JP2631626B2 - Rotary engine - Google Patents

Rotary engine

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JP2631626B2
JP2631626B2 JP6039223A JP3922394A JP2631626B2 JP 2631626 B2 JP2631626 B2 JP 2631626B2 JP 6039223 A JP6039223 A JP 6039223A JP 3922394 A JP3922394 A JP 3922394A JP 2631626 B2 JP2631626 B2 JP 2631626B2
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internal gear
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリーエンジンに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロータリー・ピストンエンジンの考え方
は、シリンダーとピストンから成るレシプロエンジンの
機構に比べ往復運動が少なく、原動機として有利と思わ
れ様々な方法が提唱された。しかし、1954年にNS
UとFelix Wankelのドイツ特許によるいわ
ゆるヴァンケルエンジンが発表されるまでは、実用に耐
え得るロータリーエンジン(回転ピストンエンジン)は
なかった。その後今日までいろいろな自動車メーカー、
原動機メーカーがロータリーエンジンを製造し、市場に
投入したが量産されているものは、マツダ株式会社(旧
東洋工業)により、自動車エンジンとして市場に出され
ているだけである。
2. Description of the Related Art A rotary piston engine has a less reciprocating motion than a reciprocating engine mechanism comprising a cylinder and a piston, and is considered to be advantageous as a prime mover, and various methods have been proposed. However, in 1954 the NS
Until the announcement of the so-called Wankel engine by U and Felix Wankel, there was no rotary engine that could be used in practice. After that, various car manufacturers until today,
The prime mover maker manufactures rotary engines and puts them on the market, but only those that are mass-produced are marketed as automobile engines by Mazda Motor Corporation (formerly Toyo Kogyo).

【0003】ロータリーエンジンの基本的な構成につい
て図14,15を参照して以下に説明する。ローターハ
ウジングのペリフェラル(内周壁面)の輪郭を形成する
ペリトロコイドは、固定された基円の外周を転円が内接
して転動するとき転円に固定されたアームの先端が描く
軌跡であると定義される。ロータリーエンジンのハウジ
ングは、ローターハウジング2と一対のサイドハウジン
グ4から構成され、ハウジング内にロータ6が配置され
ている。ロータ6のハウジング内での自転及び公転周期
は、サイドハウジング4に固定された外歯歯車8と、こ
れに噛み合う、ロータ6に固定された内歯歯車10によ
って規制される。ペリトロコイドの定義によって、ロー
ターハウジング2のペリフェラル2aの輪郭には、短軸
上にくびれ2b,2cが形成され、ロータリーエンジン
駆動時、ロータ6は、アペックスシール即ちシール体1
2を介してペリフェラル2aに線接触しつつ、自転及び
公転する。ローターハウジング2には、吸気ポート1
4、排気ポート16が設けられ、且つ、スパークプラグ
18,20が設置されている。ロータ6の中心の穴には
ロータベアリング22を介して、主軸26の円柱部26
aの外周面が回転自在に嵌合し、この円柱部26aに偏
心して一体的に固設された主軸26の軸部26bが、メ
インベアリング28,30を介して、サイドハウジング
4に回転自在に支承されている。
The basic structure of a rotary engine will be described below with reference to FIGS. The peritrochoid, which forms the contour of the peripheral (inner peripheral wall) of the rotor housing, is a trajectory drawn by the tip of the arm fixed to the rolling circle when the rolling circle inscribes the outer circumference of the fixed base circle and rolls. Is defined as The housing of the rotary engine includes a rotor housing 2 and a pair of side housings 4, and a rotor 6 is arranged in the housing. The rotation and revolution period of the rotor 6 in the housing are regulated by the external gear 8 fixed to the side housing 4 and the internal gear 10 fixed to the rotor 6 meshing with the external gear 8. According to the definition of the peritrochoid, constrictions 2b and 2c are formed on the short axis in the contour of the peripheral 2a of the rotor housing 2. When the rotary engine is driven, the rotor 6 holds the apex seal, that is, the seal 1
2 while rotating and revolving while making line contact with the peripheral 2a. The rotor housing 2 has an intake port 1
4. An exhaust port 16 is provided, and spark plugs 18 and 20 are provided. In the center hole of the rotor 6, a cylindrical portion 26 of the main shaft 26 is inserted via a rotor bearing 22.
The outer peripheral surface of the main shaft 26a is rotatably fitted, and the shaft portion 26b of the main shaft 26 eccentrically and integrally fixed to the cylindrical portion 26a is rotatably mounted on the side housing 4 via the main bearings 28 and 30. It is supported.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】レシプロエンジンに
対してロータリーエンジンの長所は、 a.慣性平衡がとりやすい。 b.吸排気弁が不要であり吸排気のタイミングが狂わな
い。 c.吸排気の抵抗が少ない。 d.作動室容積に対し外形寸法が小さく、重量も少な
い。 e.高出力の為の高速回転に適している。
The advantages of a rotary engine over a reciprocating engine are: a. Easy to balance inertia. b. Intake and exhaust valves are not required, and intake and exhaust timing is not disturbed. c. Low resistance to intake and exhaust. d. The outer dimensions are smaller and the weight is smaller than the working chamber volume. e. Suitable for high-speed rotation for high output.

【0005】これに対して、短所は、 a.吸排気がペリフェラルポートの場合、作動行程がオ
ーバーラップする割合が大きい。即ち、膨張が終わる前
に排気を始める又は排気が終わる前に吸気が始まる。 b.アペックスシールはローターハウジングと基本的に
線接触である為に点火プラグ、燃料噴射ノズル又吸排気
ポートを跨ぐとき、他の作動室に吹き抜けを生じる。 c.ローターハウジングが短軸上において括れる為、特
に圧縮上死点において図14に示すように燃焼室がN1
とN2に分割され。又圧縮容積Vに対し表面積Sが大き
く、同容積のレシプロエンジンに比べ、2倍近く大き
い。特に低回転、低負荷(アイドリング及び自動車の場
合のノロノロ運転の場合)失火等の回転のバラツキが起
り易いし、それを防ぐ為にオットー方式(ガソリンエン
ジン)の場合混合比をより「リッチ」(燃料を多めに)
にしなければならない。 d.燃料室の比表面積の大きさと形状の偏平の為空燃比
が「リッチ」になると、残留、未燃焼ガスの比率が大き
くなり、燃費が悪くなる。 e.理論圧縮比(圧縮比の上限)が低く、実用上適当と
思われるトロコイド定数Kが6〜8では圧縮比が15〜
21である。ローターハウジングの括れの為に圧縮上死
点において、燃焼室が分割されるのを防ぐ為にロータの
弓形輪郭の部分に凹み32が作られるが、当然この容積
は含まれていない。したがって、圧縮着火(ディーゼル
化)に必要な高圧縮比(18以上)は実用上不可能であ
る。尚、トロコイド定数Kは次のように定義します。ロ
ータの中心よりロータの頂点までの長さをR、自転しな
がら公転するロータの公転半径をe(ロータの主軸に対
する偏心量)としたとき K=R/e f.吸入、圧縮、燃焼膨張、排気の4行程が、ローター
ハウジングの特定の場所で行われる為、エンジン本体の
温度の偏りが大きく、熱応力の対策がむづかしい。
On the other hand, the disadvantages are: a. When the intake and exhaust ports are peripheral ports, the operating strokes are likely to overlap. That is, the exhaust starts before the expansion ends, or the intake starts before the exhaust ends. b. Since the apex seal is basically in line contact with the rotor housing, blow-through occurs in other working chambers when straddling the ignition plug, the fuel injection nozzle or the intake / exhaust port. c. Since the rotor housing is confined on the short axis, especially at the compression top dead center, as shown in FIG.
And N2. Further, the surface area S is larger than the compression volume V, which is almost twice as large as that of a reciprocating engine having the same volume. In particular, low rotational speed, low load (in the case of idling and sloppy operation in the case of a car), rotational fluctuation such as misfire is likely to occur, and in order to prevent it, in the case of the Otto system (gasoline engine), the mixing ratio is made more "rich" With more fuel)
Must be. d. When the air-fuel ratio becomes "rich" due to the size and flatness of the specific surface area of the fuel chamber, the ratio of the residual and unburned gas increases, and the fuel efficiency deteriorates. e. When the theoretical compression ratio (upper limit of the compression ratio) is low and the trochoid constant K considered to be practically suitable is 6 to 8, the compression ratio is 15 to
21. At compression top dead center due to constriction of the rotor housing, a recess 32 is made in the arcuate profile of the rotor to prevent the combustion chamber from splitting, but of course this volume is not included. Therefore, a high compression ratio (18 or more) necessary for compression ignition (dieselization) is practically impossible. The trochoid constant K is defined as follows. When the length from the center of the rotor to the top of the rotor is R, and the revolving radius of the rotor that revolves while rotating is e (the amount of eccentricity with respect to the main shaft of the rotor), K = R / e f. Since the four strokes of suction, compression, combustion expansion, and exhaust are performed at specific locations in the rotor housing, the temperature of the engine body is largely biased, making it difficult to take measures against thermal stress.

