JP2019532218A - 平衡型ロータリエンジン - Google Patents

Abstract

ドライブシャフトにトルクを付与する平衡型ロータリエンジン。エンジンは主ドライブケースを備える外側ケーシングを有する。シリンダはケーシング内に回転可能に取り付けられ、ピストンはシリンダ内で長手方向運動するように取り付けられる。２つのコネクティングアームはそれぞれ連結端部を有し、端部のうちの一つはピストンに連結され、２つのクランクシャフトはそれぞれコネクティングアームの他方の連結端部に回転可能に連結される。２つのドライブホイールは第１および第２のクランクシャフトそれぞれに逆回転可能に連結される。固定ドライブリングは周方向に配置された駆動部材面を有する。固定ドライブリングは、駆動部材面がピストンに向くようにケース内に取り付けられる。２つのドライブホイールはドライブリングに歯合する。【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関に関し、特に、平衡型ロータリエンジンに関する。

１つ以上のシリンダを有する内燃機関はよく知られており、多くの産業、特に自動車産業において広く使用されている。一般的に言えば、各シリンダはピストンを含み、火花や圧縮で炭化水素燃料を燃焼させて、シリンダ内のピストンを往復駆動させるのに十分な爆発力を生成する。この駆動されるピストンによって生成される動力によってシャフトを駆動することができ、これにより、トラクションにおいて使用される際、自動車等の物体を前方または後方に移動させる。また、生成された動力は機械の部品を動かすために静的に使用することができ、あるいは、例えば発電機を使用してより多くの動力を生成することができる。

一部の例では、この単純な動作モードは、例えば、ドライブシャフトに取り付けられた１つ以上の特殊形状のロータを使用する、いわゆるヴァンケルエンジン（Wankel engine）などにおいて改変されてきた。燃料は燃焼されて、ドライブシャフトを駆動するためにロータを回転させる原動力を提供する。第一次世界大戦中にいわゆるロータリエンジンが導入され、多くの航空機で使用された。ロータリエンジンは、クランクシャフトではなくプロペラを駆動するピストンケーシングを含んでいた。ロータリエンジンの最初の実例以来、他のロータリエンジンが自動二輪車および初期の路上走行車において試験されてきた。しかしながら、残存する主なロータリエンジンの種類は依然としてヴァンケルエンジンであり、その中のあるタイプは今も一部のMazda（商標）の自動車に搭載されて商業的に利用されている。

ロータリエンジンの主な利点は、従来の内燃機関と比較してより向上した出力対重量比および向上した平衡性である。しかしながら、その組立てに精巧な機械が必要とされるため、これらの利点は、従来のエンジンよりも高い製造コストによって相殺される。高い製造コストは販売価格に反映され、多くは経済的に実行不可能となる。これらの問題に対処するために多くの試みがなされてきた。その設計の例をいくつか以下に説明する。

Kullの米国特許第６，３５７，３９７号には、軸方向ベベルギヤ生成制御運動が記載されている。この運動は円筒状中心軸主圧力室内の加減速ベーン運動を限定角度差動ギヤを用いて制御するのに使用され、限定角度差動ギヤの反転ギアは、旋回ベベルギヤからの、または修正版では振動制御バレルカムからの軸方向クランク制御運動を受け取る。同じベベルギヤクランク生成軸方向運動は、固定型または回転型のシリンダハウジング内に設けることができる１つ以上のピストンを備えたシリンダ内の軸方向ピストン運動を提供するのに使用することもできる。エンジンの様々なモデルの全てにおいて、無弁ポートは、加圧流体の流れに使用される径方向又は軸方向の流れ分配制御と通じている。この設計は、流体または燃焼圧力から動力出力軸の回転へのエネルギ変換が生じる、または逆のエネルギ変換モードで生じる、外圧エンジンまたは内燃機関に適している。

Lawesの米国特許出願公開第２００４／０１０７９２３号には、２つのケーシング部、ダブルピストンおよび回転シリンダアセンブリを有するエンジンケーシングを含む、回転シリンダバルブエンジンが記載されている。ケーシング部は、円形断面の開放端からケーシング部の閉鎖端に向かって延びる内部チャンバを有する。円形フランジは、ケーシング部の開放端から外側に向かって放射状に延びる。フランジは、それぞれボルト穴が形成された４つのローブ部を有し、また径方向内側の円形凹部がともに形成されている。ケーシング部には、燃料入口ポート、点火プラグ用ポート、および排気ポートが形成されている。

Mannの米国特許出願公開第２００６／０２８３４０７号には、２組の往復運動ピストンを有するロータリガソリンエンジンが記載されている。ピストンの往復出力は、往復運動を回転運動に変換する波状ランプに連結される。エンジンケーシングは中空中心を有するが、ドライブシャフトはない。代わりにデュアルロータリ出力が提供され、２つのロータリ出力のうち一方はケーシングの上端の回転式出力ブロックを介して、他方はケーシングの下端の回転式ブロックを介して、ピストンの往復運動に応じて提供される。

Arseneauの米国特許出願公開第２０１０／０１０８０３４号には、シリンダ内で行われる内部燃焼によって動力が供給される被駆動出力軸を有するロータリエンジンが記載されている。燃焼によって、ピストンおよび、固定ギヤリングと歯合する逆回転式ドライブギヤを含む２つのクランクシャフトが駆動される。ギヤが回転すると、回転運動がピストンおよびシリンダ、ギヤケージベース、ギヤ、そして最終的に出力軸へと伝達される。

これらの設計の一部は問題の一部に対処するものだが、不都合なことにそれらは依然として過度に複雑であって、製造用に精巧な機械が必要となる。多くの設計は依然として平衡がとれていないように思われ、平衡させるために追加の部品を必要とする。さらに、エンジン部品の燃焼および運動時に生じる高温を考えると、流体冷却剤の使用やかさばる空冷ファンによる冷却以外に、エンジンを冷却する満足のいく方法はないように思われる。さらに不都合なことに、上述の設計は多くの部品を有するもので、それにより複雑さが増し、よって重量が増加する。重量の問題および不十分な熱制御により、十分とは言えないエネルギ出力となる。さらに、上記設計は相当なメンテナンスを必要とし、極端に高価となる可能性が高い。

したがって、平衡性が向上し、低摩擦、低騒音出力、高トルクで、製造コストが低く、販売価格が安価な、改良されたロータリエンジンが必要とされている。また、効率的な冷却システムを有するロータリエンジンを有することが望ましい。

私は、上記の問題を大幅に低減するかまたは本質的に解消する、新規で非自明な平衡型ロータリエンジンを設計した。私の新しいロータリエンジンは部品点数が少ないため、重量が他の同体積のエンジンの約半分である。この体積の低減により、ロータリエンジンがかなりのトルクを生成することができ、それによって燃料消費効率が改善されるという利点がある。これら２つの重要な利点は、エンジンがほとんど「摩擦なし」で作動することにより達成される。さらに、ロータリエンジンは、部品点数が少ないため振動レベルが低い。存在する唯一の振動は燃料燃焼のパルスである。従来の内燃機関、特にロータリエンジン型の内燃機関では、通常、回転中に生成されるエネルギはシリンダの側部に加えられる。私の新しいロータリエンジンでは、このエネルギはツインクランクシャフトに伝わる。ツインコネクティングロッドまたはアームによって、ピストン側の負荷は減少する。さらにピストンヘッドにおいて、数個の薄い圧縮リングが低摩擦をもたらし、重いバネでカムを駆動する必要がなくなる。要するに、摩擦および振動の低減は、より低い燃料消費でのより高いエネルギ出力につながる。これまでに私が行ってきた試験では新しいロータリエンジンは３８．６％の燃料効率を実現しているが、これはこのサイズのエンジンでは過去に例がない。前述したように、私が知るすべての４ストロークエンジンの中で、この新しいロータリエンジンは部品数が最も少ない。製造の観点から、部品数の減少は、コストの低減だけでなく、容易で速く正確な組立てにおいても重要である。さらに、新しいロータリエンジンで使用される部品は、ほとんどが既存のロータリエンジンに利用可能である。実際、使用される部品のうちカスタム製造を必要とするものはほとんどない。最後に、部品数の削減はさらに動作面での利点を有する。回転エネルギ（トルク）がダイレクトドライブシャフトに移行するので、通常多くの部品を必要とするが故にエンジンを重くする減速ギヤボックスを必要としない。

