧力は低下するので、外部の気化器によって生成された混合気が、吸気管１３２ａを通じて小流体室Ｃ１内へ流入する。

さらにローター１２５ａ、１２５ｂの回転が進み、図１６（Ｃ）に示す位置に達すると、内燃機関３は吸気工程から圧縮工程に移行する。具体的には、ローター１２５ｂと流体室部材１３２との摺動部が、図面上時計回りに回転し、吸気管１３２ａの開口に達する。すなわち、ローター１２５ｂが、小流体室Ｃ１と吸気管１３２ａを隔てる状態となる。また、吸気カム１５４ｂの働きによって、吸気バルブ１５６が吸気口１３２ｂを閉じるとともに、排気カム１５５ｂの働きによって、排気バルブ１５７が排気口１３２ｄを閉じる。

図１６（Ｄ）は、圧縮工程の状態を示している。圧縮工程では、小流体室Ｃ１の容積が縮小する。図１６（Ｄ）では、小流体室Ｃ１が排気管１３２ｃと連通しているが、排気口１３２ｄが閉じられているので、小流体室Ｃ１内は密閉されている。したがって、小流体室Ｃ１の容積の縮小に伴って、内部圧力が高められる。

図１６（Ｅ）は、圧縮工程が終了し、小流体室Ｃ１の容積が最も小さくなった状態、すなわち小流体室Ｃ１内の圧力が最も高くなった状態から僅かに回転が進んだ状態を示している。この状態で、点火プラグ１５０が火花を発生させて、混合気に点火する。点火された混合気は、燃焼、膨張することにより、小流体室Ｃ１の容積が拡大する方向に回転力を与える。図１６（Ｅ）に示すように、点火タイミングを小流体室Ｃ１の容積が最も小さくなった状態から僅かに回転が進んだ状態としているため、ローター１２５ａ、１２５ｂが図面上時計回りに回転する方向の回転力は、反時計回りに回転する方向の回転力よりも大きい。したがって、ローター１２５ａ、１２５ｂは、図面上時計回りに回転する方向に回転力を与えられる。また、上述したように、第１のローター旋回用回転板１４３及び第２のローター旋回用回転板１４４の慣性モーメントによって、ローター１２５ａ、１２５ｂをより円滑に回転させることができる。

図１６（Ｆ）は、小流体室Ｃ１内の混合気が、燃焼、膨張中の状態を示している。図１６（Ｆ）では、小流体室Ｃ１が吸気管１３２ａと連通しているが、吸気口１３２ｂが閉じられているので、小流体室Ｃ１内は密閉されている。したがって、ローター１２５ａ、１２５ｂは、混合気の膨張に伴って図面上時計回りに回転を続ける。

ローター１２５ａ、１２５ｂの回転が進み、図１６（Ｇ）に示す位置に達すると、内燃機関３は、燃焼・膨張工程から排気工程へと移行する。具体的には、ローター１２５ａと流体室部材１３２との摺動部が、図面上時計回りに回転し、排気管１３２ｃの開口に達して、小流体室Ｃ１と排気管１３２ｃが連通する。また、排気カム１５５ｂが排気バルブ１５７を押圧し、排気口１３２ｄが開かれた状態となっている。

図１６（Ｈ）は、排気工程の状態を示している。排気工程では、圧縮工程（図１６（Ｄ））と同様に、小流体室Ｃ１の容積が縮小する。小流体室Ｃ１内部は、容積の縮小に伴って圧力が高まるため、燃焼した混合気が排気管１３２ｃを通じて外部へと排出される。

ローター１２５ａ、１２５ｂがさらに回転すると図１６（Ａ）の状態に戻り、排気工程は終了する。そして、新たなサイクルの吸気工程が開始される。

以上のサイクルを繰り返すことにより、ローター１２５ａ、１２５ｂが継続して回転する。これにより、ローター回転軸１２６ａ、１２６ｂと接続された第１のローター旋回用回転板１４３が回転する。第１のローター旋回用回転板１４３の回転力は、出力軸部１４３ａを介して外部へと出力される。

このように、内燃機関３は、流体室部材１３２の内面の断面形状が円形であるとともに、ローター１２５ａ、１２５ｂの外周面及び流体室部材１３２の内周面が互いに摺接することによって、流体室部材１３２の内部を２つの小流体室に区分けするので、簡易な構造となり、容易に制作することができる。