【0006】上記のように、数々の特徴を持ったロータ
リーエンジンであるが、その普及を妨げているものは、
効率(燃費)がレシプロエンジンに比べ多少悪いこと
と、もう一つ、ディーゼルエンジンに実用上出来ないこ
とが最大の原因と思われる。したがって、本発明は、デ
ィーゼル方式の実現する可能性を含めロータリーエンジ
ンの燃費を良くすることを主たる目的とするものであ
る。上記目的を達成するには、上記a,b,c,d,
e,fの各短所を下記に示すように除けば良い。
[0006] As described above, a rotary engine having a number of features has been prevented from spreading.
It seems that the biggest cause is that the efficiency (fuel efficiency) is somewhat worse than that of the reciprocating engine, and that the diesel engine cannot be used practically. Therefore, an object of the present invention is to improve the fuel efficiency of a rotary engine, including the possibility of realizing a diesel system. To achieve the above object, the above a, b, c, d,
The disadvantages of e and f may be removed as shown below.

【0007】a.吸排気のオーバーラップを防ぐ為には
吸気をサイドハウジングに作る方法もあるがアペックス
シールの代わりに面接触のシール体に変える。これによ
りガスシール(気密性)も良くなるし、点火プラグ及び
噴射ノズル孔や、シ−ル体が吸排気ポートを跨ぐときの
ガスの吹抜けも防げる。 b.圧縮上死点と排気上死点において、ローターハウジ
ングの短軸上にある括れ2b,2cによる、圧縮上死点
の燃焼室の分割を防ぐ為、ロータ弓形輪郭部分に凹み3
2をつくるのではなく、ローターハウジングの短軸上の
括れをなくす。又、ロータの弓形輪郭周面部分を張り出
させて圧縮上死点及び排気上死点、特に圧縮上死点にお
いてローターハウジングとロータを密着(スキッシュエ
リアを作る)させる。そして、ロータの適当な位置にコ
ンパクトな(S/V比の小さな)凹みを作り、圧縮混合
気がより大きなスワールを起こすようにすれば残留未燃
焼ガスを少なくし、より大きな圧縮比(オットー方式:
電気火花着火の場合)が可能になり、また低回転高負荷
時のノッキングも防ぐことができる。 c.負荷の変動に応じロータの凹みの深さを変えると
(機械的な圧縮比を変えると)、低回転高負荷と低負
荷、高回転低負荷と高負荷の全ての条件の下で高い効率
を発揮することができる。 d.前項b,cにより、低燃費の為の希薄燃焼(リーン
バーン)においても尚一層の希薄燃焼が安定、容易に行
われる。 e.ロータリーエンジンはローターハウジングの特定な
場所で各行程が行われるので、部分負荷(低負荷)の場
合、吸気行程でのポンピング損失を少なくする為には、
スロットル弁を絞らずにローターハウジングの圧縮行程
が行われる適当な場所に「ウエストポート」(逃口)を
設置する。圧縮行程が適当に進んだとき、このウエスト
ポートが閉じるようにウエストポートをコントロールす
れば吸気損失(ポンピングロス)の軽減と、圧縮行程よ
り、燃焼膨張行程を大きくでき、尚一層の効率が向上す
る。
A. In order to prevent the intake and exhaust from overlapping, there is a method of making the intake air in the side housing. As a result, the gas seal (airtightness) is improved, and the blow-by of gas when the ignition plug and the injection nozzle hole and the seal body straddle the intake / exhaust port can be prevented. b. At the compression top dead center and the exhaust top dead center, in order to prevent the combustion chamber from being divided at the compression top dead center by the constrictions 2b and 2c on the short axis of the rotor housing, a recess 3 is formed in the rotor bow-shaped contour.
2 instead of eliminating the constriction on the short axis of the rotor housing. Also, the rotor is closely attached to the rotor housing at the compression top dead center and the exhaust top dead center, particularly at the compression top dead center (producing a squish area) by protruding the arcuate contour peripheral surface portion of the rotor. Then, by forming a compact (small S / V ratio) recess at an appropriate position on the rotor and causing the compressed air-fuel mixture to generate a larger swirl, the residual unburned gas is reduced, and a larger compression ratio (Otto system) is used. :
In the case of electric spark ignition), knocking at low rotation and high load can be prevented. c. By changing the depth of the dent of the rotor according to the load variation (by changing the mechanical compression ratio), high efficiency can be achieved under all conditions of low rotation high load and low load, high rotation low load and high load. Can be demonstrated. d. According to the above items b and c, even in lean burn for low fuel consumption (lean burn), further lean burn can be performed stably and easily. e. Since the rotary engine performs each stroke at a specific place in the rotor housing, in the case of partial load (low load), to reduce pumping loss in the intake stroke,
Install a "waist port" (exit) at a suitable place where the compression stroke of the rotor housing is performed without closing the throttle valve. If the waist port is controlled so that the waist port closes when the compression stroke has proceeded appropriately, the intake loss (pumping loss) can be reduced, and the combustion and expansion stroke can be made larger than the compression stroke, further improving the efficiency. .

【0008】[0008]