私のロータリエンジンの別の有利な特徴は、中間行程におけるそのほぼ完ぺきな平衡性である。従来のロータリエンジンでは、平衡力を付与するために部品をケーシングに追加しなければならない。ツインクランクシャフトは独立して回転するが、単一のピストンピンに取り付けられているので、これによって逆回転または反対回転が生じる。これは、ツインクランクシャフトがエンジン本体にボルト止めされた主固定ギヤに対して回転するからである。しかし私のエンジンでは、固定ギヤリングがピストンに対向しており、これによってよりコンパクトなエンジンが可能となる。このように、エンジンカウンターウェイトは、ロータリエンジンが１サイクルを通して動く際にロータリエンジンに追従することによって、上端および下端位置において、ピストンの往復運動とコネクティングロッド運動の一部とを平衡させる。カウンターウェイトが完全に対向してロータリエンジンをほぼ完ぺきに平衡させるのは、中間工程においてである。私の知る限りにおいて、これは、エンジンを平衡させるための部品を追加する必要なしに、中間工程でほぼ完ぺきに平衡される唯一のロータリエンジンである。

したがって、一つの実施形態において、ドライブシャフトにトルクを付与する平衡型ロータリエンジンであって、
主ドライブケースを有する外側ケーシングと、
前記外側ケーシング内に回転可能に取り付けられたシリンダと、
前記シリンダ内で長手方向運動するように取り付けられたピストンと、
第１および第２のコネクティングアームであって、各コネクティングアームは第１の連結端部および第２の連結端部を有し、前記第１の連結端部は前記ピストンに連結される第１および第２のコネクティングアームと、
第１および第２のクランクシャフトであって、各クランクシャフトは前記コネクティングアームの前記第２の連結端部に回転可能に連結される第１および第２のクランクシャフトと、
前記第１および第２のクランクシャフトそれぞれに逆回転可能に連結される第１および第２のドライブホイールと、
周方向に配置された駆動部材面を有する固定ドライブリングであって、前記固定ドライブリングは前記駆動部材面が前記ピストンに向かって配置されるように前記主ドライブケース内に取り付けられ、前記第１および第２のドライブホイールは前記ドライブリングに歯合する固定ドライブリングとを備える平衡型ロータリエンジンが提供される。

一つの例において、ドライブアセンブリが前記コネクティングアーム、前記クランクシャフト、前記ドライブホイール、および前記固定ドライブリングを含み、前記ドライブシャフトは前記ドライブアセンブリに連結されてそこから遠ざかる方向に延びている。前記シリンダは第１の長手方向回転軸を備えたシリンダ開口部およびシリンダベースを有し、前記シリンダベースは互いの反対側に位置する第１および第２の半円形凹部を有し、前記シリンダベースは前記ドライブアセンブリに合う大きさおよび形状である。

別の例において、前記第１および第２のドライブホイールは第２の回転軸の周りを逆回転するように取り付けられ、前記第２の回転軸は前記第１の長手方向回転軸に直交するように配置される。前記シリンダはシリンダ円周を有し、前記シリンダベースはシリンダベース円周を有し、前記シリンダベース円周は前記シリンダ円周より大きい。

別の例において、前記第１および第２のドライブホイールは周方向に配置された複数の歯をそれぞれ有する第１および第２のギヤピニオンであり、前記ギヤピニオンはそれぞれお互いに向かって傾斜している。

別の例において、前記固定ドライブリングは周方向に配置された複数の内向き傾斜歯を有し、前記ギヤピニオンの前記傾斜歯および前記固定ドライブリングは前記ギヤピニオンの逆回転中に歯合するように協働する。
一つの例において、前記第１および第２のクランクシャフトはそれぞれ、前記クランクシャフトを前記コネクティングアームに連結するためのスロー、および前記スローから離間して配置された弯曲を有する。

別の例において、ピストンピンが前記コネクティングアームの前記第１の連結端部を前記ピストンに連結し、前記ピストンピンはシリンダ開口部の第１の長手方向軸に直交するように配置される。

また別の例において、前記ピストン、前記コネクティングアームおよび前記クランクシャフトは、前記ピストンが前記シリンダ内で中間工程にあるときに三角形をなして前記エンジンの平衡をとる。

また別の例において、前記第１および第２のコネクティングアームの間にアームスペーサが配置され、前記スペーサは前記コネクティングアームの間から前記第１および第２のクランクシャフトの間まで延びている。

一つの例において、第１のクランクシャフトベアリングが前記第１のクランクシャフトおよび前記第１のドライブホイールの両方に連結されて、前記第１のクランクシャフトベアリングはそれらの間に配置され、第２のクランクシャフトベアリングが前記第２のクランクシャフトおよび前記第２のドライブホイールの間に連結されてそれらの間に配置される。第１および第２の端部ベアリングは前記第１および第２のドライブホイールにそれぞれ連結される。

別の例において、シリンダベアリングが前記シリンダと前記外側ケーシングの間に連結され、前記シリンダが前記外側ケーシングにシールされて接続される。
別の例において、前記外側ケーシングがベース体および中間部体を含み、前記ベース体はベース体開口部を有し、前記ドライブシャフトが前記ベース体開口部にシールされて接続される。ドライブシャフトベアリングが前記ドライブシャフトと前記ベース体の間に配置される。

一つの例において、前記ロータリエンジンはさらに、
少なくとも１つの入口ポート、少なくとも１つの出口ポート、および点火源ポートが設けられたシリンダヘッドであって、前記シリンダと共に回転運動をするように前記シリンダの上部に接続されるシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドおよび前記シリンダの前記上部にシールされて接続されるシリンダロータリディスクであって、それらの間に配置されるシリンダロータリディスクとを備える。
別の例において、前記シリンダロータリディスクはシリンダロータリディスク開口部およびシリンダロータリディスク点火源ポートを含み、前記シリンダヘッドの前記ポートは、前記シリンダが前記外側ケーシング内で回転すると前記シリンダロータリディスク開口部と連続して位置合わせされる。前記シリンダヘッドの下面は、前記シリンダとのシール状態での取り付けのために、前記点火源ポートと同心であって周方向に離間した第１および第２のシールリングを含み、少なくとも２つのシールリングは前記シリンダヘッドの前記入口ポートおよび前記出口ポートの周りに配置された対応シール溝に取り付けられ、前記シールリングは前記シリンダヘッドに対して偏心位置に配置される。複数の第１の弾性部材が前記シリンダロータリディスクおよび前記シリンダヘッドに接続される。１つ以上の熱伝達部材が前記シリンダヘッドと前記シリンダロータリディスクの間に配置される。前記シール溝が複数の第２の弾性部材を含む。
一つの例において、前記ロータリエンジンはさらに、シリンダヘッドに隣接する前記シリンダの上端に配置された冷却アセンブリを含み、前記冷却アセンブリは複数の空冷フィンを含み、前記フィンは前記シリンダの周りに周方向に配置されるとともにそこから外側に突出する。

別の例において、前記外側ケーシングが円周方向に配置された複数の開口部を含む。前記開口部には角度が付けられている。前記開口部は吸気口と流体連通している。前記冷却アセンブリが前記シリンダヘッドを通って前記空冷フィンまで延びる吸気流路を含む。前記冷却アセンブリが、前記シリンダヘッドと前記リングの間に連通する複数の伝熱パッドをさらに含む。複数の冷却開口部が前記シリンダヘッドの上部に位置する。

したがって、別の実施形態において、回転式シリンダ内に配置されたピストンを内部で往復運動するように駆動するドライブアセンブリであって、
ピストンピンと、
前記ピストンピンに連結されるとともに互いに対して相対運動可能な第１および第２のコネクティングアームと、
前記ピストンから離間して配置されるとともに前記ピストンと連絡するギヤアセンブリであって、２つのドライブホイールに連結される第１および第２の逆回転クランクシャフトを有するギヤアセンブリと、
複数の歯を有する固定ギヤリングであって、前記歯は前記ピストンに向かって配置され、前記クランクシャフトが逆回転式に動くと前記２つのドライブホイールが前記固定ギヤリングの歯に歯合係合する固定ギヤリングとを備えるドライブアセンブリが提供される。

したがって、別の実施形態において、シリンダヘッドおよびシリンダとともに使用されるシールアセンブリであって、
出口開口溝、入口開口溝および点火源溝にシール式に嵌まる複数のリングシールであって、各溝はシリンダヘッドの下面に位置する入口開口部、出口開口部および点火源開口部の周りに周方向に設けられ、前記開口部は互いに等距離にある複数のリングシールと、
シリンダディスクであって、シリンダディスク点火開口部と、前記シリンダが長手方向軸の周りを回転する際に前記シリンダヘッドの前記入口開口部または前記出口開口部との位置合わせが可能な穴部とを有し、前記シリンダヘッドと前記シリンダとの間にシールされて取り付けられたシリンダディスクとを備えるシールアセンブリが提供される。

