JP4578520B2 - ロータリーピストンエンジンおよびこのタイプのエンジンを備える車両 - Google Patents
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Description
Claims (14)
- 少なくとも2つの、2本のアーム付きロータリーピストン(6、7;19)を有するロータリーピストンエンジンであって、
前記少なくとも2つの、2本のアーム付きロータリーピストン(6、7;19)は、実質的に球形のハウジング(1)内に配置され、前記ハウジングの中心を通る回転軸線(8)の周りを共に回転し、各ロータリーピストンは、ピストンアームの形態の2つのピストン(13〜16;29、30)を含み、当該各ピストンは、固定式に相互連結され、実質的に前記ハウジングの中心に対して直径に沿って相互に対向した位置にあり、回転中に、前記ロータリーピストンは、前記回転軸線(8)に垂直に延びる回動軸線(9)の周りを反対方向に前後に回動転置し、そのために、少なくとも1つのガイド溝(26;32)内と係合するガイド部材が、前記回動動作を制御するように前記ハウジング(1)内に設計されて、少なくとも2つのピストン(13〜16;29、30)に装着され、
前記ガイド部材は、遊びのある回転体(27、28)として実施されること、前記各少なくとも2つのピストン(13〜16)が、前記回転体(27、28)の1つの片側半分を受け入れるための、ガイドパン(25、31)を伴って実施されることと、前記各ガイドパン(25;31)は、孔(34)を介して前記ピストン(13〜16;29、30)に実施された、圧縮された潤滑流体用の供給チャネルに連結され、前記孔(34)は、基部領域内への排出を行うこと、それにより、前記回転体(27)は、球形に実施され、前記各ガイドパン(25)は、実質的に半球形に実施され、前記ガイド溝(26)は、実質的に半円形の断面形状で実施され、
または前記回転体(28)は、楕円形に実施され、前記各ガイドパン(31)は、実質的に半楕円形に実施され、前記ガイド溝(32)は、実質的に半楕円形の断面形状で実施されることを特徴とするロータリーピストンエンジン。 - 前記各ガイドパン(31)は、前記回動軸線(9)に垂直な径方向軸線の周りを回転し得るように前記ピストン(29、30)内に装着された軸受部(33)に実施されることを特徴とする請求項1に記載のロータリーピストンエンジン。
- ガイド溝(26;32)は、追加の溝(35)を伴って実施され、当該追加の溝(35)は、その断面形状の基部領域を深くし、潤滑流体を排出するように画定され、前記潤滑流体用に前記ハウジング(1)内に設けられた少なくとも1つの排出口(36)と連結されることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のロータリーピストンエンジン。
- 前記各ピストン(13〜16;29、30)は、前記ハウジングに面する摺動面(20)と、作動面(21)を有する作動側面と、その面から遠くを向いた裏面(22)とを含むことにより、隣接する2つのピストン(13〜16;29、30)の相互に対向する2つの作動側面は、前記ハウジング(1)とともに作動室(23)を画定し、相互に対向し隣接する2つのピストン(13〜16;29、30)の前記裏面(22)は、前記ハウジング(1)とともに副室(24)を画定し、摺動面(20)の領域において、前記各ピストン(13〜16;29、30)は、割り当てられる前記ガイド溝(26;32)の全有効範囲に対応する幅寸法を伴って実施され、前記ガイド溝(26;32)は、前記ハウジング側に配置され前記各ピストン(13〜16;29、30)の回動領域を横切って延びることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のロータリーピストンエンジ
- 前記ハウジング側に配置されたガイド溝(26;32)により形成されて、前記ピストン(13〜16;29、30)を回動させるための前記制御カムは、正弦関数または余弦関数により決定されることにより、回転軸線(8)が180°回転すると、1周期の期間の長さが定義され、前記ピストン(13〜16;20、30)が回動する角度によって、振幅が定義されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のロータリーピストンエンジン。
- 全てのロータリーピストン(6、7)は、少なくとも1つの平衡体(40)と連結され、当該平衡体(40)は、前記ハウジング(1)内に配置されて、前記ロータリーピストン(6、7)が回動している間に生じる、回転軸線(8)の周りを回転する前記ガイド部材(27;28)のトルクの変化を補正するためのものであって、それにより、前記平衡体(40)は、前記各ロータリーピストン(6、7)および前記回動軸線(9)に対するある位置に保持され、当該位置において、前記平衡体(40)の質量が、前記各ロータリーピストン(6、7)の回動により生じる前記回転軸線(8)に対するトルクの変化を完全にまたは部分的に補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のロータリーピストンエンジン。
- 前記回転軸線(8)は、前記ハウジング(1)内において両側を支持される軸(11)により形成されており、
前記軸(11)を囲む壁部の前記ハウジング(1)は、2つの吸込み口(42)を、前記回転軸線(8)に対して相互に反対側に配置し新たな大気の混合物を前記副室(24)に注入するように設計して、かつ前記ハウジング(1)内に実施されて予め圧縮した新たな混合物を前記作動室(23)に注入するためのオーバーフローチャネル(44)の1つの連結口(43)をずらして配置して、実施されること、