【問題点を解決する手段】(1) 本発明は、上記問題
点を解決するため、吸気ポート排気ポータ及びスパーク
プラグ用などの開口部を有するローターハウジングとこ
れの両側に配設されたサイドハウジングとから成るハウ
ジングと、前記サイドハウジングに固設された外歯歯車
と、3つの頂部と該頂部間に形成された3つの弓状の周
面と該周面に開口する燃焼室とを有する前記ハウジング
内に配置されたロータと、該ロータの側面の中央部に前
記外歯歯車と噛み合うように固設された内歯歯車と、前
記ロータの中心に回転自在に嵌合する円柱部と該円柱部
に対し偏心した軸部とを有し該軸部が前記サイドハウジ
ングに前記外歯歯車の中心に位置して回転自在に支承さ
れた主軸とを備え、前記ローターハウジングの内周面と
前記サイドハウジングの内壁面と前記ロータの各周面で
囲まれた作動室で行われる吸入、圧縮、燃焼膨張、排気
行程により、前記外歯歯車と内歯歯車に規制されて前記
ロータが前記ハウジング内で公転しつつ自転するように
したロータリーエンジンにおいて、前記ローターハウジ
ングの周面の断面形状を短軸上にくびれのない楕円形と
し、前記ロータの各周面の曲率を前記ローターハウジン
グの短軸上のくびれのない周面の曲率に略一致させると
ともに、前記ロータの各頂部に放射方向にスライド自在
に且つ放射方向に付勢してシール体を配設し、前記ロー
タの頂部が前記ローターハウジングの短軸上の周面部分
に移動したとき前記シール体が放射方向にスライドして
前記ロータの各頂部の前記シール体を介した前記ロータ
ーハウジングの周面に対する当接状態が保持されるよう
にし、前記シール体を、前記ロータ頂部に形成されたガ
イド穴に放射方向にスライド自在に嵌合し且つ放射方向
に付勢されたピースホルダーと、該ピースホルダーに前
記サイドハウジングに対して平行な平面内で回転自在に
保持され表面に弓状の板ばねが取り付けられた揺動ピー
スとで構成し、前記揺動ピースの表面を前記ローターハ
ウジングの周面に面接触させ、前記揺動ピースの表面に
ローラベアリングを回転自在に設け、前記板ばねととも
に前記ローラベアリングを前記ローターハウジングの内
周面に接触させたものである。 (2)本発明は、上記問題点を解決するため、前記燃焼
室の容積を外部の駆動力によって変化させる可変圧縮機
構を設け、前記可変圧縮機構を、前記ロータの前記内歯
歯車取付側とは反対側の側面に回転自在に支承され、前
記内歯歯車と同径同歯数の第2の内歯歯車が形成された
リングと、前記一対のサイドハウジングのうち前記外歯
歯車固定側とは反対側のサイドハウジングに回転可能に
支承され、前記第2の内歯歯車に噛み合う前記外歯歯車
と同径同歯数の第2の外歯歯車を有する管状体と、前記
燃焼室の底部を構成し前記燃焼室内の容積を可変する方
向に移動可能に前記燃焼室内に支持されたピストンと、
前記リングの回転運動を前記ピストンの直線方向の移動
運動に変換する運動変換機構とより構成し、前記管状体
を前記ハウジングの外部の駆動力によって回転し、この
管状体の回転によって前記ピストンを移動し前記燃焼室
の容積を変化させるようにしたものである。(3) 本発明は、上記問題点を解決するため、前記吸気
ポートの下流側に位置させてコントロールバルブによっ
て開閉制御されるウエストポートを前記ローターハウジ
ングの内周面に複数開口させ、前記各ウエストポートを
前記ハウジングに形成したチャンバーを介して前記吸気
ポートに連通したものである。
(1) In order to solve the above problems, the present invention provides a rotor housing having an opening for an intake port / exhaust porter and a spark plug and side housings disposed on both sides of the rotor housing. And an external gear fixed to the side housing, three tops, three arcuate peripheral surfaces formed between the tops, and a combustion chamber open to the peripheral surface. A rotor disposed in the housing, an internal gear fixedly mounted at the center of a side surface of the rotor so as to mesh with the external gear, a cylindrical portion rotatably fitted to the center of the rotor, and the cylindrical column; A shaft part eccentric with respect to a part, comprising a main shaft rotatably supported at the center of the external gear in the side housing, the inner peripheral surface of the rotor housing and the side surface. House By the suction, compression, combustion expansion, and exhaust strokes performed in the working chamber surrounded by the inner wall surface of the rotor and each peripheral surface of the rotor, the rotor is restricted by the external gears and the internal gears in the housing. In a rotary engine that revolves while revolving, the cross-sectional shape of the peripheral surface of the rotor housing is an ellipse without constriction on the short axis, and the curvature of each peripheral surface of the rotor is set on the short axis of the rotor housing. A seal body is disposed on each top of the rotor so as to be substantially slidable in the radial direction and urged in the radial direction while being substantially matched with the curvature of the constricted peripheral surface, and the top of the rotor is short of the rotor housing. The seal body slides in the radial direction when moved to the circumferential surface portion on the shaft, and a contact state of each top of the rotor with the circumferential surface of the rotor housing via the seal body. To be held, the sealing body was formed in the rotor top moth
Slidably fits radially into the guide hole and radially
And the piece holder urged to
Rotatable in a plane parallel to the side housing
Oscillating peak held and mounted on its surface with an arcuate leaf spring
And the surface of the oscillating piece is
Surface contact with the surrounding surface of the housing,
Roller bearings are provided rotatably, together with the leaf spring
The roller bearing inside the rotor housing
It is made to contact the peripheral surface. (2) In order to solve the above problems, the present invention provides a variable compression mechanism for changing the volume of the combustion chamber by an external driving force, and the variable compression mechanism is provided with the internal teeth of the rotor.
It is rotatably supported on the side opposite to the gear mounting side,
A second internal gear having the same diameter and the same number of teeth as the internal gear was formed.
A ring, and the external teeth of the pair of side housings.
Rotatable on the side housing opposite to the gear fixed side
The external gear supported and meshed with the second internal gear
A tubular body having a second external gear having the same diameter and the same number of teeth,
A method of forming the bottom of a combustion chamber and varying the volume in the combustion chamber
A piston movably supported in the combustion chamber,
The rotational movement of the ring translates the linear movement of the piston.
Said tubular body comprising a motion converting mechanism for converting into motion.
Is rotated by a driving force outside the housing.
The combustion chamber is moved by moving the piston by rotation of the tubular body.
Is changed . (3) In order to solve the above problem, the present invention opens a plurality of waist ports located on the downstream side of the intake port and controlled to be opened / closed by a control valve on an inner peripheral surface of the rotor housing. A port communicates with the intake port via a chamber formed in the housing.

【0009】[0009]

【作用】[Action]

(1)圧縮上死点及び排気上死点、特に圧縮上死点にお
いて、ロータの周面が、ローターハウジングの内周面に
密着又は近接し、大きな圧縮比が得られ、未燃焼ガスが
少なくなり、又、低回転高負荷時において、ノッキング
が生じない。 (2)揺動ピース表面のローターハウジング内周面との
面接触により、ガスシールが良好となるとともに、揺動
ピースが点火プラグ又は噴射ノズル孔や、吸排気ポート
を跨ぐとき、ロータの頂部を境とする作動室間におい
て、ガスが吹き抜けることがない。 (3)揺動ピースがローターハウジングの内周面に沿っ
て高速で移動するときの、摺動抵抗がローラベアリング
によって減少し、揺動ピースはスムーズにローターハウ
ジングの周面に面接触しつつ高速で移動する。 (4)圧縮比を変えることで低回転から高回転、低負荷
から高負荷まで常に高い効率で運転できる。 (5)ロータ回転時、ロータとリングとの相対的位置関
係は変化しない。このリングを、第2の外歯歯車を外部
操作力によって回転させることにより、回転させると、
ピストンが移動して、ロータ周面に開口する燃焼室の容
積が変化する。 (6)ウエストポートのコントロールバルブを負荷に応
じ吸気ポートの手前から順番に開放してゆくと、シール
体が開放されたウエストポートを通過するまで、吸気は
作動室より排出され圧縮行程に実質的に利用される吸気
量が制御される。
(1) At the compression top dead center and the exhaust top dead center, particularly at the compression top dead center, the peripheral surface of the rotor is in close contact with or close to the inner peripheral surface of the rotor housing, a large compression ratio is obtained, and the unburned gas is reduced. In addition, knocking does not occur at low rotation and high load. (2) The gas contact is improved by the surface contact of the rocking piece surface with the inner peripheral surface of the rotor housing, and when the rocking piece straddles the spark plug or the injection nozzle hole or the suction / exhaust port, the top of the rotor is Gas does not blow through between the working chambers as boundaries. (3) When the oscillating piece moves at high speed along the inner peripheral surface of the rotor housing, the sliding resistance is reduced by the roller bearing, and the oscillating piece smoothly contacts the outer peripheral surface of the rotor housing at a high speed. Move with. (4) By changing the compression ratio, it is possible to always operate with high efficiency from low rotation to high rotation and from low load to high load. (5) When the rotor rotates, the relative positional relationship between the rotor and the ring does not change. When this ring is rotated by rotating the second external gear by an external operating force,
As the piston moves, the volume of the combustion chamber that opens to the rotor peripheral surface changes. (6) When the control valve of the waist port is opened in order from the intake port in accordance with the load, the intake air is discharged from the working chamber until the seal body passes through the opened waist port, and is substantially in the compression stroke. Is controlled.