したがって、別の実施形態において、ロータリエンジンと共に使用される冷却システムであって、
シリンダとシール係合されるシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに嵌まるように取り付けられた少なくとも一つの伝熱パッドを有するシリンダディスクであって、前記伝熱パッドは前記シリンダから前記シリンダヘッドへ熱エネルギを伝達するように配置されるシリンダディスクとを備える冷却システムが提供される。

したがって、また別の実施形態において、ロータリエンジンと共に使用される冷却システムであって、
シリンダヘッドに取り付けられたファンと、
第１および第２の吸気開口部を相互接続する冷気入口流路と、
前記第１および第２の吸気開口部の間に配置された空気出口開口部とを備え、前記ファンは回転するように取り付けられて、したがって冷気が前記第１および第２の吸気開口部に吸い込まれて前記ファンに流しこまれ、前記ファンは前記エンジンの高温面と連通しているので前記ファンを通過した冷気はそこへの熱伝達を生じさせ、前記暖気は前記出口開口部を通って前記エンジンから出ていく冷却システムが提供される。

したがって、また別の実施形態において、ドライブシャフトにトルクを付与する平衡型ロータリエンジンであって、
第１および第２のコネクティングアームであって、各コネクティングアームは第１の連結端部および第２の連結端部を有し、前記第１の連結端部はピストンピストンに連結するように配置される第１および第２のコネクティングアームと、
第１および第２のクランクシャフトであって、各クランクシャフトは前記コネクティングアームの前記第２の連結端部に回転可能に連結される第１および第２のクランクシャフトと、
前記第１および第２のクランクシャフトそれぞれに逆回転可能に連結される第１および第２のドライブホイールと、
周方向に配置された駆動部材面を有する固定ドライブリングであって、前記固定ドライブリングは前記駆動部材面が前記ピストンに向かって配置されるように前記主ドライブケース内に取り付けられ、前記第１および第２のドライブホイールが前記ドライブリングに歯合する固定ドライブリングとを備える平衡型ロータリエンジンが提供される。

本明細書に記載されるこれらおよび他の特徴は、添付の図面が参照される以下の説明からより明らかになるだろう。
図１は、平衡型ロータリエンジンの一つの実施形態の斜視図である。
図２は、図２に示すエンジンの側面図である。
図３は、吸気口ポート、排気口ポート、および周方向に配置された複数の本体ボルトを示す、図１のロータリエンジンの上面図である。
図４は、シリンダ上端部のピストンを示す、図２のエンジンの縦断面詳細図である。
図５は、ピストンがシリンダの上端部にある状態のロッドスペーサを示すエンジンの縦断面詳細図である。
図６は、ピストンがシリンダの下端部にある状態のエンジンの縦断面詳細図である。
図７は、ピストンがシリンダの下端部にある状態のエンジンの別の縦断面詳細図である。
図８は、ピストンがシリンダの下端部にある状態のエンジンの簡略縦断面詳細図である。
図９は、ドライブアセンブリの位置を示すエンジンの斜視図である。
図１０は、コネクティングアームを示す、ピストンがシリンダ内の中間位置に位置するエンジンの簡略縦断面図である。
図１１は、クランクシャフトを示す、ピストンが中間工程にあるエンジンの簡略縦断面図である。
図１２は、固定ギヤリングと歯合するギヤピニオンを示す、ドライブアセンブリの簡略側面図である。
図１３は、図１２のドライブアセンブリの上面斜視図である。
図１４は、２つのベベルギヤピニオンおよび固定ギヤリングを示す、ドライブアセンブリの別の側面図である。
図１５は、クランクシャフトおよび２つのコネクティングアームを示す簡略側面図である。
図１６は、図１５の簡略斜視図である。
図１７は、図１５の簡略上面図である。
図１８は、ギヤアセンブリの側面図である。
図１９は、ギヤアセンブリの斜視図である。
図２０は、回転軸を示す、ギヤアセンブリの上面図である。
図２１は、ギヤアセンブリの縦断面詳細図である。
図２２は、ドライブシャフトの位置を示すギヤアセンブリの側面図である。
図２３は、ギヤアセンブリの詳細底面図である。
図２４は、１つのクランクシャフトおよびギヤピニオンの分解部分斜視図である。
図２５は、図２４の分解図の上面図である。
図２６は、図２５の上面図である。
図２７は、図２５の別の上面図である。
図２８は、ドライブアセンブリ周りのシリンダおよびドライブシャフトを示す分解図である。
図２９は、図２８の別の分解図である。
図３０は、シリンダおよびドライブアセンブリを示す分解斜視図である。
図３１は、ドライブアセンブリの底面図である。
図３２は、シリンダ、ドライブアセンブリおよびドライブシャフトの分解側面図である。
図３３は、図３２の分解簡略図である。
図３４は、シリンダヘッドおよびシリンダの分解斜視図である。
図３５は、シリンダヘッドの底面図である。
図３６は、シリンダヘッドおよびシリンダの分解側面図である。
図３７は、図３６の分解斜視図である。
図３８は、図３６の分解底面斜視図である。
図３９は、シリンダヘッドの縦断面図である。
図４０は、図３９の底面図である。
図４１は、リングシールの詳細図を示す、シリンダヘッドの分解縦側面図である。
図４２は、シリンダヘッドの分解詳細側面図である。
図４３は、シリンダヘッドの部分分解底面斜視図である。
図４４は、サーマルパッドを示す、シリンダヘッドおよびシリンダの縦断面図である。
図４５は、組み立てられたシリンダヘッドおよびシリンダの側面図である。
図４６は、図４５の縦断面図である。
図４７は、複数の傾斜気流開口部を有するカラーを示す、シリンダヘッドの詳細側面図である。
図４８は、図４７の縦断面図である。
図４９は、組み立てられたシリンダヘッドの斜視図である。
図５０は、空気流路（矢印）を示す、シリンダヘッドの縦断面図である。
図５１は、傾斜気流開口部の位置を示す、シリンダヘッドおよびカラーの簡略側面図である。
図５２は、回転冷却フィンの位置を示す、シリンダヘッドの上面図である。
図５３は、デフレクタキャップの位置を示す、完全に組み立てられたロータリエンジンの斜視図である。
図５４は、図５３の側面図である。
図５５は、図５３の上面図である。
図５６は、シリンダキャップの位置を示す、シリンダの簡略縦断面図である。
図５７は、図５６の斜視図である。
図５８は、図５７の上面図である。
図５９は、シールおよびオイル潤滑システムの位置を示す、ロータリエンジンの縦断面図である。
図６０は、オイル入口を示す、エンジンの部分破断側面図である。
図６１は、２つのスペーサロッド支持部を示す、ドライブアセンブリの側面図である。
図６２は、スペーサバーを示す、ドライブアセンブリの簡略斜視図である。
図６３は、２つのスペーサに当接する２つの湾曲端部を示す、スペーサバーの簡略上面図である。
図６４は、２つの支持部の位置を示す、ドライブアセンブリの底面図である。
図６５は、スペーサロッド、２つの湾曲端部、および回転方向を示す、ドライブアセンブリの詳細上面図である。
図６６は、１８０度回転の後の湾曲端部の位置を示す、ドライブアセンブリの別の上面図である。

定義
特に明記しない限り、以下の定義が適用される。

単数形で記載したものであっても、前後関係から明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。

本明細書では、「含む」という用語は「含む」という用語に続く要素が必要または必須であるが、他の要素は任意であり、存在してもしなくてもよいことを意味する。

本明細書では、「からなる」という用語は、「からなる」という語句に続くものを含むこと、およびそれらに限定されることを意味する。したがって、「からなる」という語句は、列挙された要素が必要または必須であって他の要素が存在しないことを示す。

１. 全般的なロータリエンジン構造
図１〜図１１を参照すると、平衡型ロータリエンジンの全体が１０で示される。大まかに述べると、ロータリエンジン１０は、ドーム形シリンダヘッド１２と、外側ケーシング１４と、外側ケーシング１４から遠ざかる方向に延びるドライブシャフト１６とを含む。外側ケーシング１４は、中間体部１８と、ベース体部２０と、ベース体開口部２２とを含む。図４および図５に最も良く示すように、縦断面で見ると、ロータリエンジン１０の詳細が明らかである。このように外側ケーシング１４内には、長手方向軸２６の周りを回転するようにその内側にシール状態で取り付けられたシリンダ２４と、ピストン２８と、２つのコネクティングアーム（ロッド）３０、３２と、ドライブアセンブリ３４とが配置されている。ドライブシャフト１６はドライブアセンブリ３４と連通しており、外側ケーシング１４のベース体部２０から遠ざかる方向に延びている。エンジンの多数の部品の向きの説明を容易にするため、本明細書全体を通して、シリンダヘッド１２はエンジン１０の上部または上端部にあるといい、ベース体部２０はエンジン１０の下部または下端部に位置すると言う。ロータリエンジン１０は基本的にモジュール構造であるため、部品の交換が容易であるとともに互換性がある。さらに、モジュール構造はパワートレインの設計および機能に柔軟性をもたらす。

