JP2856389B2

JP2856389B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP2856389B2
Application number: JP8349326A
Authority: JP
Inventors: 定友栗林
Original assignee: KEISEBUN KK
Current assignee: KEISEBUN KK
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JPH10184301A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関技術に属
するものであり、特に簡易で新規な内燃機関の構造に関
するものである。本発明の内燃機関は、例えば小型化、
高速回転及び高出力が要求される場合に有効に利用する
ことができる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
レシプロ型の代表的な内燃機関は、固定シリンダ内でピ
ストンを往復運動させ、このピストンの往復運動をクラ
ンク機構を介して回転運動に変換した上で、回転力を出
力させている。

【０００３】また、従来のロータリ型の代表的な内燃機
関は、特殊形状内周面をもつロータハウジング内に特殊
形状外周面をもつロータを適合させ、該ロータを回転運
動させることにより、回転力を直接出力させている。

【０００４】上記従来のレシプロ型の内燃機関では、ク
ランク機構が必要であるため小型化が困難であるという
難点がある。また、上記従来のロータリ型の内燃機関で
は極めて特殊な形状のロータ及びロータハウジングを使
用するものであるため、製作が困難であり、低コスト化
に不利であるという難点がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、構造が簡単で低
コストで製作容易な新規構造の内燃機関を提供すること
にある。

【０００６】更に、本発明の他の目的は、高出力且つ小
型化が容易な新規構造の内燃機関を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、第１回転中心の周りで回転可
能な第１ロータリシリンダと前記第１回転中心に対して
平行で且つ偏心せる第２回転中心の周りで回転可能な第
２ロータリシリンダとを備えており、前記第１ロータリ
シリンダには第１回転中心方向を横切る第１方向に往復
移動可能に第１ピストンが収容されており、前記第２ロ
ータリシリンダには第２回転中心方向を横切る第２方向
に往復移動可能に第２ピストンが収容されており、前記
第１方向と第２方向とは非平行であり、前記第１ピスト
ンと第２ピストンとは連結部材により接続されており、
前記第１ロータリシリンダ及び第２ロータリシリンダ
は、それぞれ外周面に開口しており、これら外周面に適
合する内周面を有するハウジング部材に収容されてお
り、該ハウジング部材には、該ハウジング部材と前記第
１ロータリシリンダと前記第１ピストンとにより形成さ
れる第１の容積可変空間に連通するように吸気口が形成
されており、前記第１の容積可変空間の容積が前記吸気
口との連通時より小さくなる位置において該第１の容積
可変空間と連通するように圧縮気体導出孔が形成されて
おり、前記ハウジング部材には、該ハウジング部材と前
記第２ロータリシリンダと前記第２ピストンとにより形
成される第２の容積可変空間に連通するように圧縮気体
導入孔が形成されており、前記第２の容積可変空間の容
積が前記圧縮気体導入孔との連通時より大きくなる位置
において該第２の容積可変空間と連通するように排気口
が形成されており、前記第２ロータリシリンダの回転に
ともない前記第２の容積可変空間が前記圧縮気体導入孔
との連通を断たれた後であって前記排気口と連通する前
に通過する位置に点火手段が配置されており、前記圧縮
気体導出孔と前記圧縮気体導入孔とは連絡通路により接
続されており、前記第２ロータリシリンダに取り付けら
れた出力軸を介して回転力を出力させる様にしてなる、
ことを特徴とする内燃機関、が提供される。

【０００８】本発明の一態様においては、前記第１ロー
タリシリンダ及び第２ロータリシリンダはそれぞれ両端
に開口しており、前記第１ピストンは両端部にピストン
部をもち、これら２つのピストン部に対応して前記第１
の容積可変空間が２つ設けられており、前記第２ピスト
ンは両端部にピストン部をもち、これら２つのピストン
部に対応して前記第２の容積可変空間が２つ設けられて
いる。

【０００９】本発明の一態様においては、前記第１方向
と前記第２方向とは互いに直交する。

【００１０】本発明の一態様においては、前記連絡通路
には該連絡通路を通過する圧縮気体に対し燃料を供給す
る手段が配置されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００１２】図１及び図２はそれぞれ本発明による内燃
機関の一実施形態を示す部分分解斜視図であり、図３は
その断面概略図である。

【００１３】これらの図において、２はＸ−Ｙ面内に配
置された中央隔壁であり、該中央隔壁２の一方の側には
第１ロータリシリンダ１２が配置されており、他方の側
には第２ロータリシリンダ２２が配置されている。