また、ローター１２５ａ、１２５ｂの断面形状が略楕円形であるので、より構造が簡易で容易に制作することができる。

１ 圧縮機
２ 圧縮機
３ 内燃機関
１１ ケーシング
１２ ケーシング
１３ ケーシング
２０ａ，２０ｂ 固定軸
２１ａ，２１ｂ 固定軸歯車
２２ａ，２２ｂ 固定部材
２３ 太陽歯車
３０ａ，３０ｂ ローター
３１ａ，３１ｂ 遊星歯車
３２ａ，３２ｂ ローター回転軸
３５ａ，３５ｂ チェーン
３６ａ，３６ｂ 遊び歯車
４０ａ，４０ｂ ローター旋回用歯車
４１ａ，４１ｂ ベアリング
４２ａ〜４２ｄ 滑り軸受け
４３ 第１のローター旋回用回転板
４３ａ 回転軸部
４３ｂ 回転板部
４４ 第２のローター旋回用回転板
４４ａ 回転軸部
４４ｂ 回転板部
４５ａ，４５ｂ ベアリング
４６ａ，４６ｂ 遊び歯車回転軸
４７ａ〜４７ｄ 滑り軸受け
５０ａ，５０ｂ 入力軸
５１ａ，５１ｂ 入力歯車
５２ａ，５２ｂ ベアリング
５３ａ，５３ｂ 固定部材
６０ａ，６０ｂ 回転板
９０ａ，９０ｂ 回転駆動装置
９２ 回転駆動装置
１１１，１１３ 駆動機構収容部材
１１２ 流体室部材
１１２ａ 吸入口
１１２ｂ 吐出口
１２１ 駆動機構収容部材
１２２ 流体室部材
１２２ａ 吸入口
１２２ｂ 吐出口
１２３ 太陽歯車
１２５ａ，１２５ｂ ローター
１２６ａ，１２６ｂ ローター回転軸
１２７ａ，１２７ｂ 遊星歯車
１２８ａ，１２８ｂ 遊び歯車
１３１ ローター回転機構収容部材
１３２ 流体室部材
１３２ａ 吸気管
１３２ｂ 吸気口
１３２ｃ 排気管
１３２ｄ 排気口
１３３ カムカバー
１４３ 第１のローター旋回用回転板
１４３ａ 出力軸部
１４３ｂ 回転板部
１４４ 第２のローター旋回用回転板
１４４ａ 回転軸部
１４４ｂ 回転板部
１４５ａ，１４５ｂ ベアリング
１４６ａ，１４６ｂ 遊び歯車回転軸
１４７ａ〜１４７ｄ 滑り軸受け
１５０ 点火プラグ
１５２ 駆動力伝達装置
１５３ バルブ開閉用歯車
１５４ 吸気カムシャフト
１５４ａ 吸気カムギア
１５４ｂ 吸気カム
１５５ 排気カムシャフト
１５５ａ 排気カムギア
１５５ｂ 排気カム
１５６ 吸気バルブ
１５６ａ 吸気バルブヘッド
１５６ｂ バルブステム
１５６ｃ バルブステム端部
１５７ 排気バルブ
１５７ａ 排気バルブヘッド
１５７ｂ バルブステム
１５７ｃ バルブステム端部

Claims (17)