【0010】[0010]

【実施例】以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例
を参照して詳細に説明する。図6において、34はロー
タリーエンジンのハウジングであり、ローターハウジン
グ36とサイドハウジング38,40とから構成されて
いる。前記ローターハウジング36の内周壁面(ペリフ
ェラル面)は、その中央縦断面形状が、短軸上にくびれ
が存しない楕円形に形成されている。本発明において、
ペリフェラル面の楕円形は、その接線が楕円形の内側に
入り込まないように構成され、且つ、楕円形の短軸近傍
の曲率は、ロータ42の頂部がペリフェラル面の短軸上
に位置したとき、該頂部とペリフェラル面との間に形成
されるギャップが大きくなり過ぎないように、適宜な値
に設定されている。前記サイドハウジング38,40に
は管状体44,46が同軸上に支承されている。一方の
管状体44の鍔部はサイドハウジング38に固定され、
他方の管状体46の外周面は、前記サイドハウジング4
0の穴に軸方向にずれないように回転自在に嵌合してい
る。52は主軸であり、円柱部52aとこれに対して偏
心した軸部52bとから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of the present invention will be described below in detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings. In FIG. 6, reference numeral 34 denotes a rotary engine housing, which includes a rotor housing 36 and side housings 38 and 40. The inner peripheral wall surface (peripheral surface) of the rotor housing 36 has a central vertical cross-sectional shape formed into an ellipse having no constriction on the short axis. In the present invention,
The peripheral surface of the ellipse is configured so that its tangent does not enter the inside of the ellipse, and the curvature near the minor axis of the ellipse, when the top of the rotor 42 is located on the minor axis of the peripheral surface, An appropriate value is set so that the gap formed between the top and the peripheral surface does not become too large. Tubular bodies 44, 46 are coaxially supported on the side housings 38, 40, respectively. The flange of one tubular body 44 is fixed to the side housing 38,
The outer peripheral surface of the other tubular body 46 is
It is rotatably fitted in the hole 0 so as not to shift in the axial direction. Reference numeral 52 denotes a main shaft, which is composed of a cylindrical portion 52a and a shaft portion 52b eccentric to the cylindrical portion 52a.

【0011】前記管状体44,46の内径部には、主軸
52の軸部52bの外周面がメインベアリング48,5
0を介して回転自在に嵌合している。前記円柱部52a
の外周面は、ロータ42の中央の穴にメタルベアリング
を介して回転自在に嵌合している。前記管状体44の一
方側には、ロータ42の自転及び公転周期を規制するた
めの外歯歯車56が固設されている。59は、ロータ4
2の自転公転を規制するための内歯歯車であり、前記ロ
ータ42の側面の中央部に固設されている。前記内歯歯
車59に前記外歯歯車56が噛み合っている。前記ロー
タ42の弓形輪郭周面から成るピストンヘッド42a,
42b,42cは、短軸近傍のペリフェラル面の曲率と
同一に設定され、これにより、図1及び図3に示すよう
に、前記ロータ42の弓形輪郭周面は、排気、圧縮行程
完了時、前記ローターハウジング36の短軸近傍のペリ
フェラル面に密着する。前記ロータ42の3つの各頂部
には、放射方向即ち、ロータ42の中心と各頂部を結ぶ
線分に沿った方向にガイド面を有するガイド穴58が形
成され、該各ガイド穴58にピースホルダー60が前記
ガイド穴58にスライド自在に保持されている。
The outer peripheral surfaces of the shaft portion 52b of the main shaft 52 are provided on the inner diameter portions of the tubular bodies 44, 46 with the main bearings 48,5.
0 and freely fit through. The column portion 52a
Is rotatably fitted in a central hole of the rotor 42 via a metal bearing. On one side of the tubular body 44, an external gear 56 for regulating the rotation and the revolution period of the rotor 42 is fixed. 59 is the rotor 4
2 is an internal gear for regulating the rotation and revolving, and is fixed to the center of the side surface of the rotor 42. The external gear 56 meshes with the internal gear 59. A piston head 42a comprising an arcuate contour of the rotor 42,
42b and 42c are set to be the same as the curvature of the peripheral surface near the short axis. As a result, as shown in FIG. 1 and FIG. The rotor housing 36 is in close contact with a peripheral surface near the short axis. A guide hole 58 having a guide surface is formed at each of the three top portions of the rotor 42 in a radial direction, that is, along a line segment connecting the center of the rotor 42 and each of the top portions. 60 is slidably held in the guide hole 58.

【0012】前記ピースホルダー60は、図5及び図1
0に示すように、箱状に形成され、前記ガイド穴58の
ガイド面58a,58bと接する前後と、前記サイドハ
ウジング38,40の内壁面に接する両側面と、底面と
ピース保持面60aとから構成されている。前記ピース
ホルダー60は、2個のパーツ60b,60cから構成
され、これらは、図5,図13に示すように、くし歯状
に噛み合って結合している。前記くし歯状の結合部の凸
部と凹部とのスライド作用によって、前記パーツ60
b,60cは、図5中、左右方向即ち、ロータ42の厚
み方向に伸縮自在に構成され、図示しないスプリング力
によって、前記パーツ60b,60cは、互いに、前記
くし歯の案内に沿って離反する方向に付勢されている。
この付勢力によって、ピースホルダー60の両側面は、
前記サイドハウジング38,40の内壁面に密着する。
このピースホルダー60の両側面は、ピストンリングの
役割を果たすことができる。前記ピース保持面60a
は、断面弓状の凹曲曲から成り、これに揺動ピース62
の底部の突出曲が前記サイドハウジング38,40の内
壁面に平行な平面内で回転自在に密着嵌合している。
The piece holder 60 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 0, the front and rear surfaces are formed in a box shape, and come into contact with the guide surfaces 58a and 58b of the guide holes 58, the both side surfaces that come into contact with the inner wall surfaces of the side housings 38 and 40, and the bottom surface and the piece holding surface 60a. It is configured. The piece holder 60 is composed of two parts 60b and 60c, which are meshed and connected as shown in FIGS. By the sliding action of the convex portion and the concave portion of the comb-like connecting portion, the part 60
5, b and 60c are configured to be expandable and contractible in the left-right direction, that is, the thickness direction of the rotor 42, and the parts 60b and 60c are separated from each other along the guide of the comb teeth by a spring force (not shown). Biased in the direction.
With this urging force, both side surfaces of the piece holder 60
It comes into close contact with the inner wall surfaces of the side housings 38, 40.
Both side surfaces of the piece holder 60 can function as a piston ring. The piece holding surface 60a
Is composed of a concave curve having an arcuate cross section, and
The bottom projecting portion is rotatably tightly fitted in a plane parallel to the inner wall surfaces of the side housings 38, 40.

【0013】前記揺動ピース62の表面は、断面弓状の
表面板62aと、片側部分Kが前記表面板62aに固着
された断面弓状の板ばね62bとから構成され、前記板
ばね62bのわん曲面は、前記表面板62aのわん曲面
より所定間隔浮き上がっている。前記表面板62aの両
側に開口部が形成され、該開口部が形成され、該開口部
に、前記揺動ピース62内に回転自在に軸支されたロー
ラベアリング68,70がそれぞれ一対づつ配置されて
いる。前記ローラベアリング68,70は、前記サイド
ハウジング38,40の内壁面に垂直な軸線を中心とし
て回転自在に支承され、それらの表面は、前記表面板6
2aの表面より若干突出して配置されている。前記揺動
ピース62の板ばね表面は、前記ピースホルダー60
を、ロ−タ42の中心とロ−タの頂点を結ぶ軸線の延長
線上即ちロ−タ42の放射方向に付勢するスプリング
(図示省略)の弾発力により、ローラベアリング68,
70とともに、ローターハウジング36のペリフェラル
面に面接触している。
The surface of the swinging piece 62 is composed of a surface plate 62a having an arcuate cross section, and a leaf spring 62b having an arcuate cross section with one side portion K fixed to the surface plate 62a. The curved surface is raised by a predetermined distance from the curved surface of the surface plate 62a. Openings are formed on both sides of the surface plate 62a, and the opening is formed, and a pair of roller bearings 68 and 70 rotatably supported in the swinging piece 62 are respectively disposed in the openings. ing. The roller bearings 68 and 70 are rotatably supported around an axis perpendicular to the inner wall surfaces of the side housings 38 and 40, and their surfaces are the same as the surface plate 6.
It is arranged slightly protruding from the surface of 2a. The surface of the leaf spring of the swinging piece 62 is
The roller bearings 68, 68 are resiliently urged by a spring (not shown) which urges the rotor 42 on the extension of the axis connecting the center of the rotor 42 and the vertex of the rotor 42, that is, in the radial direction of the rotor 42.
Together with 70, it is in surface contact with the peripheral surface of the rotor housing 36.