【００１４】図１に示されている様に、第１ロータリシ
リンダ１２には取付け部材１４がボルトにより取付けら
れており、該取付け部材１４には支持軸１６が一体的に
形成されている。該支持軸１６はＺ方向に延在してお
り、ベアリング１８により支持されている。同様に、第
２ロータリシリンダ２２には取付け部材２４がボルトに
より取付けられており、該取付け部材２４には出力軸２
６が一体的に形成されている。該出力軸２６はＺ方向に
延在しており、ベアリング２８により支持されている。

【００１５】図２に示されている様に、中央隔壁２の一
方の側には第１ハウジング部材２０が配置されており、
他方の側には第２ハウジング部材３０が配置されてい
る。これら２つのハウジング部材２０，３０は、上記中
央隔壁２を間に介在させて、ボルトにより互いに固定さ
れている。

【００１６】図３にも示されている様に、第１ハウジン
グ部材２０と中央隔壁２とにより形成される第１空間内
に、第１ロータリシリンダ１２及び取付け部材１４が配
置されている。ベアリング１８のアウタレースは第１ハ
ウジング部材２０に取付けられており、ベアリング１８
を介して支持軸１６が第１空間外へと延びている。同様
に、第２ハウジング部材３０と中央隔壁２とにより形成
される第２空間内に、第２ロータリシリンダ２２及び取
付け部材２４が配置されている。ベアリング２８のアウ
タレースは第２ハウジング部材３０に取付けられてお
り、ベアリング２８を介して出力軸２６が第２空間外へ
と延びている。

【００１７】上記第１ロータリシリンダ１２は、Ｚ方向
に対称中心線をもつ略円柱形状をなしており、第１ハウ
ジング部材２０及び中央隔壁２に対してＺ方向の第１回
転中心Ａ１の周りで回転可能に保持されており、中央に
はＺ方向貫通孔が形成されている。第１ロータリシリン
ダ１２にはＺ方向を横切る第１方向（図ではＹ方向）に
第１貫通シリンダ１２ａが形成されている。該第１貫通
シリンダ１２ａ内には、上記第１方向に往復移動可能な
様に第１ピストン３２が配置されている。該第１ピスト
ン３２は、図１に示されている様に、両端部のピストン
部３２ａ，３２ｂを連結部３２ｃにより連結したもので
ある。連結部３２ｃには、Ｚ方向に貫通せる貫通長孔３
２ｄが形成されている。該貫通長孔３２ｄはＹ方向に細
長い断面形状をしている。

【００１８】同様に、上記第２ロータリシリンダ２２
は、Ｚ方向に対称中心線をもつ略円柱形状をなしてお
り、第２ハウジング部材３０及び中央隔壁２に対してＺ
方向の第２回転中心Ａ２の周りで回転可能に保持されて
おり、中央にはＺ方向貫通孔が形成されている。第２ロ
ータリシリンダ２２は第１ロータリシリンダ１２より小
さい。第２ロータリシリンダ２２にはＺ方向を横切る第
２方向（図ではＸ方向）に第２貫通シリンダ２２ａが形
成されている。該第２貫通シリンダ２２ａ内には、上記
第２方向に往復移動可能な様に第２ピストン３４が配置
されている。該第２ピストン３４は、図１に示されてい
る様に、両端部のピストン部３４ａ，３４ｂを連結部３
４ｃにより連結したものである。連結部３４ｃには、Ｚ
方向に貫通せる貫通長孔３４ｄが形成されている。該貫
通長孔３４ｄはＸ方向に細長い断面形状をしている。

【００１９】上記中央隔壁２の中央にはＺ方向の貫通孔
が形成されており、これを貫通するようにして連結部材
３６が配置されている。該連結部材３６は、図１に示さ
れている様に上記第１ピストン連結部３２ｃの貫通長孔
３２ｄと適合する第１係合部３６Ａと、上記第２ピスト
ン連結部３４ｃの貫通長孔３４ｄと適合する第２係合部
３６Ｂと、係合部３６Ａ，３６Ｂの連結部３６Ｃとを備
えている。

【００２０】図４は本実施形態の模式的透視図であり、
図５はその模式的展開図である。これらの図にも示され
ているように、第１ハウジング部材２０には、吸気口４
２と圧縮気体導出孔４４とが形成されている。また、第
２ハウジング部材３０には圧縮気体導入孔４６と排気口
４８とが形成されている。圧縮気体導出孔４４と圧縮気
体導入孔４６とは、連絡通路５０により連通せしめられ
ている。該連絡通路５０は、中央隔壁２に形成された貫
通孔５１（図１〜図３参照）を含んで構成されている。