図４および図５に最も良く示すように、主ドライブケース（クレードル）３６は、外側ケーシング１４のベース体部２０内に配置されている。シリンダ２４は、その内部にピストン２８が取り付けられたチャンバ３８を有する。シリンダヘッド１２とピストン２８の間には燃焼室４０が位置する。ピストン２８は、回転エンジン１０を二等分する長手方向軸２６に沿って長手方向に運動するようにチャンバ３８内に取り付けられている。シリンダベアリング４４は、シリンダ２４の外面４６と外側ケーシング１４の中間体部１８の内面４８との間に配置されている。シリンダシール５０はシリンダベアリング４４に隣接して配置されて、例えば潤滑剤の漏れを防止する。シリンダベアリング４４およびシリンダシール５０は、中間体部１８とベース体部２０との間の接合部５２に隣接して、中間体部２０のキャビティ４９内に配置されている。シリンダベアリング４４は本件においてはボールレースであるが、当業者は他のタイプのベアリングが利用可能であることを認めるだろう。

次に図２および図５を参照すると、中間体部１８は、ベース体部２０の上部５４と比較して、接合部５２において細くなっている。ベース体部２０は、ベース体開口部２２および最終的にはドライブシャフト１６に向かって先細になっている。図４に最も良く示すように、縦断面で見ると、外側ケーシング１４は本質的にロータリエンジン１０の可動部品を包む側壁である。図１に見られるように、これは、コンパクトで、対称で、美的に魅力的なロータリーエンジン１０という印象を与える。

２. ドライブアセンブリ
次に図４、図５〜図３３を参照すると、２つのコネクティングアーム３０、３２はピストン２８からドライブアセンブリ３４に向かって延びている。コネクティングアーム３０、３２はそれぞれ、第１のアーム連結端部５６と第２のアーム連結端部５８とを有するロッドである。各コネクティングアーム３０、３２の第１の連結端部３０はピストン２８に連結されている。１つのピストンピン５８が、ピストン内で長手方向軸２６に直交するように配置される。ドライブアセンブリ３４は、ピストン２８から離間して主ドライブケース３６内に配置される。ドライブアセンブリ３４は第１および第２のクランクシャフト６０、６２を含み、各クランクシャフトは、コネクティングアーム３０、３２の第２のアーム連結端部５８に回転可能に連結される。各クランクシャフト６０、６２は、クランクシャフト連結部材７５、７７の端部に配置されたギヤピニオン６８、７０に連結されたスロー（ｔｈｒｏｗ）６７、６９（またはクランクシャフトピン）を有する。第１および第２のクランクシャフトベアリング６４、６６は、第１および第２のクランクシャフト６０、６２から遠ざかる方向に移動して、第１および第２のクランクシャフト６０、６２にそれぞれ接続される。第１および第２のベベルギヤピニオン（ギヤドライブホイール）６８、７０は、クランクギヤボルト７２、７４を用いて、第１および第２のクランクシャフトベアリング６４、６６と、コネクティングアーム３０、３２の第２のアーム連結端部５８とに固定される。ベベルギヤピニオン６８、７０は、互いに向かって、またコネクティングアーム３０、３２に向かって先細になっている。図１０に最も良く示すように、第１および第２のギヤピニオン６８、７０は、第１の長手方向軸２６に直交する第２の回転軸７６の周りを逆回転するように取り付けられる。第１および第２のギヤピニオン６８、７０はそれぞれ第１の駆動部材を有し、この第１の駆動部材は、図１３に最も良く示すように、各ギヤピニオン上で周方向に配置された複数のギヤピニオン歯６９、７１である。このように、第１および第２のギヤピニオン６８、７０は、第１および第２のクランクシャフト６０、６２のそれぞれに逆回転可能に接続される。

ドライブアセンブリ３４は、ボルト７９、８１で共にボルト締めされる第１および第２の端部ベアリング７８、８０を用いて一つに保持されて、コンパクトな構成を得る。

図４および図５に戻ると、ロッドスペーサ８２は、第１および第２のコネクティングアーム３０、３２の間に配置され、アームの間から第１および第２のクランクシャフト６０、６２の間まで延びている。ロッドスペーサ８２は、２つのコネクティングアーム３０、３２とクランクシャフトベアリング６４、６６をクランクギヤボルト７２、７４上に維持するのに役立ち、またそれらが緩んで外れるのを防ぐ。

次に図４、図９〜図２３を参照すると、ドライブシャフト１６はドライブアセンブリ３４に接続され、また第１の長手方向軸２６と同軸である。ドライブシャフト１６は、ドライブシャフト突起部８４と、複数の穴８８を有する周方向に配置されたフランジ８６とを含む。ドライブアセンブリ３４は、図２３に最も良く示すように、中央に配置されてドライブシャフト突起部８４を受ける開口部９２と、周方向に配置された複数の穴９４とを有するドライブアセンブリ連結部材９０を含む。ドライブシャフト１６は、穴８８および穴９４を通して打ちこまれるボルトを用いて、ドライブアセンブリ３４に機械的に固定される。ドライブシャフト１６をドライブアセンブリ３４に機械的に固定する他の手段を使用することもでき、それらは当業者に知られている。例えば、ボルトを使用せずに、フランジ８６上の複数の小さな突起（小塊）を用いて周方向に配置された穴９４に固定することができる。ドライブアセンブリ３４の作動中にドライブシャフト１６が回転するのを可能にするために、ドライブシャフトベアリング９６はドライブシャフト１６を囲み、周方向に配置されたフランジ８６の下側に当接する。ドライブシャフトベアリング９６は、図５および図１０に最も良く示すように、ベース体開口部２２に隣接して配置され、ドライブシャフト１６とベース体部２０の間に挟まれている。ドライブシャフトベアリング９６はボールレースである。当業者であれば、ドライブシャフト１６をベース体開口部内で円滑に回転させるのに、他の種類のベアリングが利用可能であることを容易に認めるだろう。ドライブシャフトシール９８は、ドライブシャフト１６がベース体部２０に回転可能に且つシールされて接続されるように、ドライブシャフト１６とベース体部２０の下部との間に配置される。図９、図１２および図１３に最も良く示すように、ドライブアセンブリ３４はさらに、周方向に配置された複数の歯１０２を備えた、周方向に配置された駆動部材面を有する固定ギヤドライブリング１００を含む。固定ギヤリング１００は、歯１０２がピストン２８に向かって配置されるように、主ドライブケース３６内に固定可能に取り付けられている。周方向に配置された歯１０２は、ギヤピニオン６８、７０の逆回転中に対応するギヤピニオン歯６９、７１と協働可能に歯合するように、内側に傾斜している。このような、今までにない、固定ギヤリング１００のピストン２８に対する向きによって、下側ケーシングの利用可能な内部空間の全てがドライブアセンブリ３４を収容するのに使用されるので、エンジンサイズの相当な小型化が可能となる。

図２４、図２５、図２６および図２７に最も良く示すように、２つの端部キャップ部材７１、７３が共にボルト締めされている。

図１１、図１５、図１６および図１７に最も良く示すように、２つの逆回転クランクシャフト６０、６２が、各クランクシャフト６０、６２の弯曲６３、６５が第１の長手方向軸２６に対して９０度に位置するように配置されるので、ピストン２８が中間工程にある状態でのエンジン１０の完ぺきな平衡が達成される。横から見ると、図１５に最も良く示すように、２つのコネクティングアーム３０、３２および２つのクランクシャフト６０、６２は、ピン５８が三角形の頂点にある三角形をなしている。中間工程においては、クランクシャフト６０、６２の弯曲６３、６５は同一平面上にある。