【0014】前記表面板62aの前後には、図11に示
すようにガスシール72,74が突出方向に付勢されて
配設され、主に揺動ピース62とペリフェラル面間のガ
スシールを受け持っている。64,66は、揺動ピース
62の両側面と底面に配設されたガスシールであり、主
に、揺動ピース62とサイドハウジング38,40間の
ガスシール及び揺動ピース62とピースホルダー60間
のガスシールを受け持っている。 図8及び図9におい
て、コーナーシール76は、ガイド穴58のガイド面に
設けたホルダーラインシール78と、ロータ42の両側
面に設けた弓形ラインシール80との切れ目をなくすた
めのものであり、ばね82によって突出方向に付勢され
ている。前記ピースホルダー60と揺動ピース62は、
シール体を構成している。尚、本発明の実施に際し、シ
−ル体は、従来の線接触型のアペックスシ−ルを用い、
これを、ロ−タの放射方向にスライド自在且つ放射方向
に付勢した構成としても良い。
As shown in FIG. 11, gas seals 72 and 74 are provided in front and rear of the surface plate 62a so as to be urged in the protruding direction, and mainly serve the gas seal between the swinging piece 62 and the peripheral surface. ing. Reference numerals 64 and 66 denote gas seals disposed on both side surfaces and the bottom surface of the swinging piece 62. The gas seals are mainly provided between the swinging piece 62 and the side housings 38 and 40 and between the swinging piece 62 and the piece holder 60. Responsible for gas seal between. 8 and 9, a corner seal 76 is provided for eliminating a break between a holder line seal 78 provided on the guide surface of the guide hole 58 and an arcuate line seal 80 provided on both side surfaces of the rotor 42. It is urged by a spring 82 in the projecting direction. The piece holder 60 and the swinging piece 62
It constitutes a seal body. In carrying out the present invention, a conventional line contact type apex seal is used for the seal body.
This may be configured to be slidable in the radial direction of the rotor and biased in the radial direction.

【0015】本発明において、ローターハウジング36
は、ペリフェラル面のくびれが除かれている。そのため
短軸上のペリフェラル面を揺動ピース62が通過すると
きロータ42の頂部とペリフェラル面との間のギャップ
の拡大を埋めるために、ピースホルダー60がガイド穴
58のガイド面に沿って放射方向にスライドする。前記
ホルダーラインシール78は、このときの、このスライ
ド面のガスシールを受け持っている。前記弓形ラインシ
ール80は、ロータ42とサイドハウジング38,40
の内壁面とのガスシールを受け持っている。
In the present invention, the rotor housing 36
Has no constriction on the peripheral surface. Therefore, in order to bridge the expansion of the gap between the top of the rotor 42 and the peripheral surface when the swinging piece 62 passes through the peripheral surface on the short axis, the piece holder 60 is moved radially along the guide surface of the guide hole 58. Slide to. The holder line seal 78 is responsible for the gas seal on the slide surface at this time. The arcuate line seal 80 is provided between the rotor 42 and the side housings 38 and 40.
Responsible for gas seal with inner wall of

【0016】次に、図6及び図7を参照して、可変圧縮
機構について説明する。本発明において、可変圧縮は、
ロータ42の3つの頂部間の3つの弓状表面即ちピスト
ンヘッド42a,42b,42cにそれぞれ設けた燃焼
室84の容積を変えることによって行っている。各ピス
トンヘッド42a,42b,42cの可変圧縮機構は、
図6に示す歯車86の回転をピストン88の直線移動運
動に変換するものであり、この機構はいづれも同一であ
る。90は前記ピストンヘッド42a,42b,42c
ごとにロータ42に固設されたシリンダであり、ロータ
42の表面に開口している。92は、ロータ42に回転
自在且つ軸方向に移動自在に支承されたスクリューシャ
フトであり、これに前記シリンダ90にスライド自在に
且つ回転しないように配置されたピストン88が固設さ
れている。前記ピストン88の表面と前記シリンダ90
で囲まれた凹みが燃焼室84を構成している。96は前
記ロータ42に軸方向にずれないように回転自在に支承
されたナット型ウォームギアであり、内径部のナット部
分が前記スクリューシャフト92に螺合している。
Next, the variable compression mechanism will be described with reference to FIGS. In the present invention, variable compression is
This is done by changing the volume of the combustion chamber 84 provided on each of the three arcuate surfaces between the three tops of the rotor 42, i.e., the piston heads 42a, 42b, 42c. The variable compression mechanism of each piston head 42a, 42b, 42c
This mechanism converts the rotation of the gear 86 shown in FIG. 6 into a linear movement of the piston 88, and this mechanism is the same. 90 is the piston head 42a, 42b, 42c
Each of the cylinders is fixed to the rotor 42 and is opened on the surface of the rotor 42. Reference numeral 92 denotes a screw shaft rotatably supported by the rotor 42 and movably in the axial direction, and a piston 88 disposed slidably and non-rotatably on the cylinder 90 is fixed to the screw shaft. The surface of the piston 88 and the cylinder 90
A recess surrounded by a circle constitutes a combustion chamber 84. Reference numeral 96 denotes a nut-type worm gear rotatably supported by the rotor 42 so as not to be displaced in the axial direction. A nut portion of the inner diameter portion is screwed to the screw shaft 92.

【0017】94はロータ42に、その軸方向に移動し
ないように回転自在に支承された軸体であり、前記スク
リューシャフト92に対して直角に配置されている。前
記軸体94には、ウォーム98と歯車86が固定され、
該ウォーム98は、前記ウォームギア96と噛み合って
いる。100は、ロータ42の他方の面に、軸方向に移
動しないように回転自在に前記ロータ42の一方の面び
内歯歯車59と中心を一致させて支承されたリングであ
り、これに2つの内歯歯車102,104が設けられて
いる。一方の内歯歯車102には、前記軸体94に固着
された歯車86が噛み合っている。他方の内歯歯車10
4は、前記内歯歯車59と同径同歯数に構成されてい
る。前記管状体46には、前記外歯歯車56と中心、
径、及び歯数が同一な、外歯歯車106が形成され、該
外歯歯車106は、前記内歯歯車104と噛み合ってい
る。
A shaft 94 is rotatably supported by the rotor 42 so as not to move in the axial direction thereof, and is disposed at right angles to the screw shaft 92. A worm 98 and a gear 86 are fixed to the shaft body 94,
The worm 98 meshes with the worm gear 96. Reference numeral 100 denotes a ring supported on the other surface of the rotor 42 so as to be rotatable so as not to move in the axial direction so as to be centered on one face of the internal gear 59 of the rotor 42, and two rings Internal gears 102 and 104 are provided. A gear 86 fixed to the shaft body 94 meshes with one of the internal gears 102. The other internal gear 10
4 has the same diameter and the same number of teeth as the internal gear 59. In the tubular body 46, the external gear 56 and the center,
An external gear 106 having the same diameter and the same number of teeth is formed, and the external gear 106 meshes with the internal gear 104.