【００２１】上記第１空間に対する吸気口４２及び圧縮
気体導出孔４４の周方向（Ｚ方向の周りの方向）の位置
は、次のようにして設定されている。即ち、第１ロータ
リシリンダ１２が第１回転中心Ａ１の周りで矢印の向き
に回転すると、ピストン部３２ａ，３２ｂの先端と第１
貫通シリンダ１２ａの内面と第１ハウジング部材２０の
内周面とで形成される圧縮用の第１容積可変空間Ｃが、
吸気口４２と連通後に該連通を断たれる時に容積がほぼ
最大になり且つ圧縮気体導出孔４４と連通後に該連通を
断たれる時に容積がほぼ最小になる様に、設定されてい
る。従って、吸気口４２から第１容積可変空間Ｃ内に導
入された大気は、第１ロータリシリンダ１２の回転にと
もない、所定の圧縮比で圧縮された後に圧縮気体導出孔
４４から連絡通路５０へと供給される。

【００２２】上記第２空間に対する圧縮気体導入孔４６
及び排気口４８の周方向位置は、次のようにして設定さ
れている。即ち、第２ロータリシリンダ２２が第２回転
中心Ａ２の周りで矢印の向き（この向きは第１ロータリ
シリンダ１２が第１回転中心Ａ１の周りで回転する向き
と同一）に回転すると、ピストン部３４ａ，３４ｂの先
端と第２貫通シリンダ２２ａの内面と第２ハウジング部
材３０の内周面とで形成される爆発膨張用の第２容積可
変空間Ｅが、圧縮気体導入孔４６と連通後に該連通を断
たれる時に容積がほぼ最小になり且つ排気口４８と連通
しはじめる時に容積がほぼ最大になる様に、設定されて
いる。

【００２３】第１ハウジング部材２０内には、上記連絡
通路５０に燃料を供給する燃料供給器５２が接続されて
いる。この燃料供給器５２から燃料を供することに代え
て、吸気口４２から燃料を含んだ混合気を供給すること
も可能である。また、第２ハウジング部材３０には点火
器５４が配置されている。圧縮気体導入孔４６から第２
容積可変空間Ｅ内に導入された混合気は、第１ロータリ
シリンダ１２の回転にともない密閉された第２容積可変
空間Ｅ内にて点火器５４により点火せしめられ、爆発膨
張する。

【００２４】本実施形態では、連結部材３６により第１
ピストン３２と第２ピストン３４とを連結し、該第１ピ
ストン３２及び第２ピストン３４を互いに直交する第１
シリンダ１２ａ及び第２シリンダ２２ａ内にてそれぞれ
往復移動可能に配置したことにより、オルダム機構が構
成される。但し、本実施形態では、第１ロータリシリン
ダ１２の回転中心Ａ１と第２ロータリシリンダ２２の回
転中心Ａ２とが予め定められた距離Ｄだけ固定的に偏心
せしめられている。

【００２５】本実施形態では、支持軸１６にセルモータ
等の始動手段を接続しておき、これにより上記第１ロー
タリシリンダ１２及び第２ロータリシリンダ２２のそれ
ぞれ矢印の向きの回転を始動させ、第２容積可変空間Ｅ
が点火器５４に対応する位置に到来した時に点火器５４
により点火することで、第２ピストン３４を第２ロータ
リシリンダ２２に沿って移動せしめらるような駆動力が
発生し、これが上記オルダム機構の作用により第２ロー
タリシリンダ２２の回転力に変換される。この第２ロー
タリシリンダ２２の回転力は連結部材３６により第１ロ
ータリシリンダ１２へと伝達される。第１ロータリシリ
ンダ１２が回転すると、上記オルダム機構の作用により
第１ロータリシリンダ１２内での第１ピストン３２の往
復移動が駆動せしめられる。

【００２６】本実施形態では、第１ロータリシリンダ１
２及び第２ロータリシリンダ２２はそれぞれ両端に開口
しており、第１ピストン３２の両端部のピストン部に対
応して第１の容積可変空間Ｃが２つ設けられており、第
２ピストン３４の両端部のピストン部に対応して第２の
容積可変空間Ｅが２つ設けられている。従って、第１ロ
ータリシリンダ１２及び第２ロータリシリンダ２２が１
回転する間に、それぞれ２回の吸気・圧縮動作及び２回
の点火爆発膨張・排気動作がなされ、円滑な動作がなさ
れる。

【００２７】本実施形態では、第１ロータリシリンダ１
２及び第１ピストン３２の部分では大気の圧縮動作がな
され、即ちこの部分は過給機としての機能を有してい
る。従って、本実施形態によれば、小型化しても十分大
きな出力を得ることができる。