図２８〜図３０を参照すると、シリンダ２４は、シリンダ円周を有する上部シリンダ部１０４と、シリンダベース円周を有するシリンダベース１０５とを有している。シリンダベース１０５の円周は、上部シリンダ部１０４の円周よりも大きい。シリンダベース１０５は、シリンダベース１０５の両側に位置する２つの半円形凹部１０６、１０８を含む。半円形凹部１０６、１０８はドライブアセンブリ３４に合う大きさおよび形状に形成されており、これは、組み立て中にシリンダ２４をドライブアセンブリ３４と容易かつ正確に位置合わせするのに役立つ。さらに、この正確な組み立てにより、従来のアセンブリよりも振動が低減した堅固なアセンブリが作り出される。シリンダベース１０５は、シリンダ２４をドライブシャフト１６に固定するのに役立つ４つのボルト穴１０９を含む。半円形凹部１０６、１０８を有するシリンダベース１０５によって、シリンダ２４のドライブアセンブリ３４との正確、迅速かつ容易な組み立てが可能となる。

コネクティングアーム３０、３２は個別に作動し、逆回転を第１および第２のクランクシャフト６０、６２それぞれに移行させる。ピストン２８が図１１、図１５、図１５および図１６に示すように中間工程位置にある、コネクティングアーム３０、３２と共に示されるロータリエンジン１０においては、完ぺきな対称平衡性が達成されるので、ピストン２８およびシリンダ２４の壁部からの側方負荷を大幅に低減することができる。ピストン２８はシリンダ２４内で往復運動する。ピストン２８は、２つの独立した逆回転クランクシャフト上で支えられるそれぞれのスローまたはクランクピンから延びる２つのコネクティングアーム３０、３２によって、ピストンピン５２という仲介を介して支えられる。各クランクシャフトは、固定ベベルギヤリングと歯合するベベルギヤピニオンをそれぞれ支える。

３. シリンダヘッドアセンブリ
次に図４および図３４〜図４５を参照すると、シリンダヘッドアセンブリ１０９が、シリンダ２４および外側ケーシング１４と接続するようにシリンダ２４の上部シリンダ部１０４に取り付けられている。シリンダヘッドアセンブリ１０９は、シリンダヘッド１２とシリンダロータリディスク１１０とを含んでいる。シリンダロータリディスク１１０は、上部シリンダ部１０４とシリンダヘッド１２の下面１１２とにシールされて接続されている。したがって、シリンダロータリディスク１１０はシリンダヘッド１２とシリンダ２４の間に挟まれている。シリンダヘッド１２の直径（そしてもちろん円周）は、シリンダ２４にシールされて取付けされたとき、シリンダ２４の直径よりも大きい。シリンダヘッド１２の外周には、シリンダヘッド１２を外側ケーシング１４に固定するためのボルトを受ける複数のボルト穴１１３が形成されている。シリンダヘッド１２は、流体（空気）入口ポート１１４と、流体出口（排気）ポート１１６と、点火源ポート１１８とを有する。点火源ポート１１８は、スパークプラグ（図示せず）のような点火源を収容する。図示の例では、流体入口ポート１１４が排気ポート１１６に隣接して配置されている。シリンダロータリディスク１１０は、シリンダロータリディスク開口部１２０とシリンダロータリディスク点火源ポート１２２とを含む。シリンダヘッド１２の流体ポート１１４、１１６はそれぞれ、シリンダ２４が外側ケーシング１４内で回転すると、シリンダロータリディスク開口部１２０と連続して位置合わせされる。

次に、図３６〜図４３を参照すると、シールアセンブリの全体が１２３で示される。３つのシールリング１２４、１２６、１２８は、シリンダヘッド１２の入口ポート１１４および排気ポート１１６に隣接して位置する、対応する深シール溝１３０、１３２、１３４に取り付けられる。点火ポートシールリング１３６は、点火源ポート１２２の周りに位置するシール溝１３８内に配置される。シールリング１２４、１２６、１２８は互いに等距離にあり、点火ポートシールリング１３６の周りに配置される。シリンダヘッド１２の下面１１２はまた第１および第２の同心溝１３８、１４０を含み、第２の溝１４０は第１の溝１３８よりも小さい。２つの同心溝１３８、１４０の間には離間して配置された複数の気流開口部１４２が配置されており、気流開口部１４２は第２の溝１４０と同心である。

図３７および図３８に最も良く示すように、シリンダロータリディスク１１０は、深い第２の溝１４０に暖かく嵌合し、上部シリンダ部１０４とのシール係合を可能にする、周方向に配置されたシール１４４を有する。また、シール１４４は、少なくとも１箇所１４７に切込みを有するバックアップリングシール１４６を含み、第２の溝１４０の外側に配置されている。弾性ウェーブスプリング１４８がシリンダロータリディスク１１０の上部に取り付けられている。シールリング１２４、１２６、１２８、１３６はそれぞれ切込みを有さず、その代わりにシール溝１３０、１３２、１３４の内側に配置されたバックアップリング１４９を含む。リングシール１２４、１２６、１２８、１３６の外面は、上端および下端において面取りされている（図示せず）。リングシール構造は、弾性ウェーブスプリング１４８が軽い下向きの力を付与し、少なくとも１つの位置１４７に切込みを有するバックアップリングシール１４９がシール溝の直径上で封止し、シールリング１２４、１２６、１２８がそれぞれの溝の外側を下向きに押圧し、中間サイズのリングが溝の内側を下向きに押圧し、主リング１２４、１２６、１２８が切込みなしでバックアップリングによりよく嵌合するように面取りされた、高圧ロータリバルブの一部である。リングシールは異なる方向に封止して完全な封止を提供する。このように、３つのリングがヘッドロータリトップシリンダに固定される。

３. 冷却システム
エンジン構造に加えて、作動中にエンジンを冷却する機能が利点となる。二重式で特殊なファンおよび熱エネルギ交換システムは、ドライブアセンブリ３４の反対側に配置されて、冷たく新鮮な空気が熱交換面を横切ると空気流と熱接触を利用して熱を空気と交換する、非常に効率的な自己冷却を提供する。エンジンから熱を効率的に除去する機能により、最終的にエンジン故障を引き起こし得るエンジンのオーバーヒートが防止される。

次に、図２、図３４、および図４４〜図５９を参照すると、二重冷却システムの全体が２００で示される。二重冷却システム２００の第１の部分は、冷気が高温面を横切るように送りこまれた際の高温面から冷気への熱エネルギ伝達を利用する。二重冷却システム２００の第２の部分は、熱交換器を介した高温面からの熱伝達を利用する。図３４に最も良く示すように、３つの伝熱パッド２０２が互いに等間隔に離間して配置され、シリンダロータリディスク１１０に接続される。伝熱パッド２０２はシリンダロータリディスク１１０から直立している。３つの伝熱パッド２０２は独立した熱交換器として機能して、エンジンから熱を除去する。伝熱パッド２０２は、シリンダロータリディスク点火源ポート１２２から放射状に広がり、約１２０度の角度で互いから離間している。図４４に最もよく示すように、各伝熱パッド２０２は、そこから上方に延びる、離間して配置された２つの軽量弾性（ばね）部材２０４、２０６を含む。伝熱パッド２０２および離間して配置されたばね部材２０４、２０６はそれぞれ、シリンダヘッドキャビティ２０８内に暖かく挿入される。燃料の燃焼中およびロータリエンジン１０の作動中に生成される熱エネルギは、熱の形態で相当量の熱エネルギを生成する。伝熱パッド２０２がシリンダ２４の熱表面に隣接して、または直接接触して配置されるので、伝熱パッド２０２は熱エネルギを吸収してシリンダヘッド１２に伝達し、シリンダヘッド１２の外面から直接、または外面上を流れる冷気によって熱を放散できる。伝熱パッド２０２は、当業者にはよく知られる、高い熱伝導率を有する材料から作られる。

図１および図２、そして次に図４７および図４９を参照すると、カラー２１４がシリンダヘッド１２とベース体部２０の上部５４の間に接続されている。カラー２１４は、以下でより詳細に説明する二重冷却システムの一部として配置された、離間して並ぶ複数の傾斜細長開口部２１６を含む。カラー２１４の下には水平に配置された複数の凹部２１７があり、これはエンジン全体の軽量化に寄与する。６つある凹部２１７の下には、複数の吸気開口部２２１がある。

次に、二重冷却システムの第１のものと連携して動作する第２の二重冷却システムを説明する。上述したように、シリンダヘッド１２は、気流冷却システムのシリンダヘッド１２部分においてシール１３８、１４０の間に等間隔に位置する、離間して配置された複数の気流開口部１４２を含む。シリンダヘッド１２の上端部には、点火源ポート１１８の周りに配置されてそこから外側に向かって放射状に設けられる複数の吸気開口部２１２に隣接して放射状に配置される複数の細長冷気取入開口部２１０が位置する。開口部２１０は、シリンダヘッド１２の周りに３つずつのグループで配置された小さな細長い開口部である。