【0018】108は適宜な固定部材(図示省略)に回
転自在に支承された軸体であり、コンピュータ(図示省
略)によって制御されるモータなどの駆動装置(図示省
略)に連結している。前記軸体108にウォーム110
が固着され、該ウォーム110は、前記管状体46に固
設されたウォームギア112に噛み合っている。以上が
可変圧縮機構を構成し、ロータ42側の3つの歯車86
は、120度の角度間隔を存して前記内歯歯車86にそ
れぞれ噛み合っている。図1において、114,11
6,118,120は、吸気ポート122の下流側にこ
れに隣接して形成されたウエストポートであり、ロータ
ーハウジング36に形成されたチャンバー124に連通
し、該チャンバー124は吸気ポート122に連通して
いる。前記ウエストポート114,116,118,1
20には、それぞれコントロールバルブV1,V2,V
3,V4の弁体126,128,130,132が配置
されている。前記コントロールバルブV1,V2,V
3,V4は、それぞれ、コンピュータにより制御される
駆動装置(図示省略)に連結している。134は排気ポ
ート、136はローターハウジング36に装置されたス
パークプラグである。ロータリーエンジンをディーゼル
エンジンとして使用する場合には、スパークプラグ13
6の替りに燃料噴射ノズルが取り付けられる。
Reference numeral 108 denotes a shaft rotatably supported by an appropriate fixing member (not shown), and is connected to a driving device (not shown) such as a motor controlled by a computer (not shown). A worm 110 is attached to the shaft 108.
The worm 110 is engaged with a worm gear 112 fixed to the tubular body 46. The above constitutes the variable compression mechanism, and the three gears 86 on the rotor 42 side
Are engaged with the internal gear 86 at an angular interval of 120 degrees. In FIG. 1, 114, 11
Reference numerals 6, 118, and 120 denote waist ports formed downstream of and adjacent to the intake port 122, and communicate with a chamber 124 formed in the rotor housing 36. The chamber 124 communicates with the intake port 122. ing. The waist ports 114, 116, 118, 1
20 has control valves V1, V2, V
3, V4 valve elements 126, 128, 130, 132 are arranged. The control valves V1, V2, V
3 and V4 are each connected to a drive device (not shown) controlled by a computer. Reference numeral 134 denotes an exhaust port, and 136 denotes a spark plug provided in the rotor housing 36. When the rotary engine is used as a diesel engine, the spark plug 13
A fuel injection nozzle is attached instead of 6.

【0019】次に本実施例の作用について説明する。ロ
ータ42の3つの頂部に配置された揺動ピース62の各
表面は、それぞれペリフェラル面に面接触しつつ、ロー
タリーエンジンの吸気・圧縮・燃焼、膨張・排気行程に
より、ペリフェラル面に沿って移動する。ロータ42の
回転に伴うロータ42各頂部の向きの変化に応じて、揺
動ピース62は、サイドハウジング38,40の内壁面
に対して平行な平面内において、ピースホルダー60に
対して相対的に回転し、これにより、揺動ピース62表
面のペリフェラル面に対する面接触状態が保持される。
ペリフェラル面の短軸上近傍と長軸上近傍における曲率
の偏差は、揺動ピース62表面の板ばね62bの弾力性
によって補償され、揺動ピース62表面とペリフェラル
面との間の良好な面接触が保持される。また、ペリフェ
ラル面から、くびれを除去したことに伴う、短軸上にお
ける揺動ピース62表面とペリフェラル面との間に形成
される理論上の隙間は、図1及び図3に示すように、ピ
ースホルダー60が付勢突出方向即ち放射方向にばね力
でロータ42のガイド穴58に沿って移動することによ
って除去され、揺動ピース62表面とペリフェラル面と
の間の面接触が保持される。
Next, the operation of this embodiment will be described. Each surface of the rocking pieces 62 disposed at the three tops of the rotor 42 moves along the peripheral surface by the intake, compression, combustion, expansion, and exhaust strokes of the rotary engine while making surface contact with the peripheral surface. . In accordance with a change in the orientation of each top of the rotor 42 due to the rotation of the rotor 42, the swinging piece 62 moves relative to the piece holder 60 in a plane parallel to the inner wall surfaces of the side housings 38 and 40. Then, the surface of the swinging piece 62 is kept in contact with the peripheral surface.
The deviation of the curvature near the short axis and near the long axis of the peripheral surface is compensated by the elasticity of the leaf spring 62b on the surface of the oscillating piece 62, and good surface contact between the surface of the oscillating piece 62 and the peripheral surface is achieved. Is held. The theoretical gap formed between the surface of the swinging piece 62 and the peripheral surface on the short axis due to the removal of the constriction from the peripheral surface, as shown in FIGS. The holder 60 is removed by moving along the guide hole 58 of the rotor 42 by the spring force in the biasing projecting direction, that is, in the radial direction, and the surface contact between the surface of the swing piece 62 and the peripheral surface is maintained.

【0020】図1は、ロータ42の3つのピストンヘッ
ド42a,42b,42cのうち、ピストンヘッド42
aが排気上死点(排気完了点)に位置している状態を示
している。図2は、ピストンヘッド42aが吸気下死点
(吸気完了点)に位置している状態を示している。図3
は、ピストンヘッド42aが圧縮上死点(圧縮完了点)
に位置している状態を示している。図4は、ピストンヘ
ッド42aが燃焼、膨張下死点(膨張完了点)に位置し
ている状態を示している。ロータリーエンジン駆動時、
負荷に応じ、ウエストコントロールバルブV1,V2,
V3,V4が制御され、ウエストポートが114,11
6,118,120の順で開放される。これにより、揺
動ピース62が、開放されたウエストポート114,1
16,118,120を通過するまで、吸気はピストン
ヘッド上の作動室よりチャンバー124を経て排出さ
れ、圧縮行程に実質的に利用される吸気量が適正な値に
加減される。
FIG. 1 shows one of the three piston heads 42a, 42b and 42c of the rotor 42.
A shows a state where a is located at the top dead center of the exhaust (exhaust completion point). FIG. 2 shows a state where the piston head 42a is located at the intake bottom dead center (intake completion point). FIG.
Means that the piston head 42a is at the compression top dead center (compression completion point)
Is shown. FIG. 4 shows a state in which the piston head 42a is located at the bottom dead center of combustion and expansion (expansion completion point). When driving a rotary engine,
Depending on the load, the waist control valves V1, V2,
V3 and V4 are controlled and waistports are 114 and 11
6, 118 and 120 are released in that order. As a result, the swinging piece 62 is moved to the opened waist port 114,1.
Until the air passes through 16, 118 and 120, the intake air is exhausted from the working chamber on the piston head through the chamber 124, and the intake air amount substantially used in the compression stroke is adjusted to an appropriate value.

【0021】ロータ42の回転中、ロータ42に対する
リング100の回転角は変化しない。これを以下に説明
する。ロータ42の自転及び公転は、内歯歯車59と外
歯歯車56との噛み合いによって規制される。従って、
ロータ42の他方の面に配置された内歯歯車104も、
内歯歯車59の中心の公転周期円と同一の軌跡で公転す
る。このとき、内歯歯車100は、その公転に伴い、外
歯歯車106との噛み合いによって自転するがこの自転
運動は、内歯歯車59の自転運動即ちロータ42の自転
運動と同期する。そのため、リング100は、ロータ4
2の回転中、ロータ42に対して相対的に静止状態を保
持し、その回転角は、ロータ42に対して変化しない。
During the rotation of the rotor 42, the rotation angle of the ring 100 with respect to the rotor 42 does not change. This will be described below. The rotation and revolution of the rotor 42 are regulated by the engagement between the internal gear 59 and the external gear 56. Therefore,
The internal gear 104 arranged on the other surface of the rotor 42 also has
It revolves along the same locus as the revolving cycle circle at the center of the internal gear 59. At this time, the internal gear 100 rotates along with its revolution by meshing with the external gear 106, and this rotation is synchronized with the rotation of the internal gear 59, that is, the rotation of the rotor 42. Therefore, the ring 100 is
During the rotation of 2, the rotor 42 remains stationary with respect to the rotor 42, and its rotation angle does not change with respect to the rotor 42.