1. 歯車を有し、同軸上に離間して配置された第１の固定軸及び第２の固定軸と、
   前記第１の固定軸の歯車に第１のチェーンを介して接続されて前記第１の固定軸の周りを旋回する第１の遊星歯車と、
   前記第２の固定軸の歯車に第２のチェーンを介して接続されて前記第２の固定軸の周りを旋回する第２の遊星歯車と、
   一方の端部が前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
   一方の端部が前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
   前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
   前記第１のローター回転軸の一方の端部が摺動可能に接続されるとともに、前記第１の固定軸に取り付けられ、前記第１の固定軸を軸にして回転する第１のローター旋回用歯車と、
   前記第２のローター回転軸の一方の端部が摺動可能に接続されるとともに、前記第２の固定軸に取り付けられ、前記第２の固定軸を軸にして回転する第２のローター旋回用歯車と、
   前記第１のローター旋回用歯車又は前記第２のローター旋回用歯車と直接或いは間接的に噛み合って回転可能な入力歯車と、
   前記入力歯車に固定された入力軸と、
   前記入力軸を回転させる回転駆動装置と、
   前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸入口及び吐出口が形成されたケーシングと、を備え、
   前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
   前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記第１の固定軸と前記第２の固定軸の歯車の歯数が同数であり、
   前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸の歯車の歯数の２倍であり、
   前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記第１の固定軸及び前記第２の固定軸が同一平面上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の圧縮機。
5. 前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧縮機。
6. 周面に歯を有する太陽歯車と、
   それぞれ遊び歯車を介して前記太陽歯車と接続し、前記太陽歯車の周りを旋回する第１の遊星歯車及び第２の遊星歯車と、
   前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
   前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
   前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
   前記太陽歯車に摺動可能に接続された入力軸部と、前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸がそれぞれ摺動可能に接続された回転板部を有するローター旋回用回転板と、
   前記ローター旋回用回転板を回転させる回転駆動装置と、
   前記太陽歯車が固定され、前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸入口及び吐出口が形成されたケーシングと、を備え、
   前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
   前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
   ことを特徴とする圧縮機。
7. 前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の圧縮機。
8. 前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記太陽歯車の歯数の２倍であり、
   前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記太陽歯車の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転する、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の圧縮機。
9. 前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記ローター旋回用回転板の回転軸が同一平面上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の圧縮機。
10. 前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角である、
    ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の圧縮機。
11. 周面に歯を有する太陽歯車と、
    それぞれ遊び歯車を介して前記太陽歯車と接続し、前記太陽歯車の周りを旋回する第１の遊星歯車及び第２の遊星歯車と、
    前記第１の遊星歯車に固定された第１のローター回転軸と、
    前記第２の遊星歯車に固定された第２のローター回転軸と、
    前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸にそれぞれ固定された第１のローター及び第２のローターと、
    前記太陽歯車に摺動可能に接続された出力軸部と、前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸がそれぞれ摺動可能に接続された回転板部を有するローター旋回用回転板と、
    前記ローター旋回用回転板を回転させる回転駆動装置と、
    前記太陽歯車が固定され、前記第１のローター及び前記第２のローターを収容するとともに、流体の吸気口及び排気口が形成されたケーシングと、
    前記ケーシングに配置され、前記吸気口から吸入した混合気に点火する点火手段と、を備え、
    前記第１のローター及び前記第２のローターと摺接するケーシング内面は、断面円形に形成され、
    前記ケーシングの内部は、前記第１のローターの外周面、前記第２のローターの外周面及び前記ケーシングの内周面が互いに接することにより、２つの小流体室に区画される、
    ことを特徴とする内燃機関。
12. 前記第１のローター及び前記第２のローターの外形は、断面がそれぞれ前記第１のローター回転軸及び前記第２のローター回転軸を中心とする略楕円形である楕円柱状に形成される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関。
13. 前記ローター旋回用回転板と同軸上に配置され、前記ローター旋回用回転板に同期して回転するバルブ開閉用歯車と、
    前記ケーシングに回転可能に支持され、前記バルブ開閉用歯車に接続される吸気カムギアを有する吸気カムシャフトと、
    前記ケーシングに回転可能に支持され、前記バルブ開閉用歯車に接続される排気カムギアを有する排気カムシャフトと、
    前記吸気カムシャフトに設けられた吸気カムに当接する吸気バルブと、
    前記排気カムシャフトに設けられた排気カムに当接する排気バルブと、
    を備える請求項１１又は１２に記載の内燃機関。
14. 前記吸気カムギア及び前記排気カムギアのそれぞれの歯数が前記バルブ開閉用歯車の歯数の２倍であり、
    前記バルブ開閉用歯車が２回転したとき、前記吸気カム及び前記排気カムはそれぞれ１回転する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関。
15. 前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車のそれぞれの歯数が前記太陽歯車の歯数の２倍であり、
    前記第１の遊星歯車及び前記第２の遊星歯車がそれぞれ前記太陽歯車の周りを１周旋回したとき、前記第１のローター及び前記第２のローターはそれぞれ半回転自転する、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の内燃機関。
16. 前記第１のローター回転軸、前記第２のローター回転軸、前記ローター旋回用回転板の回転軸が同一平面上に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の内燃機関。
17. 前記第１のローターの長軸と前記第２のローターの長軸とのなす角度が直角である、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の内燃機関。

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