図４９および図５０に最も良く示すように、カラー２１４はシリンダヘッド１２と外側ケーシングの上部の間に接続されている。カラー２１４は、離間して配置された複数の傾斜細長開口部２１６を含む。開口部２１６は、（図５０に矢印で示すように）クーラント流路２１８に沿って気流が通過する際の気流の出口となる。ファン２１９はシリンダ２４の周りで回転するように取り付けられて、入口２１０、２１２および２２５を通して新鮮な空気を引き込む。入口２２５に隣接して配置されたデフレクタによって、空気がファン２１９の小径に押し付けられ、その後加熱された空気が開口部２１６から出ていく。ファン２１９は軽量アルミニウムから作られ、シリンダディスクの上端およびシリンダディスクの上端に、そしてシリンダにねじ込まれる。第１および第２のデフレクタキャップ２２０、２２２はシリンダヘッド１２の上端に接続され、吸気フィン２１０に隣接して配置される。作動中、シリンダが回転すると、空気がシリンダヘッド１２の周りから吸い込まれて複数の吸気開口部２１０および開口部２１２に入り、クーラント流路２１８に流し込まれる。回転するフィンは、傾斜細長開口部２１６を通して空気を押し出す。空気が流路２１８に沿って流れると、シリンダヘッド１２内の、またはそれに隣接した高温面から、熱を吸収する冷気への熱エネルギ伝達が行われる。空気をシリンダヘッド１２の中心からシリンダヘッドを通るようにすることで、従来の冷却方法よりも優れた冷却効率をもたらす。

次に図５６〜図５８を参照すると、ロックディスク２２４がシリンダの上端に取り付けられ、複数のロックボルト２２６を用いてシリンダロータリディスク１１０を取り巻いている（フィンリング付きロックディスク）。複数の穴１４はシリンダヘッド１２からフィン２１９へと連通し、シリンダヘッド１２を冷却する。

ここで再び図５２を参照すると、上面視において、ロータリ冷却ファンのフィンは点火プラグ穴に向かって角度がつけられる。また、上面視において、円周方向に配置された複数のボルト穴１１３が上端に配置されて、シリンダヘッドを外側ケーシングに固定するのに役立つ。

即ち、冷たく新鮮な空気が開口部２１０、２１２および２２５でシリンダヘッド１２に吸い込まれる。デフレクタは冷却流をロータリフィン２１９の小径へと向かわせる。吸込みはシリンダヘッド１２を介してフィン２１９の小径まで行われる。排気はエンジン本体を冷却するように流れる。シリンダヘッド上の固定フィンもまた冷却を助ける。

４. 潤滑システム
可動部品を有するあらゆる機械と同様に、潤滑システムは、部品が互いの表面上を移動できるようにして停止を防ぐために必要とされる。この新しいロータリエンジンにおいて、私は、高度なシール構成を必要とすることなく部品の効率的な運動を可能にするとともに、必要とされる潤滑剤交換の頻度が大幅に低減された潤滑システムを設計した。使用される潤滑剤は、潤滑用として当業者に知られている一般的なオイル（合成または自然）である。

次に図５９〜図６６を参照すると、潤滑システムの全体が３００で示される。オイル入口ポート３０２はギヤアセンブリに隣接して示されており、オイルポンプ（図示せず）に接続されている。２つのコネクティングアーム３０、３２の間のスペーサロッド８２は外側ケーシング側の両端に２つの湾曲３０６、３０８を有し、エンジンが矢印３０４の方向に回転すると、ギアアセンブリに入っていくオイルがエンジンの中央に誘導されるようになっている。スペーサロッド８２のこの単純な湾曲によって、エンジンの作動中にオイルがすべての可動部品により均一に分配される。ロッドスペーサの湾曲３０６、３０８がない場合、オイルの最終的な到達場所はポンプの力に大きく依存することになる。オイル出口ポート（図示せず）があるので、オイルの連続的なリサイクルが保証される。シリンダ２４と外側ケーシング１４の間、および下部ベース部とドライブシャフト１６の間のシール５０、９８によって、オイルのエンジンからの漏出が防止される。スペーサロッド８２の湾曲端部３０６、３０８は、エンジン１０から外方に突出する２つの支持部３１０、３１２に当接する。図５９に最も良く示すように、シリンダ２４およびギヤアセンブリ３４は閉鎖系であり、オイルが回転部品と接触した状態を維持するようにオイルが保持される。オイル入口ポート３０２は、ロッドスペーサ８２によって誘導されるオイルをベース体に移動させる。

動作
次に、ロータリエンジン１０の動作について詳細に説明する。平衡型ロータリエンジン１０はドライブシャフト１６に回転力（トルク）をもたらし、ドライブシャフトは、ある種の負荷に連結された場合にその負荷を効率的に動かすことができる。自動車の場合、回転力は車軸を回転させて車両を前方または後方に動かすのに利用される。ガソリンまたはディーゼルなどの燃料供給器は、キャブレタ等の適切な燃料分配器を介してシリンダヘッド１２（バルブブロック）に連結される。点火プラグ（図示せず）のような点火源が、燃料の点火を開始するために設けられる。点火が起こると十分な爆発力が生成されて、ピストン２８はシリンダ２４内で第１の長手方向軸２６に沿って長手方向に駆動される。これにより、第１および第２のクランクシャフト６０、６２は、コネクティングアーム３０、３２上のピストン２８の下向き推力によって、同時に反対方向に回転させられる。クランクシャフト６０、６２の回転によってベベルピニオンギヤ６８、７０が回転する。ベベルピニオンギヤ６８、７０は第２の回転軸７６の周りを反対方向に回転し、静止固定ベベルギヤリング１００との歯合係合を介して、ピストン２８およびシリンダ２４は他の可動部品と共にシリンダの第１の長手方向軸２６の周りを回転する。ドライブアセンブリ３４はドライブシャフト１６を回転させて、駆動力を作業負荷（図示せず）に伝達する。コネクティングアーム３０、３２の逆回転によって、平衡した動力伝達が可能となり、これによって振動、したがって騒音発生が最小限に抑えられる。図４および図５に示す構成部品は全て、エンジン１０の作動中第１のシリンダ長手方向軸２６の周りを回転する。この結果、燃費が向上するという利点がある。

当業者であれば、１つ以上のシリンダが使用される他の設計を使用可能であることが容易にわかるだろう。上述した新しいロータリエンジンを使用すれば、単一のシリンダで達成されるのと同様の平衡した荷重が複数のシリンダでも維持される。さらに、新しいロータリエンジンはモジュール式なので、複数のエンジンを適切な直列または並列配置で組み立てて特定の用途に動力を提供することができる。

他の実施形態
上記の説明から、本明細書に記載された実施形態に変更および修正を加えて様々な用途および条件に適合させ得ることは、当業者には明らかであろう。

Claims (75)