前記軸(11)は、2つの回転摺動弁(45)が設けられ、当該回転摺動弁(45)は、前記ハウジング(1)内に挿入可能であり、前記壁部の各壁部に割り当てられ、それぞれ、反対側に2つの窓(46)を有し、当該窓(46)は、前記吸込み口(42)および前記連結口(43)と結合され得、それにより、前記軸(11)が180°回転する間に、全部で4つの窓(46)が、交互に、前記吸込み口(42)を開放し、前記窓(46)の2つの窓が、前記オーバーフローチャネル(44)の前記連結口(43)を開放することを特徴とする請求項4に記載のロータリーピストンエンジン。 - 前記球形のハウジング(1)は、前記回転軸線(8)を通る接合面(10)において2つのハウジング半体(2、3)に分割され、前記接合面(10)は、前記回転軸線(8)の回転方向への最大圧縮に対応して、上死点(OT)に対して15°〜30°の大きさの角度(α)で傾斜することを特徴とする請求項7に記載のロータリーピストンエンジン。
- 前記オーバーフローチャネル(44)は、前記ハウジング半体(2、3)の1つの半体の前記接合面に組み込まれ、中心の断面において組み合わされ、中央制御溝(47)は、前記オーバーフローチャネル(44)の中心の断面に連結され得、前記作動室(23)の注入を調節するためのものであって、前記ハウジング半体(2、3)の一方の内側の壁に組み込まれ、前記溝(47)の長さ寸法は、30°〜60°の大きさの、前記内側の壁の周縁の角度(β)を延び、その断面は、実質的に前記オーバーフローチャネル(44)の1つの断面の2倍に相当することを特徴とする請求項8に記載のロータリーピストンエンジン。
- スロットル機関(48)と、燃料を噴射するための噴射弁(50)と、少なくとも1つのスパークプラグ(51)とを有する外部供給型点火エンジンとして実施されたロータリーピストンエンジンであって、
前記スロットル機関(48)は、前記オーバーフローチャネル(44)の中央部に割り当てられ、前記噴射弁(50)は、前記制御溝(47)を画定する前記ハウジング(1)の壁部に装着され、それぞれ開口する前記作動室(23)に対して向けられ、また、前記少なくとも1つのスパークプラグ(51)は、前記ピストン(13〜16)の回動領域を囲んで、前記ハウジング(1)の壁部の中央に配置され、前記スパークプラグ(51)は、上死点(OT)から前記回転軸線(8)の回転方向と反対にプレイグニション角度(μ)に転置されており、そこから、前記エンジンが最大出力のときには、前記作動室(23)内における回転方向へのまたは当該回転方向と反対への燃焼距離が等しくなることを特徴とする請求項9に記載のロータリーピストンエンジン。 - 燃料を噴射するための少なくとも1つの噴射ノズルを有する自動点火エンジンとして実施されており、前記少なくとも1つの噴射ノズルは、前記ピストン(13〜16;29、30)の回動領域を囲んで前記ハウジング(1)の壁部の中央に装着され、前記噴射ノズルは、前記上死点(OT)から前記回転軸線(8)の回転方向と反対にプレイグニション角度(μ)に転置されており、そこから、前記エンジンが最大出力のときには、前記作動室(23)内における回転方向へのまたは回転方向と反対への燃焼距離が等しくなることを特徴とする請求項9に記載のロータリーピストンエンジン。
- 前記各ピストン(13〜16;29、30)は、渦巻き型室を形成し作動面(21)の、ハウジング近くの端部に配置されたバッグ型の凹所(54;55)を伴って、実施され、それによって、前記外部供給型点火エンジンのピストン(13〜16)の各凹所(54)は、少なくとも前記回動軸線(9)に対して概ね径方向にベース面(52)を延ばして実施され、または前記自動点火エンジンのピストン(29、30)の各凹所(55)は、1つのベース面(57)が、作動面(21)の、前記ハウジングの近くに配置された端部へ向かって先が細くなるようにして、実施されることを特徴とする請求項10または11に記載のロータリーピストンエンジン。
- 前記各ロータリーピストン(6、7;19)は、壁部(17)と連結され、当該壁部(17)は、前記ハウジング(1)の内側の壁に対して密閉可能であって、前記回動軸線(9)を形成するジャーナル(12)に配置され、かつ前記内側の壁の形状に適合された球形のキャップ(18)が設けられ、
前記ピストン(13〜16;29、30)は、複数の冷却チャネル(58)を伴って実施され、当該複数の冷却チャネル(58)は、前記回転軸線(8)から潤滑流体を注入され得、前記各作動面(21)を含む前記壁部の各作動面(21)の奥に配置され、前記冷却チャネル(58)は、前記各ピストン(13〜16;29、30)の摺動面(20)の中に配置された前記通路孔(60)を介して、潤滑流体用に前記ハウジング(1)に実施された前記少なくとも1つの排出開口部(36)と連結されること、および
前記各壁部(17)は、少なくとも1つの冷却部(59)を伴って実施され、当該冷却部(59)は、よって、循環流体を注入され得、前記球形のキャップ(18)に設けられた通路孔(61)を介して、前記少なくとも1つの排出開口部(36)と連結されることを特徴とする請求項4から12のいずれかに記載のロータリーピストンエンジン。 - 駆動モーターとして実施される請求項1〜13のいずれかに記載のロータリーピストンエンジンを有する道路車両。
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