【0022】次に可変圧縮動作について説明する。コン
ピュータの制御によって軸体108が回転すると、この
回転は、ウォーム110とウォームホイール112、外
歯歯車106、内歯歯車104、内歯歯車86、歯車8
6、ウォーム98を経てナット型ウォームギア96に伝
達され、ナット型ウォームギア96が回転する。この回
転によりスクリューシャフト92が軸方向に移動し、ピ
ストン88が移動して、燃焼室84の容積が変化する。
この変位量は軸体108の回転変位量のみに依存する。
Next, the variable compression operation will be described. When the shaft 108 rotates under the control of the computer, the rotation is performed by the worm 110 and the worm wheel 112, the external gear 106, the internal gear 104, the internal gear 86, and the gear 8.
6, transmitted to the nut-type worm gear 96 via the worm 98, and the nut-type worm gear 96 rotates. By this rotation, the screw shaft 92 moves in the axial direction, the piston 88 moves, and the volume of the combustion chamber 84 changes.
This displacement depends only on the rotational displacement of the shaft 108.

【0023】[0023]

【効果】本発明は、上述の如く、ローターハウジングの
くびれを除去したので高圧縮比を実現することができ
る。また、ロータの各頂部をローターハウジングに対し
て面接触としたので従来の線接触に比し吸排気行程のオ
ーバーラップを少なくすることができる。また、機械的
な圧縮比を運転状況に応じて自由に変えることができる
ので低回転から高回転、低負荷から高負荷まで、常に高
い効率で運転することができる。
According to the present invention, as described above, since the constriction of the rotor housing is removed, a high compression ratio can be realized. Further, since each top of the rotor is in surface contact with the rotor housing, the overlap of the intake and exhaust strokes can be reduced as compared with the conventional line contact. In addition, since the mechanical compression ratio can be freely changed according to the operating conditions, it is possible to always operate with high efficiency from low rotation to high rotation and from low load to high load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ロータリーエンジンの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotary engine.

【図2】ロータリーエンジンの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a rotary engine.

【図3】ロータリーエンジンの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a rotary engine.

【図4】ロータリーエンジンの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a rotary engine.

【図5】揺動ピースの概略外観図である。FIG. 5 is a schematic external view of a swinging piece.

【図6】ロータリーエンジンを他の方向から切った縦断
面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the rotary engine cut from another direction.

【図7】ロータの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a rotor.

【図8】ロータの一部外観図である。FIG. 8 is a partial external view of a rotor.

【図9】図8のロータを矢方向Aから見たロータの断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotor of FIG.

【図10】揺動ピースの断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a swinging piece.

【図11】図10の揺動ピースを矢方向Bから見た揺動
ピースの一部平面図である。
11 is a partial plan view of the swinging piece of FIG. 10 as viewed in the direction of arrow B. FIG.

【図12】図11の揺動ピースを矢方向Cから見た揺動
ピースの側面断面図である。
12 is a side cross-sectional view of the swinging piece of FIG. 11 as viewed from the arrow direction C.

【図13】ピースホルダーの底面図である。FIG. 13 is a bottom view of the piece holder.

【図14】従来技術の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a conventional technique.

【図15】他の方向から切った従来技術の断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the prior art taken from another direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ローターハウジング 4 サイドハウジング 6 ロータ 8 外歯歯車 10 内歯歯車 2b くびれ 2c くびれ 12 シール体 14 吸気ポート 16 排気ポート 18 スパークプラグ 20 スパークプラグ 22 ロータベアリング 26 主軸 28 メインベアリング 30 メインベアリング 32 凹み 34 ハウジング 36 ローターハウジング 38 サイドハウジング 40 サイドハウジング 42 ロータ 44 管状体 46 管状体 48 メインベアリング 50 メインベアリング 52 主軸 56 外歯歯車 58 ガイド穴 59 内歯歯車 60 ピースホルダー 62 揺動ピース 64 ガスシール 66 ガスシール 68 ローラベアリング 70 ローラベアリング 72 ガスシール 74 ガスシール 76 コーナーシール 78 ホルダーラインシール 80 弓形ラインシール 82 ばね 84 燃焼室 86 歯車 88 ピストン 90 シリンダ 92 スクリューシャフト 94 軸体 96 ナット型ウォームギア 98 ウォーム 100 リング 102 内歯歯車 104 内歯歯車 106 外歯歯車 108 軸体 110 ウォーム 112 ウォームギア 114 ウエストポート 116 ウエストポート 118 ウエストポート 120 ウエストポート 122 吸気ポート 124 チャンバー 126 弁体 128 弁体 130 弁体 132 弁体 134 排気ポート 136 スパークプラグ Reference Signs List 2 rotor housing 4 side housing 6 rotor 8 external gear 10 internal gear 2b constriction 2c constriction 12 seal body 14 intake port 16 exhaust port 18 spark plug 20 spark plug 22 rotor bearing 26 main shaft 28 main bearing 30 main bearing 32 recess 34 housing 36 Rotor housing 38 Side housing 40 Side housing 42 Rotor 44 Tubular body 46 Tubular body 48 Main bearing 50 Main bearing 52 Main shaft 56 External gear 58 Guide hole 59 Internal gear 60 Piece holder 62 Oscillating piece 64 Gas seal 66 Gas seal 68 Roller bearing 70 Roller bearing 72 Gas seal 74 Gas seal 76 Corner seal 78 Holder line seal 80 Bow line Seal 82 Spring 84 Combustion chamber 86 Gear 88 Piston 90 Cylinder 92 Screw shaft 94 Shaft 96 Nut-type worm gear 98 Worm 100 Ring 102 Internal gear 104 Internal gear 106 External gear 108 Shaft 110 Warm 112 Worm gear 114 Waist port 116 West Port 118 West port 120 West port 122 Intake port 124 Chamber 126 Valve element 128 Valve element 130 Valve element 132 Valve element 134 Exhaust port 136 Spark plug