1. ドライブシャフトにトルクを付与する平衡型ロータリエンジンであって、
   主ドライブケースを有する外側ケーシングと、
   前記外側ケーシング内に回転可能に取り付けられたシリンダと、
   前記シリンダ内で長手方向運動するように取り付けられたピストンと、
   第１および第２のコネクティングアームであって、各コネクティングアームは第１の連結端部および第２の連結端部を有し、前記第１の連結端部は前記ピストンに連結される第１および第２のコネクティングアームと、
   第１および第２のクランクシャフトであって、各クランクシャフトは前記コネクティングアームの前記第２の連結端部に回転可能に連結される第１および第２のクランクシャフトと、
   前記第１および第２のクランクシャフトそれぞれに逆回転可能に連結される第１および第２のドライブホイールと、
   周方向に配置された駆動部材面を有する固定ドライブリングであって、前記固定ドライブリングは前記駆動部材面が前記ピストンに向かって配置されるように前記主ドライブケース内に取り付けられ、前記第１および第２のドライブホイールは前記ドライブリングに歯合する固定ドライブリングとを備える平衡型ロータリエンジン。
2. ドライブアセンブリが前記コネクティングアーム、前記クランクシャフト、前記ドライブホイール、および前記固定ドライブリングを含み、前記ドライブシャフトは前記ドライブアセンブリに連結されてそこから遠ざかる方向に延びている、請求項１に記載のロータリエンジン。
3. 前記シリンダは第１の長手方向回転軸を備えたシリンダ開口部およびシリンダベースを有し、前記シリンダベースは互いの反対側に位置する第１および第２の半円形凹部を有し、前記シリンダベースは前記ドライブアセンブリに合う大きさおよび形状である、請求項２に記載のロータリエンジン。
4. 前記第１および第２のドライブホイールは第２の回転軸の周りを逆回転するように取り付けられ、前記第２の回転軸は前記第１の長手方向回転軸に直交するように配置される、請求項１に記載のロータリエンジン。
5. 前記シリンダはシリンダ円周を有し、前記シリンダベースはシリンダベース円周を有し、前記シリンダベース円周は前記シリンダ円周より大きい、請求項３に記載のロータリエンジン。
6. 前記第１および第２のドライブホイールは周方向に配置された複数の歯をそれぞれ有する第１および第２のギヤピニオンであり、前記ギヤピニオンはそれぞれお互いに向かって傾斜している、請求項１に記載のロータリエンジン。
7. 前記固定ドライブリングは周方向に配置された複数の内向き傾斜歯を有し、前記ギヤピニオンの前記傾斜歯および前記固定ドライブリングは前記ギヤピニオンの逆回転中に歯合するように協働する、請求項６に記載のロータリエンジン。
8. 前記第１および第２のクランクシャフトはそれぞれ、前記クランクシャフトを前記コネクティングアームに連結するためのスロー、および前記スローから離間して配置された弯曲を有する、請求項１に記載のロータリエンジン。
9. ピストンピンが前記コネクティングアームの前記第１の連結端部を前記ピストンに連結し、前記ピストンピンはシリンダ開口部の第１の長手方向軸に直交するように配置される、請求項１に記載のロータリエンジン。
10. 前記ピストン、前記コネクティングアームおよび前記クランクシャフトは、前記ピストンが前記シリンダ内で中間工程にあるときに三角形をなして前記エンジンの平衡をとる、請求項１に記載のロータリエンジン。
11. 前記第１および第２のコネクティングアームの間にアームスペーサが配置され、前記スペーサは前記コネクティングアームの間から前記第１および第２のクランクシャフトの間まで延びている、請求項１に記載のロータリエンジン。
12. 第１のクランクシャフトベアリングが前記第１のクランクシャフトおよび前記第１のドライブホイールの両方に連結されて、前記第１のクランクシャフトベアリングはそれらの間に配置され、第２のクランクシャフトベアリングが前記第２のクランクシャフトおよび前記第２のドライブホイールの間に連結されてそれらの間に配置される、請求項１に記載のロータリエンジン。
13. 第１および第２の端部ベアリングは前記第１および第２のドライブホイールにそれぞれ連結される、請求項１２に記載のロータリエンジン。
14. シリンダベアリングが前記シリンダと前記外側ケーシングの間に連結され、前記シリンダが前記外側ケーシングにシールされて接続される、請求項１に記載のロータリエンジン。
15. 前記外側ケーシングがベース体および中間部体を含み、前記ベース体はベース体開口部を有し、前記ドライブシャフトが前記ベース体開口部にシールされて接続される、請求項１に記載のロータリエンジン。
16. ドライブシャフトベアリングが前記ドライブシャフトと前記ベース体の間に配置される、請求項１５に記載のロータリエンジン。
17. さらに、少なくとも１つの入口ポート、少なくとも１つの出口ポート、および点火源ポートが設けられたシリンダヘッドであって、前記シリンダと共に回転運動をするように前記シリンダの上部に接続されるシリンダヘッドと、
    前記シリンダヘッドおよび前記シリンダの前記上部にシールされて接続されるシリンダロータリディスクであって、それらの間に配置されるシリンダロータリディスクとを備える、請求項１に記載のロータリエンジン。
18. 前記シリンダロータリディスクはシリンダロータリディスク開口部およびシリンダロータリディスク点火源ポートを含み、前記シリンダヘッドの前記ポートは、前記シリンダが前記外側ケーシング内で回転すると前記シリンダロータリディスク開口部と連続して位置合わせされる、請求項１７に記載のロータリエンジン。
19. 前記シリンダヘッドの下面は、前記シリンダとのシール状態での取り付けのために、前記点火源ポートと同心であって周方向に離間した第１および第２のシールリングを含み、少なくとも２つのシールリングは前記シリンダヘッドの前記入口ポートおよび前記出口ポートの周りに配置された対応シール溝に取り付けられ、前記シールリングは前記シリンダヘッドに対して偏心位置に配置される、請求項１７に記載のロータリエンジン。
20. 複数の第１の弾性部材が前記シリンダロータリディスクおよび前記シリンダヘッドに接続される、請求項１９に記載のロータリエンジン。
21. １つ以上の熱伝達部材が前記シリンダヘッドと前記シリンダロータリディスクの間に配置される、請求項１７に記載のロータリエンジン。
22. 前記シール溝が複数の第２の弾性部材を含む、請求項１９に記載のロータリエンジン。
23. さらに、シリンダヘッドに隣接する前記シリンダの上端に配置された冷却アセンブリを含み、前記冷却アセンブリは複数の空冷フィンを含み、前記フィンは前記シリンダの周りに周方向に配置されるとともにそこから外側に突出する、請求項１に記載のロータリエンジン。
24. 前記外側ケーシングが円周方向に配置された複数の開口部を含む、請求項１に記載のロータリエンジン。
25. 前記開口部には角度が付けられている、請求項２４に記載のロータリエンジン。
26. 前記開口部は吸気口と流体連通している、請求項２４に記載のロータリエンジン。
27. 前記冷却アセンブリが前記シリンダヘッドを通って前記空冷フィンまで延びる吸気流路を含む、請求項２３に記載のロータリエンジン。
28. 前記冷却アセンブリが、前記シリンダヘッドと前記リングの間に連通する複数の伝熱パッドをさらに含む、請求項２３に記載のロータリエンジン。
29. 複数の冷却開口部が前記シリンダヘッドの上部に位置する、請求項２３に記載のロータリエンジン。
30. 回転式シリンダ内に配置されたピストンを内部で往復運動するように駆動するドライブアセンブリであって、
    ピストンピンと、
    前記ピストンピンに連結されるとともに互いに対して相対運動可能な第１および第２のコネクティングアームと、
    前記ピストンから離間して配置されるとともに前記ピストンと連絡するギヤアセンブリであって、２つのドライブホイールに連結される第１および第２の逆回転クランクシャフトを有するギヤアセンブリと、
    複数の歯を有する固定ギヤリングであって、前記歯は前記ピストンに向かって配置され、前記クランクシャフトが逆回転式に動くと前記２つのドライブホイールが前記固定ギヤリングの歯に歯合係合する固定ギヤリングとを備えるドライブアセンブリ。
31. 前記コネクティングアームはそれぞれ第１の連結端部および第２の連結端部を有し、前記第１の連結端部は前記ピストンに連結される、請求項３０に記載のドライブアセンブリ。
32. 前記回転式シリンダは第１の長手方向軸を備えたシリンダ開口部およびシリンダベースを有し、前記シリンダベースは互いに反対側に位置する第１および第２の半円形凹部を有し、前記シリンダベースは前記ドライブアセンブリに合う大きさおよび形状である、請求項３０に記載のドライブアセンブリ。
33. 前記ピストンピンは前記ピストンの内部に配置されるとともに前記第１の長手方向軸に直交するように配置される、請求項３２に記載のドライブアセンブリ。
34. さらに第１および第２のクランクシャフトを含み、前記第１および第２のクランクシャフトはそれぞれ前記第１および第２のコネクティングアームの前記第２の連結端部に回転可能に連結される、請求項３１に記載のドライブアセンブリ。
35. 前記第１および第２のクランクシャフトはそれぞれ、クランクシャフト連結部材の端部に配置された前記ドライブホイールに連結されたスローを含む、請求項３４に記載のドライブアセンブリ。
36. 第１および第２のクランクシャフトベアリングが前記第１および第２のクランクシャフトにそれぞれ連結される、請求項３５に記載のドライブアセンブリ。
37. 前記２つのドライブホイールは、前記第１および第２のクランクシャフトベアリングおよび前記第１および第２のコネクティングアームの前記第２のアーム連結端部に連結される２つのベベルギヤピニオンである、請求項３６に記載のドライブアセンブリ。