【００２８】また、本実施形態では、特別のバルブ開閉
操作が不要であり、そのための専用機構も必要ではな
い。更に、本実施形態では、高精度を要する加工部分は
全て単純な形状であるので製作が容易である。かくし
て、低コスト化が実現される。

【００２９】

【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、構造が簡
単で低コストで製作容易な内燃機関が提供される。更
に、本発明によれば、高出力且つ小型化が容易な内燃機
関が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による内燃機関の一実施形態を示す部分
分解斜視図である。

【図２】本発明による内燃機関の一実施形態を示す部分
分解斜視図である。

【図３】本発明による内燃機関の一実施形態を示す断面
概略図である。

【図４】本発明による内燃機関の一実施形態の模式的透
視図である。

【図５】本発明による内燃機関の一実施形態の模式的展
開図である。

【符号の説明】

２中央隔壁１２第１ロータリシリンダ１２ａ第１貫通シリンダ１４取付け部材１６支持軸１８ベアリング２０第２ハウジング部材２２第２ロータリシリンダ２２ａ第２貫通シリンダ２４取付け部材２６出力軸２８ベアリング３０第２ハウジング部材３２第１ピストン３２ａ，３２ｂピストン部３２ｃ連結部３２ｄ貫通長孔３４第２ピストン３４ａ，３４ｂピストン部３４ｃ連結部３４ｄ貫通長孔３６連結部材３６Ａ第１係合部３６Ｂ第２係合部３６Ｃ連結部４２吸気口４４圧縮気体導出孔４６圧縮気体導入孔４８排気口５０連絡通路５１貫通孔５２燃料供給器５４点火器Ａ１第１回転中心Ａ２第２回転中心Ｃ第１容積可変空間Ｄ偏心Ｅ第２容積可変空間

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１回転中心の周りで回転可能な第１ロ
ータリシリンダと前記第１回転中心に対して平行で且つ
偏心せる第２回転中心の周りで回転可能な第２ロータリ
シリンダとを備えており、前記第１ロータリシリンダに
は第１回転中心方向を横切る第１方向に往復移動可能に
第１ピストンが収容されており、前記第２ロータリシリ
ンダには第２回転中心方向を横切る第２方向に往復移動
可能に第２ピストンが収容されており、前記第１方向と
第２方向とは非平行であり、前記第１ピストンと第２ピ
ストンとは連結部材により接続されており、前記第１ロータリシリンダ及び第２ロータリシリンダ
は、それぞれ外周面に開口しており、これら外周面に適
合する内周面を有するハウジング部材に収容されてお
り、該ハウジング部材には、該ハウジング部材と前記第１ロ
ータリシリンダと前記第１ピストンとにより形成される
第１の容積可変空間に連通するように吸気口が形成され
ており、前記第１の容積可変空間の容積が前記吸気口と
の連通時より小さくなる位置において該第１の容積可変
空間と連通するように圧縮気体導出孔が形成されてお
り、前記ハウジング部材には、該ハウジング部材と前記第２
ロータリシリンダと前記第２ピストンとにより形成され
る第２の容積可変空間に連通するように圧縮気体導入孔
が形成されており、前記第２の容積可変空間の容積が前
記圧縮気体導入孔との連通時より大きくなる位置におい
て該第２の容積可変空間と連通するように排気口が形成
されており、前記第２ロータリシリンダの回転にともな
い前記第２の容積可変空間が前記圧縮気体導入孔との連
通を断たれた後であって前記排気口と連通する前に通過
する位置に点火手段が配置されており、前記圧縮気体導出孔と前記圧縮気体導入孔とは連絡通路
により接続されており、前記第２ロータリシリンダに取り付けられた出力軸を介
して回転力を出力させる様にしてなる、ことを特徴とす
る内燃機関。
【請求項２】前記第１ロータリシリンダ及び第２ロー
タリシリンダはそれぞれ両端に開口しており、前記第１
ピストンは両端部にピストン部をもち、これら２つのピ
ストン部に対応して前記第１の容積可変空間が２つ設け
られており、前記第２ピストンは両端部にピストン部を
もち、これら２つのピストン部に対応して前記第２の容
積可変空間が２つ設けられていることを特徴とする、請
求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】前記第１方向と前記第２方向とは互いに
直交することを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに
記載の内燃機関。
【請求項４】前記連絡通路には該連絡通路を通過する
圧縮気体に対し燃料を供給する手段が配置されているこ
とを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃
機関。