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸気ポート排気ポート及びスパークプラグ
用などの開口部を有するローターハウジングとこれの両
側に配設されたサイドハウジングとから成るハウジング
と、前記サイドハウジングに固設された外歯歯車と、3
つの頂部と該頂部間に形成された3つの弓状の周面と該
周面に開口する燃焼室とを有する前記ハウジング内に配
置されたロータと、該ロータの側面の中央部に前記外歯
歯車と噛み合うように固設された内歯歯車と、前記ロー
タの中心に回転自在に嵌合する円柱部と該円柱部に対し
偏心した軸部とを有し該軸部が前記サイドハウジングに
前記外歯歯車の中心に位置して回転自在に支承された主
軸とを備え、前記ローターハウジングの内周面と前記サ
イドハウジングの内壁面と前記ロータの各周面で囲まれ
た作動室で行われる吸入、圧縮、燃焼膨張、排気行程に
より、前記外歯歯車と内歯歯車に規制されて前記ロータ
が前記ハウジング内で公転しつつ自転するようにしたロ
ータリーエンジンにおいて、前記ローターハウジングの
周面の断面形状を短軸上にくびれのない楕円形とし、前
記ロータの各周面の曲率を前記ローターハウジングの短
軸上のくびれのない周面の曲率に略一致させるととも
に、前記ロータの各頂部に放射方向にスライド自在に且
つ放射方向に付勢してシール体を配設し、前記ロータの
頂部が前記ローターハウジングの短軸上の周面部分に移
動したとき前記シール体が放射方向にスライドして前記
ロータの各頂部の前記シール体を介した前記ローターハ
ウジングの周面に対する当接状態が保持されるように
、前記シール体を、前記ロータ頂部に形成されたガイ
ド穴に放射方向にスライド自在に嵌合し且つ放射方向に
付勢されたピースホルダーと、該ピースホルダーに前記
サイドハウジングに対して平行な平面内で回転自在に保
持され表面に弓状の板ばねが取り付けられた揺動ピース
とで構成し、前記揺動ピースの表面を前記ローターハウ
ジングの周面に面接触させ、前記揺動ピースの表面にロ
ーラベアリングを回転自在に設け、前記板ばねとともに
前記ローラベアリングを前記ローターハウジングの内周
面に接触させたことを特徴とするロータリーエンジン。
1. A housing comprising: a rotor housing having an opening for an intake port / exhaust port and a spark plug; and a side housing disposed on both sides of the rotor housing; and an external gear fixed to the side housing. , 3
A rotor disposed in the housing having three tops, three arcuate peripheral surfaces formed between the tops, and a combustion chamber open to the peripheral surface; and the external teeth at a central portion of a side surface of the rotor. An internal gear fixedly engaged with the gear; a cylindrical portion rotatably fitted to the center of the rotor; and a shaft portion eccentric to the cylindrical portion, the shaft portion being attached to the side housing. A main shaft rotatably supported at the center of the external gear is provided, and the operation is performed in an operating chamber surrounded by the inner peripheral surface of the rotor housing, the inner wall surface of the side housing, and each peripheral surface of the rotor. A cross section of a peripheral surface of the rotor housing in a rotary engine in which the rotor revolves in the housing while rotating by being restricted by the external gear and the internal gear by suction, compression, combustion expansion, and exhaust strokes. Shape An elliptical shape with no constriction on the shaft, the curvature of each peripheral surface of the rotor is made substantially coincident with the curvature of the non-constrictive peripheral surface on the short axis of the rotor housing, and the rotor slides radially on each top of the rotor. A seal body is disposed freely and radially biased, and when the top of the rotor moves to a peripheral surface portion on a short axis of the rotor housing, the seal body slides in the radial direction to slide the rotor. A contact state of each top portion with the peripheral surface of the rotor housing via the seal body is maintained, and the seal body is provided on a guide formed on the rotor top portion.
Slidably fits radially into the hole and radially
An energized piece holder and the piece holder
It is rotatable in a plane parallel to the side housing.
Oscillating piece with a bowed leaf spring attached to the surface
And the surface of the swinging piece is
Surface contact with the peripheral surface of the jing, and
Roller bearings are provided rotatably and together with the leaf springs
The roller bearing is mounted on the inner periphery of the rotor housing.
A rotary engine characterized by being brought into contact with a surface .
【請求項2】 前記燃焼室の容積を外部の駆動力によっ
て変化させる可変圧縮機構を設け、前記可変圧縮機構
を、前記ロータの前記内歯歯車取付側とは反対側の側面
に回転自在に支承され、前記内歯歯車と同径同歯数の第
2の内歯歯車が形成されたリングと、前記一対のサイド
ハウジングのうち前記外歯歯車固定側とは反対側のサイ
ドハウジングに回転可能に支承され、前記第2の内歯歯
車に噛み合う前記外歯歯車と同径同歯数の第2の外歯歯
車を有する管状体と、前記燃焼室の底部を構成し前記燃
焼室内の容積を可変する方向に移動可能に前記燃焼室内
に支持されたピストンと、前記リングの回転運動を前記
ピストンの直線方向の移動運動に変換する運動変換機構
とより構成し、前記管状体を前記ハウジングの外部の駆
動力によって回転し、この管状体の回転によって前記ピ
ストンを移動し前記燃焼室の容積を変化させるようにし
たことを特徴とする請求項1に記載のロータリーエンジ
ン。
2. The capacity of the combustion chamber is increased by an external driving force.
A variable compression mechanism that is rotatably supported on a side of the rotor opposite to the side where the internal gear is mounted, and has a second tooth having the same diameter and the same number of teeth as the internal gear. A ring on which the internal gear is formed, and the outer teeth rotatably supported on a side housing of the pair of side housings opposite to the side on which the external gear is fixed, and meshing with the second internal gear. A tubular body having a second external gear having the same diameter and the same number of teeth as a gear, and a piston that constitutes the bottom of the combustion chamber and is supported in the combustion chamber so as to be movable in a direction in which the volume in the combustion chamber is variable; A motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the ring into a linear motion of the piston, and rotates the tubular body by a driving force external to the housing, and rotates the piston by the rotation of the tubular body. Move and said Rotary engine according to claim 1, characterized in that so as to vary the volume of the baking chamber.
【請求項3】 前記吸気ポートの下流側に位置させてコ
ントロールバルブによって開閉制御されるウエストポー
トを前記ローターハウジングの内周面に複数開口させ、
前記各ウエストポートを前記ハウジングに形成したチャ
ンバーを介して前記吸気ポートに連通したことを特徴と
する請求項1に記載のロータリーエンジン。
3. A plurality of waist ports located on the downstream side of the intake port and controlled to be opened and closed by a control valve are opened on an inner peripheral surface of the rotor housing,
The rotary engine according to claim 1, wherein each of the waist ports communicates with the intake port via a chamber formed in the housing.
【請求項4】 吸気ポート排気ポート及びスパークプラ
グ用などの開口部を有するローターハウジングとこれの
両側に配設されたサイドハウジングとから成るハウジン
グと、前記サイドハウジングに固設された外歯歯車と、
3つの頂部と該頂部間に形成された3つの弓状の周面と
該周面に開口する燃焼室とを有する前記ハウジング内に
配置されたロータと、該ロータの側面の中央部に前記外
歯歯車と噛み合うように固設された内歯歯車と、前記ロ
ータの中心に回転自在に嵌合する円柱部と該円柱部に対
し偏心した軸部とを有し該軸部が前記サイドハウジング
に前記外歯歯車の中心に位置して回転自在に支承された
主軸とを備え、前記ローターハウジングの内周面と前記
サイドハウジングの内壁面と前記ロータの各周面で囲ま
れた作動室で行われる吸入、圧縮、燃焼膨張、排気行程
により、前記外歯歯車と内歯歯車に規制されて前記ロー
タが前記ハウジング内で公転しつつ自転するようにした
ロータリーエンジンにおいて、前記燃焼室の容積を外部
の駆動力によって変化させる可変圧縮機構を設け、該可
変圧縮機構を、前記ロータの前記内歯歯車取付側とは反
対側の側面に回転自在に支承され、前記内歯歯車と同径
同歯数の第2の内歯歯車が形成されたリングと、前記一
対のサイドハウジングのうち前記外歯歯車固定側とは反
対側のサイドハウジングに回転可能に支承され、前記第
2の内歯歯車に噛み合う前記外歯歯車と同径同歯数の第
2の外歯歯車を有する管状体と、前記燃焼室の底部を構
成し前記燃焼室内の容積を可変する方向に移動可能に前
記燃焼室内に支持されたピストンと、前記リングの回転
運動を前記ピストンの直線方向の移動運動に変換する運
動変換機構とより構成し、前記管状体を前記ハウジング
の外部の駆動力によって回転し、この管状体の回転によ
って前記ピストンを移動し前記燃焼室の容積を変化させ
るようにしたことを特徴とするロータリーエンジン。
4. A housing comprising a rotor housing having an opening for an intake port, an exhaust port and a spark plug, and side housings disposed on both sides of the rotor housing, and an external gear fixed to the side housing. ,
A rotor disposed in the housing having three tops, three arcuate peripheral surfaces formed between the tops, and a combustion chamber open to the peripheral surface; An internal gear fixed to mesh with the tooth gear; a cylindrical portion rotatably fitted to the center of the rotor; and a shaft portion eccentric to the cylindrical portion, the shaft portion being attached to the side housing. A main shaft rotatably supported at the center of the external gear, and provided in an operating chamber surrounded by an inner peripheral surface of the rotor housing, an inner wall surface of the side housing, and each peripheral surface of the rotor. In a rotary engine in which the rotor is revolved in the housing while being rotated by the external gear and the internal gear by the suction, compression, combustion expansion, and exhaust strokes, the volume of the combustion chamber is increased. By the driving force of A variable compression mechanism, which is rotatably supported on the side of the rotor opposite to the side where the internal gear is mounted, and has a second tooth having the same diameter and the same number of teeth as the internal gear. A ring on which an internal gear is formed, and the external gear that is rotatably supported by a side housing of the pair of side housings that is opposite to the external gear fixed side and meshes with the second internal gear. A tubular body having a second external gear having the same diameter and the same number of teeth, a piston constituting the bottom of the combustion chamber and supported in the combustion chamber so as to be movable in a direction in which the volume of the combustion chamber is varied; A motion conversion mechanism for converting the rotational motion of the ring into a linear motion of the piston, wherein the tubular body is rotated by a driving force external to the housing, and the piston is moved by the rotation of the tubular body. And the combustion Rotary engine is characterized in that so as to vary the volume.
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