38. 前記ベベルギヤピニオンは互いに向かっておよび前記コネクティングアームに向かって先細になっている、請求項３７に記載のドライブアセンブリ。
39. 前記ベベルギヤピニオンは前記第１の長手方向軸に直交する第２の回転軸の周りを逆回転するように取り付けられる、請求項３８に記載のドライブアセンブリ。
40. 前記ベベルギヤピニオンはそれぞれ、各ギヤピニオン上で周方向に配置された複数のギヤピニオン歯である第１の駆動部材を有する、請求項３８に記載のドライブアセンブリ。
41. 前記ベベルギヤピニオンは前記第１および第２のクランクシャフトにそれぞれ逆回転可能に接続される、請求項３８に記載のドライブアセンブリ。
42. 前記第１および第２のコネクティングアームの間に配置されるとともに前記アームの間から前記第１および第２のクランクシャフトの間まで延びるロッドスペーサをさらに含む、請求項３０に記載のドライブアセンブリ。
43. さらに、周方向に配置された複数の歯を備えた、周方向に配置された駆動部材面を有する固定ギヤドライブリングを含み、前記固定ギヤリングは前記歯が前記ピストンに向かって配置されるように主ドライブケース内に固定可能に取り付けられる、請求項３０に記載のドライブアセンブリ。
44. 周方向に配置された前記歯は前記対応するギヤピニオン歯と協働し且つ歯合するように内側に傾斜している、請求項４３に記載のドライブアセンブリ。
45. 前記シリンダはシリンダ円周を有する上部シリンダ部およびシリンダベース円周を有するシリンダベースを有し、前記シリンダベース円周は前記上部シリンダ部円周より大きい、請求項３０に記載のドライブアセンブリ。
46. 前記シリンダベースは前記シリンダベースの両側に位置する２つの半円形凹部を含み、前記半円形凹部は、前記シリンダを前記ドライブアセンブリと位置合わせするために前記ドライブアセンブリに合う大きさおよび形状に形成されている、請求項４５に記載のドライブアセンブリ。
47. シリンダヘッドおよびシリンダとともに使用されるシールアセンブリであって、
    出口開口溝、入口開口溝および点火源溝にシール式に嵌まる複数のリングシールであって、各溝はシリンダヘッドの下面に位置する入口開口部、出口開口部および点火源開口部の周りに周方向に設けられ、前記開口部は互いに等距離にある複数のリングシールと、
    シリンダディスクであって、シリンダディスク点火開口部と、前記シリンダが長手方向軸の周りを回転する際に前記シリンダヘッドの前記入口開口部または前記出口開口部との位置合わせが可能な穴部とを有し、前記シリンダヘッドと前記シリンダとの間にシールされて取り付けられたシリンダディスクとを備えるシールアセンブリ。
48. シリンダヘッドアセンブリは前記シリンダおよび前記外側ケーシングに連結されるように前記シリンダの前記上部シリンダ部に取り付けられ、前記シリンダヘッドアセンブリは前記シリンダヘッドおよびシリンダロータリディスクを含み、前記シリンダロータリディスクは前記上部シリンダ部および前記シリンダヘッドの前記下面にシール接続される、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
49. 前記シリンダヘッドは流体入口ポート、流体出口ポートおよび点火源ポートを含み、前記点火源ポートは点火源を収容している、請求項４８に記載のシールアセンブリ。
50. 前記流体入口ポートは前記流体出口ポートに隣接して配置される、請求項４９に記載のシールアセンブリ。
51. 前記シリンダロータリディスクはシリンダロータリディスク開口部およびシリンダロータリディスク点火源ポートを含む、請求項４８に記載のシールアセンブリ。
52. ３つのシールリングが、前記シリンダヘッドの前記入口ポートおよび前記排気ポートに隣接して位置する、対応する深シール溝に取り付けられる、請求項４９に記載のシールアセンブリ。
53. 点火ポートシールリングが前記点火源ポートの周りに位置するシール溝に配置される、請求項４９に記載のシールアセンブリ。
54. 前記シールリングは互いに等距離にあるとともに前記点火ポートシールリングの周りに配置される、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
55. 前記シリンダヘッドの下面は第１および第２の同心溝を含み、前記第２の溝は前記第１の溝より小さく、前記２つの同心溝の間には離間して配置された複数の気流開口部が配置され、前記気流開口部は前記第２の溝と同心である、請求項４８に記載のシールアセンブリ。
56. 前記シリンダロータリディスクは、前記第２の溝に暖かく嵌合して上部シリンダ部とのシール係合を可能にする周方向に配置されたシールを有する、請求項５１に記載のシールアセンブリ。
57. さらに、少なくとも１箇所に切込みを有するバックアップリングシールを含み、前記切込みは前記第２の溝の外側に位置する、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
58. 弾性ウェーブスプリングがシリンダロータリディスクの上部に取り付けられる、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
59. 前記シールリングはそれぞれ前記シール溝の内側に配置されたバックアップリングを含む、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
60. 前記リングシールの外面はその上端および下端において面取りされている、請求項４７に記載のシールアセンブリ。
61. ロータリエンジンと共に使用される冷却システムであって、
    シリンダとシール係合されるシリンダヘッドと、
    前記シリンダヘッドに嵌まるように取り付けられた少なくとも一つの伝熱パッドを有するシリンダディスクであって、前記伝熱パッドは前記シリンダから前記シリンダヘッドへ熱エネルギを伝達するように配置されるシリンダディスクとを備える冷却システム。
62. ３つの伝熱パッドは互いに等間隔に離間して配置されるとともに前記シリンダディスクに接続される、請求項６１に記載の冷却システム。
63. 前記伝熱パッドは前記シリンダディスクから直立している、請求項６２に記載の冷却システム。
64. 前記伝熱パッドはシリンダディスク点火源ポートから放射状に広がるとともに角度をつけて互いから離間している、請求項６２に記載の冷却システム。
65. 前記伝熱パッドは約１２０度の角度をつけて互いから離間している、請求項６４に記載の冷却システム。
66. 前記伝熱パッドがそれぞれ、そこから上方に延びる、離間して配置された２つの軽量弾性部材を含む、請求項６２に記載の冷却システム。
67. 前記伝熱パッドおよび離間して配置された前記弾性部材がそれぞれシリンダヘッドキャビティ内に暖かく挿入される、請求項６６に記載の冷却システム。
68. 前記伝熱パッドが高い熱伝導率を有する材料から作られる、請求項６２に記載の冷却システム。
69. ロータリエンジンと共に使用される冷却システムであって、
    シリンダヘッドに取り付けられたファンと、
    第１および第２の吸気開口部を相互接続する冷気入口流路と、
    前記第１および第２の吸気開口部の間に配置された空気出口開口部とを備え、前記ファンは回転するように取り付けられて、したがって冷気が前記第１および第２の吸気開口部に吸い込まれて前記ファンに流しこまれ、前記ファンは前記エンジンの高温面と連通しているので前記ファンを通過した冷気はそこへの熱伝達を生じさせ、前記暖気は前記出口開口部を通って前記エンジンから出ていく冷却システム。
70. 前記シリンダヘッドが、前記シリンダヘッドでシールの間に等間隔に位置する、離間して配置された複数の気流開口部を含む、請求項６９に記載の冷却システム。
71. 放射状に配置された複数の細長冷気取入開口部が、点火源ポートの周りに配置されてそこから外側に向かって放射状に設けられる複数の吸気開口部に隣接して前記シリンダヘッドの上端部に位置する、請求項６９に記載の冷却システム。
72. 前記開口部が前記シリンダヘッドの周りに３つずつのグループで配置される、請求項７１に記載の冷却システム。
73. カラーが前記シリンダヘッドとシリンダ外側ケーシングの上部の間に接続され、前記カラーは離間して配置された前記複数の傾斜細長開口部を含み、前記開口部はクーラント流路に沿って気流が通過する際の気流の出口となる、請求項７１に記載の冷却システム。
74. 第１および第２のデフレクタキャップが前記シリンダヘッドの前記上端に接続されるとともに前記吸気フィンに隣接して配置される、請求項７１に記載の冷却システム。
75. ドライブシャフトにトルクを付与する平衡型ロータリエンジンであって、
    第１および第２のコネクティングアームであって、各コネクティングアームは第１の連結端部および第２の連結端部を有し、前記第１の連結端部はピストンピストンに連結するように配置される第１および第２のコネクティングアームと、
    第１および第２のクランクシャフトであって、各クランクシャフトは前記コネクティングアームの前記第２の連結端部に回転可能に連結される第１および第２のクランクシャフトと、
    前記第１および第２のクランクシャフトそれぞれに逆回転可能に連結される第１および第２のドライブホイールと、
    周方向に配置された駆動部材面を有する固定ドライブリングであって、前記固定ドライブリングは前記駆動部材面が前記ピストンに向かって配置されるように前記主ドライブケース内に取り付けられ、前記第１および第２のドライブホイールが前記ドライブリングに歯合する固定ドライブリングとを備える平衡型ロータリエンジン。
    

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